[发明专利]一种小麦丛矮病抗性的规模化定量强化接种鉴定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种小麦丛矮病抗性的规模化定量强化接种鉴定方法，属于植物病害抗性鉴定技术。

背景技术

小麦是小麦属植物的统称，是一种在世界各地广泛种植的禾本科植物，最早起源于中东的新月沃土地区。小麦是三大谷物之一，绝大部分作为食用，仅约有六分之一作为饲料使用。小麦作为世界上总产量第二的粮食作物也是中国第二大粮食作物，在国人食品中扮演着重要角色。据统计，在当前中国的口粮消费总量中，小麦占43%左右。近年来，世界人口增长以及人们生活水平不断提高，粮食需求持续增长，与此同时，耕地逐渐减少、水资源不足、小麦病害频发、生态环境恶化、自然灾害频发，以及饲料用粮和生物燃料耗粮增加等给世界粮食供给带来了严峻的挑战，小麦生产在粮食安全的地位日益重要。

小麦丛矮病是靠传毒媒介灰飞虱传播的病毒病，是西北和华北冬麦区的一种常发性病害，小麦丛矮病的典型症状表现为叶片有黄绿相间条纹，分蘖增多，植株矮化，形成明显的丛矮状。冬前感病株大部分不能越冬而死亡，冬前未显症和早春拔节后感病植株上部叶片显条纹，一般不能抽穗而提早枯死，有的能抽穗，但穗小籽粒秕瘦，对产量影响较大。小麦丛矮病在我国分布较广，陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、山东、山西、河北、河南、江苏、浙江、新疆、北京、天津等省（区、市）均有发生，为害程度因年份和地区而异。轻病田减产10%～20%，重病田减产50%以上，甚至绝收。

小麦丛矮病毒主要由灰飞虱传毒。在中国多数北方地区，灰飞虱一年发生3～4代，2～3龄若虫在杂草根际或土缝中越冬。翌年3月中旬开始活动，集中危害新返青的杂草嫩叶。4月上旬，冬麦返青或春麦出苗后由田埂转至麦田，靠田埂的虫口密度高，后渐向田中扩散。4月下旬是越冬代成虫羽化盛期。6月下旬第一代成虫出现。小麦成熟后，灰飞虱转至秋作物及田边杂草，再繁殖1～2代，于11月份迁移到田埂等杂草丛下土中越冬。灰飞虱1～2龄若虫易获毒，成虫传毒能力最强，最短获毒时间12h，最短传毒时间20min，获毒率及传毒率随吸食时间延长而提高。灰飞虱一旦获毒可终生带毒，但不经卵传播。病毒在若虫体内越冬。在冬麦区，灰飞虱秋季从带病毒的越夏寄主上大量迁飞至麦田，造成早播秋苗发病。越冬带毒若虫是毒源，翌年迁回麦田危害。近几年，随着小麦田灰飞虱发生数量逐年上升，小麦丛矮病的发生和危害程度也越来越严重，已成为制约我国小麦生产的严重病害，给我国的粮食安全带来了极大的挑战。

目前，对小麦丛矮病的防治主要是使用农药防治传毒介体灰飞虱，但由于介体昆虫种群数量大导致防治效果不佳，且存在环境污染。培育抗病品种是防治各类病害最为经济、有效的手段。筛选、发掘和创新抗病种质是开展抗病育种的前提和基础，而抗性基因定位和克隆，则为利用标记辅助选择等分子育种手段、加快和高效培育抗病品种提供了全新而有利的工具。但迄今小麦丛矮病抗性QTL检测和遗传效应分析还处于起步阶段，在生产上也没有发现对小麦丛矮病免疫的品种，所以对小麦丛矮病抗性种质进行大规模筛选和展开小麦丛矮病抗性遗传特性研究显得尤为迫切。

筛选抗病资源应用于抗病育种生产是最为直接有效的方法，目前小麦育种上筛选抗病品种、抗病基因定位鉴定抗性家系均采用田间自然发病鉴定，即将各鉴定品种或品系以小区形式种植于大田，每个小区几十株左右，大田常规栽培管理，传毒介体灰飞虱自然传毒，待小麦显现病症后调查各鉴定品种（家系）小区的株发病率，以此为标准鉴别小麦品种（家系）抗感能力的差异。然而，由于植物对天敌的抗性分为耐害性、抗生性和排趋性三种类别，各种抗性类别具有不同的抗性机理。不同小麦品种（家系）对灰飞虱排趋性的差异使得不同小麦品种（家系）的某些形态和生理等特性，表现出对灰飞虱的取食偏向的差异。而小麦丛矮病的传毒介体正为灰飞虱，因此，通过自然鉴定方法鉴定得到的抗病小麦，实际上可能是抗虫（排趋性强）小麦而并非抗病小麦。然而，假若以该抗虫不抗病小麦育成品种进行病害区规模种植后，规模种植导致传毒介体被迫选择而使得小麦对灰飞虱排趋而产生的假抗病表现消失，将可能给小麦生产带来较大的损失。

为排除排趋性对抗病鉴定的影响，对小麦进行人工定量接种带毒介体成为一种必然。然而，进行小麦品种资源的抗性鉴定需要大量的传毒介体灰飞虱，灰飞虱人工饲养规模量小，饲养成本很高，难以满足品种抗性鉴定的规模量的需求，限制了人工定量接种鉴定的推广应用。