不同抗性品种混合种植对小麦白粉病的影响

【摘要】： 小麦白粉病是一种气传性病害,其主要防治措施是种植抗病品种和化学防治,建立利用多样性控制病害的技术体系并研究其机制可以为白粉病的防治提供更安全有效的新措施。本研究选用京双16(感)、京411(感)、京冬8号(感)、轮选987(抗)和保丰104(抗)五个小麦品种于2007~2008和2008~2009年在田间进行多样性布置,研究了在人工接种条件下,不同抗性品种混合种植对小麦白粉病、产量和蛋白质含量的影响;并用ISSR分子标记技术分析了其对田间病原菌群体多样性的影响,其研究结果如下: 2008年度AUDPC实际值小于理论值的组合占54.55%,防效分布在10.23%到47.93%之间;2009年度AUDPC实际值小于理论值的组合占23.08%,防效分布在1.85%到18.96%之间,两年度的结果均表明适当的品种组合可以降低小麦白粉病的发生程度。品种搭配时以抗感搭配较优,且抗感比例也会影响控制效果,抗病组分比例越高,防病效果越明显。对品种数目和控制效果进行相关分析(2008年:R2=0.0224;2009年:R2=0.0789),结果表明品种数目与混种的控制效果相关性较差。品种的遗传背景可以影响混种的控病效果,决定控病效果的不是组分数目而是所有成分的抗病性或遗传差异,应选择遗传差异较大的品种进行组合。同时还发现大量外来菌源可能降低混合种植的控病效果。 对小麦混种田间各处理产量实际值与理论值进行分析,2008年小区产量实际值大于理论值的组合只占18.18%,增幅最低的为1.09%,最高的达7.9%;2009年61.54%的组合小区产量实际值大于理论值,增幅分布在0.52%到18.14%之间,结果显示混合种植对产量有增加的作用。对产量效应与防效进行相关分析,结果显示二者之间的相关并不清晰(2008年:R2=0.0596;2009年:R2=0.1006)。对千粒重数据进行分析,2008年混种组合千粒重实际值大于理论值的组合占27.27%,增幅分布在0.82%到2.94%之间,2009年混种组合千粒重实际值大于理论值的组合占26.92%,增幅分布在0.49%到5.07%之间,由此可以看出混合种植模式不会影响千粒重。对产量和千粒重进行比较,可以发现产量增加的组合其千粒重并不一定增加,因此混合种植模式可能不是通过影响千粒重对产量产生影响。本研究对两年度蛋白质含量数据分析,2008年混种组合中50%的组合粗蛋白含量实际值大于理论值,增幅分布在0.81%到3.94%之间,2009年混种组合蛋白质含量实际值大于理论值的比例为61.53%,增幅分布在0.29%到3.14%之间,结果表明:所有处理蛋白质含量实际值与理论值混合种植均无显著差异,对小麦蛋白质含量的影响不大。 本研究用8条ISSR引物对纯系品种田间和混种田间的白粉菌群体进行扩增,并用POPGENE VERSION 1.31对其多样性进行分析,NTSYSpc 2.10e对其遗传结构分进行析,结果表明:从混种处理的病菌多样性水平和群体遗传结构可以看出,适当的组合可以增加病原菌群体的遗传多样性;混合种植时,简单增加品种数不能增加病原菌群体的遗传多样性,影响病原菌群体结构的是寄主遗传背景的丰富程度;纯系种植时寄主遗传背景复杂的处理(例如轮选987)小麦白粉病菌群体传多样性较丰富,白粉菌群体宗群数更多,优势宗群所占比例也相对较小,因此遗传背景会影响病原菌群体;品种的混合不是简单的增加品种数目就可增加病原菌群体的多样性水平;外来菌对遗传结构也会造成影响。