甘肃小麦叶锈病流行成因研究

Wheat leaf rust did not fulminant happened for decades in our country, but prevalent in some areas in Gansu province in recent years. It is necessary to explore the causes of the epidemic, especially for Gansu province the core area for wheat stripe rust. Make clear the epidemiology of leaf rust by system investigation from over summering to full incidence period. Identification of physiological races and analyzing the virulence frequency of the pathogen of wheat leaf rust using near-isogenic lines, and reveal the genetic diversity of leaf rust in Gansu province by SSR. Combining with resistance identification, gene postulation and molecular identification techniques to determine the background of cultivars to leaf rust. Explore the suitable environmental factors for the disease, analyze the impact of weather-related factors to the disease epidemics. Thus, clear the role of susceptible varieties, pathogen group and suitable environment to the disease epidemics, revealing the reason of the role of wheat leaf rust from secondary diseases rises to main diseases. It is important to the forecasting and management of diseases, and it will have a new understanding of the epidemic of leaf rust currently.

小麦叶锈病在我国几十年没有大的发生，但近年来甘肃叶锈病发生严重,局部地区流行危害已呈常态，非常有必要探究其流行成因，特别对于甘肃这一条锈病核心区域，了解叶锈病日趋严重发生的原因, 更有重要价值。通过越夏至盛发期的系统病害调查，初步探明叶锈病发生规律和流行动态。利用近等（单）基因系品种，鉴定病菌生理小种，分析毒性频率，明确甘肃叶锈菌群体毒性结构；利用 SSR分子标记技术，揭示甘肃叶锈菌群体遗传多样性。开展抗性鉴定评价，掌握生产品种抗感性状；结合抗叶锈基因推导和分子标记辅助检测，确定栽培品种抗叶锈基因背景。进行以温度为主的病害适宜发病环境因子影响试验；结合气象数据，分析影响病害流行的气象相关因子，探明病害流行的关键气象因素。从而明确:影响病害流行三因素-感病品种、致病菌群和适宜环境的作用，揭示次要病害叶锈病上升流行的原因。这将对病害预报和防治有重要意义，对当今环境变化下叶锈病的流行有新的认识。

小麦叶锈病是影响小麦安全生产的一种重要病害，近年来发现在甘肃日益严重，由次要病害上升为主要病害，因此，本项目通过生理小种鉴定及毒性分析，明确甘肃叶锈菌群体毒性结构，揭示甘肃小麦叶锈菌群体多样性；通过抗性鉴定评价，掌握生产品种抗感性状，结合抗叶锈基因推导和分子标记辅助检查，确定栽培品种抗叶锈基因背景；通过分析影响病害流行的气象相关因子，探明病害流行的关键气象因素，揭示次要病害叶锈病上升流行的原因。结果表明，甘肃省小麦叶锈菌生理小种群体组成结构较复杂，其优势生理小种类型为THTP、THTT、NHFF、THTS、LHFF、TKTT、THKT和NHFP；其次为PHTT、NHFN、NHKP、NHPF、TCTT、PHKT等。小麦叶锈菌毒性基因V22b、V1、V2c、V12、V13、V14a、V14b、V15、V16、V17、V22a、V26、V32、V33、V34、V35、V37、VB和V45是我省小麦叶锈菌群体绝大多数携带的毒性基因；毒性基因V9、V19、V23、V24、V25、V10+27+31、V28、V29、V41、V44、V47、V51和V53相对应的抗病基因为目前甘肃省有效的抗叶锈病基因。通过遗传多样性分析，陇东地区（平凉和庆阳）和陇南地区（陇南和天水）小麦叶锈菌亲缘关系最近，而和中部地区（定西和兰州）亲缘关系较远；其中天水、平凉和庆阳的群体遗传多样性水平高于陇南、定西和兰州群体。1013份小麦生产品种、高代材料及抗源材料中，表现抗病材料苗期占32.26%、成株期占43.28%；感病的材料苗期占71.17%，成株期占53.08%。通过抗病性鉴定及抗病基因推导发现甘肃省主栽品种普遍抗叶锈性较差，且主栽品种中缺乏有效的抗叶锈病基因。通过关键气象因素分析，全球气温变暖可能造成小麦叶锈病发病及盛发时期提前，而抗叶锈病小麦品种的匮乏，是造成小麦叶锈病猖獗危害的主要原因。