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各位老师，大家好！我是“一麦众承”第11组的组员王春平，我们的组长是马翎健老师，组员还有李瑞军、陈新宏、刘宏伟、范春燕、肖群、王丽娜、郑继周、兰彩霞、郑炜君、牛娜、李子豪、许庆芬、牟丽明、李在峰、董连生和张秋梅等老师。感谢陈红敏老师组建“一麦众承”这个交流平台，同时感谢各位老师在此平台分享的宝贵工作经验和重要研究成果。我今天简要汇报正在进行的小麦抗蚜虫鉴定标准和方法探索工作，请各位老师批评指正。
1 研究背景
麦蚜是世界范围内制约小麦高产、稳产的重要虫害之一，麦蚜的大规模爆发常造成小麦严重减产。在我国，麦蚜的年发生面积约为0.10-0.17亿hm2，造成15-30%的小麦减产，在大发生年份可造成60%的产量损失。目前，防治麦蚜的主要策略有化学防治、农业防治、生物防治及生态调控等。其中化学防治是我国防治麦蚜最常用手段，这种方法见效快、效果显著，但化学杀虫剂的频繁使用会使蚜虫产生抗药性，农药残留也会造成严重的环境污染问题、威胁人体健康。因此选育抗蚜品种，是防治蚜虫最经济、安全、有效的方法，是实现可持续蚜虫控制的绿色防控措施。
2 抗蚜性鉴定的标准
抗蚜性鉴定是小麦抗虫育种的前提和基础。小麦抗蚜评价的方法和标准不断的改进和完善，根据试验地点可分为田间鉴定和室内鉴定。其中田间抗蚜性鉴定常采用中华人民共和国农业行业标准、Painter标准、模糊识别法和多指标评价法等，室内抗蚜性鉴定常采用生命参数法和刺吸电位技术等。
2.1 抗蚜性田间鉴定方法
2.1.1 中华人民共和国农业行业标准
根据中华人民共和国农业行业标准《小麦抗病虫性评价技术规范》（NY/T1443.7），可将蚜害级别划分为0-6级（表1、图1）。
2.1.2 Painter标准
按照Painter的7级标准，对不同品种小麦整株蚜量进行统计，计算蚜量比值=某一品种（系）单株平均蚜量/全部品种（系）单株平均蚜量，并根据数值区间划分为免疫（0）、高抗（HR）、中抗（MR）、低抗（LR）、低感（LS）、中感（MS）和高感（HS）（表2）。
2.1.3 模糊识别法
首先选择少数几株小麦，精确数取小麦分蘖的穗、茎秆、旗叶上的着蚜量，并观察穗、茎秆和旗叶上的麦长管蚜分布面积，形成麦长管蚜数量和分布面积的对应关系，进而在进行大群体抗蚜性鉴定时，能快速估计小麦整株上的蚜虫数量。李素娟等使用模糊识别技术对577个小麦品种（系）进行了田间抗蚜性鉴定，从中筛选出16个对麦蚜混合种群表现出稳定抗性的品种（系）和2个高抗麦长管蚜的小麦品种（系）。
2.1.4 多指标评价法
多指标评价法指植物由抗性所表现出的不选择性、抗生性和耐害性等多方面指标对小麦进行抗蚜评价。李军等通过田间自然感蚜的蚜量和千粒重损失率两个鉴定指标，筛选出Largo、98-10-32和陕229等多个耐害性和不选择性较好的材料。Liu等在自然状态下进行蚜虫的繁殖力和选择性试验，发现“兰麦”对蚜虫具有较好的抗生性和不选择性。
2.2 抗蚜性室内鉴定方法
2.2.1 生命参数法
生命参数法通常选用若蚜在小麦植株上发育历期、日均体重增长率、存活率以及成蚜小麦植株上的寿命、繁殖力等指标对不同小麦品种（系）进行抗蚜评价，反映了蚜虫在不同品种（系）小麦上定殖和种群增长情况，是一种较为准确的测定方法。李鸿雁等选用13个小麦品种测定麦长管蚜发育历期、世代周期和日均体重增长率等数据，筛选出甘春29和陇春杂2号为高感蚜小麦品种。李贤庆等利用苗期和扬花期接种试验，结合蚜虫生命参数，鉴定出中4无芒和冀保一号对蚜虫的抗生性较好。
2.2.2 刺吸电位技术
刺吸电位技术是将刺吸式口器昆虫取食过程中口针刺探、分泌唾液、刺探等行为转变为电信号图谱的电生理技术，具有数据准确度高、操作简便等优点。姜雅秀等结合田间模糊识别技术和室内刺吸电位技术评价小麦的抗生性和不选择性，筛选出小偃麦具有稳定的抗蚜性。
3 本课题组的抗蚜性鉴定方法
3.1 小麦成株期抗蚜性鉴定
3.1.1 小麦对蚜虫抗生性表型鉴定
抗生性表型鉴定采用田间穗部人工接种鉴定方法，首先从田间采集蚜虫，转移至感蚜品种黑麦1号小麦叶片部位，放置在人工气候箱中饲养。人工气候箱的条件设置为：温度为23±1℃；16/8 h光/暗培养；相对湿度为50-70%。待田间小麦长至扬花期（4月中下旬），从每个小麦品种中挑选3个长势良好且未被蚜虫侵染的麦穗，将长15 cm、宽8 cm、扎有小孔、上方开口的硫酸纸袋套在穗部，挑选大小均匀、体色为绿色的2-3龄无翅型若蚜，用蘸有少许水的毛笔尖将其轻轻挑起，并从硫酸纸袋上方开口处按5头/穗的标准将其接种至穗部，接种完成后用回形针将硫酸纸袋封口。待接种后第7、14、21 d记录每穗上的蚜量，并计算蚜量比值。
3.1.2 小麦对蚜虫耐害性表型鉴定
待小麦成熟后，收获蚜虫接种穗，比较对照组和侵染组的籽粒千粒重（图2），计算蚜虫侵染后的千粒重损失率和耐蚜值。计算公式为：千粒重损失率（%）=（对照组的千粒重-侵染组的千粒重）×100/对照组的千粒重；耐蚜值=千粒重损失率/接种穗在21 d的蚜量。
3.1.3小麦对蚜虫不选择性的表型鉴定
在小麦扬花期即蚜虫盛发期，采用田间自然感蚜鉴定方法，结合模糊识别法调查小麦品种上的蚜虫发生量。
3.2 小麦苗期抗蚜性鉴定
首先在100黑方的塑料花盆中装入等量的土，然后均匀播种10粒颗粒饱满、大小均匀一致的小麦种子。每10个塑料花盆放在一个长54cm、宽28cm的平底托盘内；向平底托盘内注水，供花盆中的土充分吸水，以利于种子萌发和麦苗生长；待小麦生长至二叶期，进行除苗，每盆只保留长势健壮、整齐一致的5株小麦；共3次重复。
接种前检查培养架上是否存在从外界进入的蚜虫，确保无外界干扰因素后立刻罩上隔离网，防止外界蚜虫飞入。用沾湿的毛笔尖蘸取大小一致的成蚜接种到小麦的茎端或未展开的幼叶处，每株小麦接种5头蚜虫（图3），待接种7 d、14 d后，统计每个家系的蚜虫数量，计算蚜量比值。
4 本课题组研究结果
在包含163份小麦种质资源的自然群体中，抗生性表型鉴定结果显示，21.6%的种质对蚜虫表现为高抗，25.9%的种质对蚜虫表现为高感；耐害性表型鉴定结果显示，46.9%的种质对蚜虫表现为高抗，13.8%的种质对蚜虫表现为高感。在包含164份家系的重组自交系群体中，不选择性的表型鉴定结果显示，未发现高抗品系，低感品系所占比例最高，为51.2%，其次为低抗品系，比例为32.3%。在包含27份家系的重组自交系群体中，室内苗期抗蚜性鉴定结果显示，63.0%的品系对蚜虫表现为感蚜。
结合自然群体和重组自交系群体的抗蚜三机制表型鉴定结果与基因型检测结果，通过全基因组关联分析和连锁分析，本课题组定位到一个稳定的控制小麦抗蚜性位点，命名为qSa-3A，位于3AS染色体34.52-37.50 Mb区间，表型变异解释率为6.82-20.10%。小麦抗蚜性研究是课题组坚持多年的研究方向，此前也定位到多个控制小麦抗蚜性的位点，如位于3D染色体的QSa.haust-3D、位于7D染色体的Sa1和Sa2。
5 讨论
小麦是重要粮食作物，关系我国经济与社会发展。但小麦上的害虫种类多、危害重，其中蚜虫作为我国黄淮海麦区的常发性害虫，严重危害小麦产量和品质。培育和种植抗蚜品种是一种绿色防蚜措施，但目前在抗蚜种质资源的筛选研究中存在抗性评价指标单一等突出问题，往往仅依据单一的评价指标进行抗蚜品种的筛选。然而不同抗性机制之间并不呈现显著的正相关关系，不同小麦对麦长管蚜的抗性机制也不同，如XZ系列小麦、Amigo、小偃22等对麦长管蚜的抗生性弱，但耐害性强；西农1376则表现为强抗生性和弱耐害性；C151的抗性机制以不选择性为主，其耐害性较差。因此要根据植物抗虫三机制，强调多重抗蚜评价指标的结合，实现表型组和基因组相结合的种质资源精准鉴定，发掘携带优异抗蚜基因资源的种质材料，扎实推动，定向创制抗蚜、优质新种质。
作者简介：王春平，教授，博士生（后）导师。主要研究方向为作物遗传育种，主持研究项目10多项，获全国农牧渔业丰收一等奖1项、省市级科技成果奖6项，选育新品种4个，发明专利4项，出版著作11部，在国内外期刊上发表学术论文96篇。 |
