我國南方稻區水稻骨干親本紋枯病抗性鑒定與分析

張楷正　明紅梅　李　平

摘要：運用改進的紋枯病菌接種法，對當前我國南方稻區17個骨干親本紋枯病抗性進行了田間鑒定，測定和分析了各材料的紋枯病病級(R_D)、相對病斑高度(H_R)及株高(H_p)。通過試驗，將17個骨干親本分為抗病、中等抗病、中等感染和感病4種類型；篩選出了3個抗病親本(明恢63、蜀恢527、廣恢128)和3個中抗親本(綿恢725、珍汕97B和協青早B)；供試親本的平均R_D為4.78，平均H_R為0.52；通過分析，發現紋枯病病級(R_D)和相對病斑高度(H_R)呈極顯著正相關(y=8.373x+0.435，y=R_D；x=H_R)、株高和病級相關不顯著。

關鍵詞：水稻骨干親本；紋枯病；抗性鑒定

中圖分類號：S 435.111．42

紋枯病是水稻生產上的重要病害，該病害首先見于日本報道。隨著矮稈、多蘗的高產或超高產雜交稻品種的推廣，水稻氮且巴用量逐漸增加，近年水稻紋枯病的危害越來越重，不僅影響水稻產量，而且對稻米品質也造成損害，在我國南方許多地區已躍居水稻三大病害之首。由于其病菌寄主范圍廣和具半腐生性，病害多發生于植株基部，以菌絲體在葉鞘表而侵染蔓延，發病相當嚴重時才到達植株上部，造成病菌接種和病級調查均需在水稻植株中下部進行，相當費時費力；同時病害程度不僅與初始菌量有關，也與田間小氣候及影響小氣候的植株性狀有關，加之目前缺乏一套簡便、比較準確和客觀的水稻紋枯病抗性鑒定標準(方法)，所以現在的水稻品種(親本)審定工作中，只把對稻瘟病和閂葉枯病的抗性列入審定范圍，對紋枯病的抗性沒有做硬性規定，這樣就形成了現在水稻生產上的骨干親本和主栽品種抗稻瘟病和白葉枯病的情況比較清楚，而對紋枯病的抗性不甚了解的局面。本研究選取近年來我國南方稻區生產上應用的17個骨干親本為材料，對其紋枯病抗性進行了鑒定與分析，以期明確我國南方稻區當前的骨干親本對紋枯病的抗性現狀，探究紋枯病抗病指標間的相互關系，為育種學家組配水稻親本進行抗病育種及科研人員從事紋枯病研究提供有實用價值的依據和信息。

1材料與方法

1．1供試材料

以近年來我國南方稻區生產上大面積應用的雜交稻組合的骨干親本為目標，從四川農大水稻研究所4個研究組和湖南雜交水稻研究中心、廣東省農業科學院水稻所、衡陽市農科所等其他單位共征集到8個恢復系和9個保持系為試驗材料，以Teqing為相對抗病對照(CK1)，Lemont為感病對照(CK2)，詳見表1。接種的紋枯病菌系四川農業大學水稻研究所生防室從四川溫江高感紋枯病的發病稻株上分離、純化保存的強致病性菌株，經菌株融合群測定確定為AG1-IA。

1．2試驗方法

1．2．1田間試驗設計

試驗于2006年4～8月在成都溫江區四川農業大學水稻研究所試驗田進行。田間試驗采用隨機區組設計，3個重復。調整各材料播期，使其孕穗、抽穗期基本一致。各材料種植3行／小區，12株／行，按26.67 cm×16.67 cm規格栽插，恢復系和對照單本、保持系雙本栽插，田間管理措施同一般大田生產，只是不噴灑農藥。

1．2．2接種方法

采用改進的短牙簽嵌入接種法：將火柴棒劈成1 cm左右的小段，再縱劈為1／2小段，經過高溫(120℃)滅菌后接種AG1-1A在PDB培養基上培養4 d，然后用鑷子將火柴棒嵌入供試稻株倒數第3葉鞘內側，每稻株接種3個莖稈，并在相應葉片上做好標記，接種后葉鞘自然包莖狀態不變，全部材料接種在6月15日(各材料處于分蘗末期至穗分化初期)完成。

1．2．3調查項目和病級鑒定方法

紋枯病病級(R_D)和鑒定方法：在供試材料始穗后30 d，以稍加修改的Rush的0～9級標準調查各材料病級，0級為免疫，小于3級為抗病，3～5.5級為中等抗病至中等感病，5.5～9級為感病至高度感病。以每株發病最重莖稈的病級代表該株病級，以小區中間8株病級的均值代表該小區平均數。

相對病斑高度(H_R)：即稻株最高病斑的上界高度與該病斑所在莖稈的劍葉葉枕高度的比值。H_R與病級在供試材料始穗后30 d調查。

株高(H_P)：成熟期測量各小區中間8株的株高，以其平均值代表該材料的株高。

1．2．4數據處理與分析

基礎數據處理在Excel軟件上進行，方差分析、聚類及相關分析在DPS統計軟件上完成。R_D、H_R按照隨機區組設計比較處理間的差異，均用SSR測驗進行多重比較。

2結果與分析

2．1參試材料紋枯病病級(R_D)和相對病斑高度(H_R)

試驗結果見表2。從表中可以看出，感病對照Lemont的病級為6.63，H_R為0.72，達到感病標準，表明本試驗所得結果基本可靠。明恢63和蜀恢527的病級較低，為2.19和2.29，Ⅱ-32B和岡46B的病級較高，分別為6.50和6.00；平均病級在3級以下的親本有3個，5級以下的有6個，5.00～5.99級的有9個，6.00～6.50級的親本有2個。所有參試骨干親本的平均病級為4.78(平均H_R為0.52)，表明南方稻區選育和應用的骨干親本抗紋枯病的能力較弱，總體形勢不容樂觀。如果在氣候、病菌等多方面條件適合紋枯病流行的年份，主栽品種就很可能大量感病，導致水稻減產和稻米品質的下降。方差分析表明，供試材料間在對紋枯病的抗性上存在極顯著的差異(R_D的F值=8.24，H_R的F值=4.68，F_0.01=2.45)。

由于病級的多重比較不能給出抗性水平的明確分類，因此用系統聚類的方法(歐式距離和類平均法)對供試骨干親本的病級數據作進一步分析，結果如圖1。按照稍加修改的Rush的0～9級鑒定標準，將所有骨干親本分為4組，第1組包括明恢63、蜀恢527和廣恢128，病級為2.19～3.00，劃分為抗病，占17.65％；第2組包括綿恢725、珍汕97B和協青早B，病級為3.00～4.50，為中等抗病，占17.65％；第3組包括D62B、博B、輻恢838、PA64S、TO974、湘恢299和中9B，病級為4.50～5.80，為中等感病，占41.17％；第4組包括先恢207、岡46B、金23B及Ⅱ-32B，病級為5.80～7.00，為感病，占

23.53％。

2．2相對病斑高度與病級的相關性分析

通過分析發現，相對病斑高度(H_R)與病級(R_D)呈極顯著正相關，相關系數達0.925(圖2)，相關方程為：y=8.373x+0.435(y=R_D，x=H_R)。由于HR是直接測量，較R_D客觀，且與R_D呈極顯著相關，所以紋枯病抗性鑒定中，在鑒定標準不統一或對鑒定結果有爭議時，可以用H_R代替病級或換算成相應的病級進行抗性評價與比較。

2．3株高與紋枯病病級的相關性

以前一般認為，水稻高稈品種較矮稈品種抗紋枯病。為此，本試驗測量了19個供試材料的株高，見表2。從表1可見，株高最高120 cm，最矮7 9 cm，100 cm以上的材料有10個，100 cm以下的材料有9個。株高與紋枯病病級的相關性分析顯示，兩者并不相關(相關系數為-0.135，r_0.05=0.444)，可見水稻對紋枯病的抗性，與株高關系不大。

3小結與討論

通過嵌入法接種，對我國南方稻區17個骨干親本的紋枯病抗性進行了田間鑒定，將其分為抗病、中等抗病、中等感病、感病4種類型；篩選出了3個抗病親本(明恢63、蜀恢527、廣恢128)和3個中抗親本(綿恢725、珍汕97B和協青早B)；全部供試親本的平均病級為4.78，平均相對病斑高度為0.52；通過試驗，發現紋枯病病級和相對病斑高度呈極顯著正相關(相關方程為：y=8.373x+0.435，y=R_D，x=H_R)、株高和病級無顯著相關關系。

由于17個骨干親本的平均抗性等級處于中等感病水平，還沒有達到中抗或抗病水平，所以今后應加大對水稻抗紋枯病研究和育種的力度，爭取培育出較多的抗病甚至高抗親本和品種，提高我國水稻對紋枯病的整體抗病能力，同時應把對紋枯病的抗性列入水稻品種(親本)審定工作范圍，尤其是在南方(水稻)區試組。

水稻紋枯病的抗性鑒定，在我國開展較早的是湖南省農業科學院，他們在1976－1983年鑒定了來自40個國家的24 000份栽培稻和野生稻，僅發現少數中抗材料；國際水稻所20世紀80年代在不同國家和地區設立國際水稻紋枯病圃(ISBN)，累計鑒定了10萬份材料，未發現高抗和免疫材料；2000年前后，李樺等、王曉娥等、陳志誼等及陳宗祥等分別對東北三省的粳稻、陜西省的水稻品種、江蘇省1996-2000年的主栽和區試品種、引自美國的一些抗源進行了紋枯病抗性鑒定，發現了一些抗病品種，篩選出了個別較高水平抗性品種及抗源，但對于當前我國南方稻區生產上大面積應用的骨干親本的紋枯病抗性鑒定還未見報道。本試驗的結果不僅可以為育種家組配抗病親本提供依據，而且為紋枯病重病區的各級種子管理部門和廣大農戶選擇品種提供了有價值的信息。

由于影響紋枯病發病的因素很多，除水稻自身的抗性外，氣候、栽插密度、施肥等都可影響其發病程度。成國英等發現即使是抗病的品種，在高水肥條件下也會嚴重發病，所以在紋枯病抗性鑒定中。應盡量采用與常規大田種植一致的條件，所得結果的可比性才強。