麥類作物室內抗小麥矮縮病毒的表型鑒定方法及應用技術

本發明專利技術涉及一種麥類作物室內抗小麥矮縮病毒的表型鑒定方法及應用，屬于農業生物學品種資源抗性鑒定領域。本發明專利技術鑒定的方法為利用傳毒介體條沙葉蟬(Psammotettix?striatus?L.)將病毒從活體毒源植株中傳出，將獲得的攜帶WDV病毒的介體用于群體接種待鑒定的材料然后分苗移栽，用于WDV的室內抗病性鑒定；依據抗性鑒定的植株表型，將病情分級標準定為0,1,2,3,4,5級，其中0級為免疫即無病，1級為高抗，2級為抗病，3級為中感，4級感病，5級為高感。鑒定得到的抗性資源可進一步用于品種雜交選育，經田間示范推廣可以用于防治小麥矮縮病，感病植株亦可用于致病性以及介體與寄主互作等機制研究。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于農業生物學
，具體地涉及以較簡單的操作鑒定麥類作物室內抗小麥矮縮病毒的表型鑒定技術及應用。
技術介紹
由小麥矮縮病毒(Wheat dwarf virus,WDV)引起的小麥矮縮病最早于1961年在前捷克斯洛伐克發現，近年來該病毒的危害逐年加劇。目前已經成為歐洲、非洲和亞洲等大、小麥生產上威脅性很大的病害之一。小麥矮縮病毒是雙生病毒科(Geminiviridae)玉米線條病毒屬(Mastrevirus)的成員，病毒粒體為孿生顆粒形態。該病毒寄主范圍較廣，包括小麥(Triticum aestivum)、大麥(Hordeum vulgare)，燕麥(Avena sativa)等禾本科作物以及一些雜草，引起植株的嚴重矮縮、黃化、條斑和分蘗增多等癥狀。按照寄主范圍和基因組序列，目前可劃分為3個不同株系，分別為小麥矮縮病毒(Wheat dwarf virus,WDV)、燕麥矮縮病毒(Oat dwarf virus,ODV)和大麥矮縮病毒(Barley dwarf virus,BDV)。小麥矮縮病毒病的傳播主要通過介體-條沙葉蟬(Psammotettix striatus L.)以持久循回方式傳播，即條沙葉蟬取食后，病毒隨著植物汁液由口針進入到腸道，病毒穿越細胞膜到達血腔后由唾液腺被傳出。小麥在拔節之前受到WDV侵染會造成植株嚴重矮縮，株高通常僅為10-20cm，且植株不再增高，拔節之后，受侵染的小麥分蘗長短不一，根部產生許多的小分蘗，嚴重時病株在拔節前即死亡，輕病株雖能拔節，但多不抽穗，有的雖抽穗，但籽粒不實。在歐洲，小麥因該病害減產可高達40％-80％。小麥矮縮病毒的發生流行與寄主、病毒、介體等在特定生態環境條件下的相互作用有關。隨著全球氣候變暖，病毒的傳毒介體有了更為廣泛的活動領域。隨著國際貿易的開放交流，也使得病毒傳播到了本來沒有的區域。2007年我國首次報道了小麥矮縮病的發生，隨后在陜西、甘肅、河北、云南等12個省被發現，在陜西北部麥區已經引起嚴重的減產，正成為威脅我國西北、華北和西南麥區重要的病毒病。常規治蟲防病的措施因一旦看到害蟲后介體已完成傳毒過程，對小麥矮縮病毒病的防治效果很差，因此培育抗病品種是最為有效的防治策略。由于小麥矮縮病毒由條沙葉蟬專化性傳播，病害在田間發生具有偶發性，田間大規模鑒定較為困難，使得抗病性鑒定及其致病性機理等研究工作存在很大的困難，因此需要建立一種簡單易行的麥類作物抗矮縮病毒表型鑒定的方法，可利用攜帶WDV病毒的條沙葉蟬進行室內接種，達到快速有效抗病表型鑒定及繁殖毒源的目的。
技術實現思路
針對上述領域中的需求，本專利技術的目的是提供一種快速有效鑒定麥類作物室內抗小麥矮縮病表型的方法，該方法簡單易行，成本低，效率高。同時提供該方法在抗感麥類作物品種資源篩選中的應用。一種麥類作物室內抗小麥矮縮病毒的表型鑒定方法，包括如下步驟：(1)在裝滿1/4體積的滅菌土的每個種植容器中播種一批待鑒定材料種子；(2)種子種下的第四天后，將介體-條沙葉蟬集中在具有典型癥狀的小麥矮縮病毒植株上飼喂3天；(3)第七天，將己帶毒的條沙葉蟬用吸蟲器吸出后放置到種植容器中，容器口用紗網布罩上，放置在光照培養箱內接種3天；(4)第十天將條沙葉蟬吸出，將待鑒定材料剜出，然后分苗移栽種植，最后放置在光照溫室或生長箱中生長；(5)種植3-4周后，依據生物學接種鑒定的植株表型來評價麥類作物品種資源的抗性。所述具有典型癥狀的小麥矮縮病毒植株為小麥(Triticum aestivum L.)品種揚麥12號，經PCR和血清學鑒定為陽性后，條沙葉蟬傳毒活體保存在感病品種揚麥12號上。所述條沙葉蟬種群采自陜西韓城，常年在冬小麥幼苗上飼養。所述依據抗性鑒定的植株表型，將病情分級標準定為0,1,2,3,4,5級，其中0級為免疫即無病，1級為高抗，2級為抗病，3級為中感，4級感病，5級為高感。上述步驟(1)、(2)、(3)、(4)的環境條件為溫度22℃，且每天16小時光照、8小時黑暗，光照強度為20000Lx。所述種植容器為透明玻璃杯。所述麥類作物為小麥、大麥或燕麥。所述麥類作物為小麥。上述方法在麥類作物品種資源抗性篩選中的應用。本專利技術的方法，在室內提前三天種植麥類作物，再給介體喂飼病毒3天，此時小麥己發芽，再將己帶毒的介體置于種植麥類作物的種植容器中3天，將病毒傳給新種植的麥類作物，再將麥類作物分植，長大后進行表型鑒定。本專利技術方法只需要9－10天的時間完成一次傳毒的過程，該方法簡單易行，成本低，效率高。鑒定得到的抗性資源可進一步用于品種雜交選育，經田間示范推廣可以用于防治小麥矮縮病，小麥感病植株亦可用于致病性以及介體與寄主互作等機制研究。本專利技術提供的方法是基于傳統生物學技術建立的，具體的實施方法是：將介體-條沙葉蟬集中在具有典型癥狀的小麥矮縮病毒植株上飼喂3天，另一方面工作是提前3天種植待鑒定小麥材料，即在裝滿1/4體積的滅菌土的每個玻璃杯中播種待鑒定材料種子20粒，條沙葉蟬飼毒第四天即鑒定材料播種生長的第7天，將60-80頭帶毒條沙葉蟬用吸蟲器吸出后放置到玻璃杯子中，瓶口用紗網布罩上，放置在光照培養箱內接種3天，第四天將條沙葉蟬吸出，將玻璃杯子中待鑒定的材料小心用鑷子剜出，然后分苗移栽種植，最后放置在光照溫室或生長箱中生長，3周后感病對照發病明顯，其他待鑒定材料可調查病情。依據抗性鑒定的植株表型，將病情分級標準定為0,1,2,3,4,5級，其中0級為免疫即無病，1級為高抗，2級為抗病，3級為中感，4級感病，5級為高感。本專利技術提供的小麥抗矮縮病的表型鑒定方法，可按需將WDV病毒分離物通過集中活體飼喂條沙葉蟬使其帶毒，然后集中接種到待鑒定的小麥上，最后分苗移栽種植，提供了一種有效簡便的寄主抗病性鑒定方法；也為研究WDV病毒致病性或介體條沙葉蟬傳播病毒等工作中提供有效的毒源材料；獲得的帶毒條沙葉蟬可隨時支持小麥和大麥等麥類作物品種資源的抗性鑒定，亦可用于在感病品種上大量繁殖WDV，以做提純病毒，或繼而制備抗血清之用。同時0-5級的病情分級標準的制定也為利用抗病資源進行抗病育種等相關工作奠定基礎，該項技術可在麥類作物抗病遺傳學和抗小麥矮縮病毒轉基因的研究工作中作為生物學檢測方法應用，為該領域的研究提供可靠的實驗技術和方法。總之，該專利技術的應用將大大加快WDV的基礎研究工作。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：有效克服了室內WDV抗性鑒定的技術瓶頸，將傳統的單株單管少量介體接種變成為多株單瓶群體接種，節約了接種所需要的光照培養箱的空間，從而節省了成本；并且首次接種后的介體集中回收后可以多次在毒源上重復飼毒，然后進行下一批次的接種，從而節省了介體飼養的成本，增強了帶毒介體使用的有效性，縮短了鑒定周期；另外室內接種沒有季節依賴性，能夠滿足各個季節的需求，可在可控溫溫室條件下周年隨時操作，拓寬了品種抗性鑒定時間，增加了工作效率；簡化了國外專家沿用的0-9級的分級標準，依據植株表型重新劃分了0-5級的WDV病情分級，3級以下為抗病，3級以上(含3級)為感病，規范了國內小麥矮縮病毒抗性評價標準。附圖說明圖1.條沙葉蟬在活體毒源植株葉片上取食；圖2.條沙葉蟬從毒源植株轉移至待鑒定的小麥幼苗上取食；圖3.條沙葉蟬帶毒率的P本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種麥類作物室內抗小麥矮縮病毒表型鑒定的方法，包括如下步驟：(1)在裝滿1/4體積的滅菌土的每個種植容器中播種一批待鑒定材料種子；(2)種子種下的第四天后，將介體?條沙葉蟬集中在具有典型癥狀的小麥矮縮病毒植株上飼喂3天；(3)第七天，將己帶毒的條沙葉蟬用吸蟲器吸出后放置到種植容器中，瓶口用紗網布罩上，放置在光照培養箱內接種3天；(4)第十天將條沙葉蟬吸出，將待鑒定的材料剜出，然后分苗移栽種植，最后放置在光照溫室或生長箱中生長；(5)種植3?4周后，依據生物學接種鑒定的植株表型來評價麥類作物品種資源的抗性。

【技術特征摘要】
1.一種麥類作物室內抗小麥矮縮病毒表型鑒定的方法，包括如下步驟：(1)在裝滿1/4體積的滅菌土的每個種植容器中播種一批待鑒定材料種子；(2)種子種下的第四天后，將介體-條沙葉蟬集中在具有典型癥狀的小麥矮縮病毒植株上飼喂3天；(3)第七天，將己帶毒的條沙葉蟬用吸蟲器吸出后放置到種植容器中，瓶口用紗網布罩上，放置在光照培養箱內接種3天；(4)第十天將條沙葉蟬吸出，將待鑒定的材料剜出，然后分苗移栽種植，最后放置在光照溫室或生長箱中生長；(5)種植3-4周后，依據生物學接種鑒定的植株表型來評價麥類作物品種資源的抗性。2.根據權利要求1所述的方法，所述依據抗性鑒定植株表型為將病情分級標準定為0,1,2,3,4,5級，其中0級為免疫即無病，1級為高抗，2級為抗病，3級為中感，4級...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉艷，吳慧娟，王錫鋒，
申請(專利權)人：中國農業科學院植物保護研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11