【摘 要】
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小麦是重要的粮食作物,穗部受小麦赤霉病(Fusarium head bright)菌侵染穗部产生多种真菌毒素且难以降解,特别是脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)、雪腐镰刀菌烯醇(Nivalenol,NIV)和玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)毒素,污染小麦及其衍生制品,威胁粮食安全。赤霉病抗性机制复杂,抗赤霉病育种实践和遗传研究中多采用病情指数(DI)作为抗性鉴
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小麦是重要的粮食作物,穗部受小麦赤霉病(Fusarium head bright)菌侵染穗部产生多种真菌毒素且难以降解,特别是脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)、雪腐镰刀菌烯醇(Nivalenol,NIV)和玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)毒素,污染小麦及其衍生制品,威胁粮食安全。赤霉病抗性机制复杂,抗赤霉病育种实践和遗传研究中多采用病情指数(DI)作为抗性鉴定指标,而后期感染或品种的主动解毒机制会导致DI与毒素累积低相关或无相关,直接测定籽粒中的毒素累积量更为直观,可为抗赤霉病育种提供更多参考依据。主要研究结果如下:建立了MFC-UPLC-DAD检测体系,对小麦赤霉病籽粒中DON、NIV及ZEN毒素进行测定,采用(2.1mm×100mm,1.8μm)C18色谱柱,机器检测流动相为:A相水(含0.1%乙酸),B相乙腈,梯度洗脱程序为:0-3min 5%B;3-9min 10%B;9-16min 92%B;16-18min 50%B;18-20min 10%B,流速为0-9min 0.1m L/min;9-20min 0.15m L/min,柱温35℃,进样量2μL。在检测波长λ=240nm条件下检测DON和NIV毒素;在波长λ=274nm条件下检测ZEN毒素。通过两年间种植于皖中试验站129份小麦品种或组合籽粒中DON、NIV以及ZEN毒素含量的测定结果显示,2020年与2019年都表现为同一品种下DON毒素含量普遍高于NIV毒素以及ZEN毒素;且DON毒素与NIV毒素含量呈极显著正相关(r=0.619),ZEN毒素与DON毒素、NIV毒素相关性并不高(r=0.110,r=0.081)。2020年DON、NIV以及ZEN毒素含量与分别与2019年的三种毒素含量相关性极显著正相关(r=0.837,r=0.644,r=0.818),但病情指数却并不相关(r=0.075)。通过对不同抗性品种小麦不同时期发育小麦籽粒中毒素的测定,结果显示:抗性品种籽粒中的DON毒素含量普遍要比感病品种籽粒中的DON毒素含量要低,但是NIV毒素和ZEN毒素无明显规律;小麦赤霉病籽粒中三种毒素的含量与小麦发育时期并无明显规律。2020年种植于皖中试验站的129份小麦品种或组合的籽粒中DON毒素与NIV毒素与2020年的病情指数呈极显著正相关(r=0.288,r=0.462),但是ZEN毒素与2020年的病情指数相关性并不高(r=-0.109),而2019年三种毒素与病情指数的相关性都不高。2020年种植于皖中试验站的129份品种或组合中筛选符合国家限量标准(DON毒素含量小于1000μg/kg;NIV毒素含量小于500μg/kg;ZEN毒素含量小于60μg/kg)的品种或组合共有80份,其中连续两年均符合要求的有64份品种或组合。而籽粒中的三种毒素含量连续两年均符合且远低于国家限量标准的有:扬麦158、扬麦14、镇麦9号、扬12-145、西农899、绵麦39、漯6073、贵农755、篙优2018、百农207、安农15-81、Y14、R146、Niavt14、Glenlen、DP34、DP36,这些品种或组合籽粒中DON毒素含量均连续两年小于350μg/kg,NIV毒素含量均连续两年小于250μg/kg,ZEN毒素含量均连续两年小于40μg/kg,具备一定的抗毒素累积能力,可作为抗毒素累积育种的亲本。
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