恩施州水稻主栽品種稻瘟病抗性監(jiān)測(cè)與分析

揭春玉， 吳雙清， 王 林， 吳 堯

(恩施州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北恩施 445000)

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恩施州水稻主栽品種稻瘟病抗性監(jiān)測(cè)與分析

揭春玉， 吳雙清， 王 林， 吳 堯

(恩施州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北恩施 445000)

摘要[目的]探討恩施州水稻主栽品種的稻瘟病抗性變化規(guī)律。[方法]于2011～2015年采用病圃田間自然誘發(fā)方法對(duì)恩施州生產(chǎn)上推廣種植的水稻品種開展稻瘟病抗性監(jiān)測(cè)鑒定，并對(duì)有2a以上葉瘟和穗瘟數(shù)據(jù)的30個(gè)品種進(jìn)行分析和比較。[結(jié)果]抗性最好的為谷優(yōu)92和全優(yōu)128，在監(jiān)測(cè)年份其綜合指數(shù)均≤2.0；抗性較好的有全優(yōu)2689、川谷優(yōu)202等7個(gè)品種，其綜合指數(shù)在2.1～4.0；抗性較差的有深優(yōu)9752、駿優(yōu)172等6個(gè)品種，其穗瘟發(fā)病率個(gè)別年份達(dá)到高感級(jí)別；抗性最差的是川豐6號(hào)、科優(yōu)21等4個(gè)品種，在監(jiān)測(cè)年份出現(xiàn)了1a以上穗瘟損失率高感級(jí)別。福優(yōu)325和全優(yōu)2689 這2個(gè)品種的穗瘟發(fā)病率在近5a間呈現(xiàn)出較有規(guī)律的波動(dòng)。[結(jié)論]試驗(yàn)結(jié)果為恩施州水稻抗病品種選育提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞水稻品種；稻瘟病；抗性監(jiān)測(cè)；綜合指數(shù)

恩施土家族苗族自治州(簡(jiǎn)稱恩施州)地處武陵山區(qū)北端，位于湖北、湖南、貴州、重慶四省市交界處，氣候溫和，雨量充沛。恩施州境內(nèi)稻田多分布在溝槽及峽谷之中，水稻生長(zhǎng)期多濕寡照，適宜稻瘟病的發(fā)生與流行，是武陵山區(qū)乃至全國(guó)的稻瘟病重病區(qū)之一[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1979～1995年的17a中稻瘟病每年發(fā)生1.15萬～3.55萬hm2，年均發(fā)病2.12萬hm2，一般年份損失稻谷超過1 000萬kg[2]。實(shí)踐證明，培育和種植抗病品種是防治該病最經(jīng)濟(jì)、安全和有效的方法[3]。自20世紀(jì)80年代以來，恩施州水稻科技工作者開始利用病圃從事抗源篩選和抗病選育工作，培育和推廣了恩優(yōu)58、清江1號(hào)(福優(yōu)57)、Ⅱ優(yōu)264、宜香107等多個(gè)豐產(chǎn)性好、抗病性強(qiáng)的品種[4]。但稻瘟病菌具有易變異和生理小種組成復(fù)雜的特性，在同一地區(qū)大面積連年種植抗源相同的品種會(huì)增大對(duì)稻瘟病菌的選擇壓力，使致病菌株發(fā)展為新的優(yōu)勢(shì)生理小種，從而使品種抗性喪失，導(dǎo)致病害暴發(fā)[5]。鑒于此，恩施州農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所自2011年以來對(duì)恩施州生產(chǎn)上推廣種植品種進(jìn)行了稻瘟病抗性鑒定，以期為恩施州水稻抗病品種選育提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料于2011～2015年共對(duì)52個(gè)水稻品種進(jìn)行了抗瘟性監(jiān)測(cè)，每年進(jìn)行監(jiān)測(cè)的品種均由恩施州種子管理局提供。選擇其中監(jiān)測(cè)2a以上的30個(gè)品種進(jìn)行分析，所選品種信息見表1。

1.2試驗(yàn)地概況品種監(jiān)測(cè)的試驗(yàn)地點(diǎn)位于恩施州白果鄉(xiāng)兩河口村陽昌隆組(海拔1 005 m)，該地東西兩側(cè)高山相峙，陰濕寡照霧露多，生理小種組成復(fù)雜，極易誘發(fā)稻瘟病，該病常年發(fā)生較重，也是水稻區(qū)試稻瘟病病鑒點(diǎn)。

1.3栽培管理方法監(jiān)測(cè)品種每年播種時(shí)間都在4月中旬左右，低山溫室水育苗后再移栽至試驗(yàn)地，試驗(yàn)田按區(qū)試病鑒田標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行田間布局[6]。每品種栽5行，每行4穴，單本種植，株行距為20 cm×15 cm，各品種小區(qū)間栽種1行麗江新團(tuán)黑谷進(jìn)行分隔和稻瘟病誘發(fā)。田間水肥管理與附近稻田一致，防蟲不防病，人工除草。

1.4調(diào)查方法葉瘟調(diào)查在分蘗盛期調(diào)查3～4次，每個(gè)品種以發(fā)病最重的10株為調(diào)查對(duì)象；穗瘟在黃熟初期至蠟熟期調(diào)查2～3次，每品種隨機(jī)取樣調(diào)查100穗，不足100穗時(shí)查全部稻穗。葉瘟調(diào)查分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、穗瘟單穗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及調(diào)查記載表按文獻(xiàn)[6]執(zhí)行。

1.5數(shù)據(jù)處理穗瘟發(fā)病率和損失率計(jì)算公式：穗瘟發(fā)病率=病穗數(shù)/調(diào)查總穗數(shù)×100%；穗瘟損失率=∑(各級(jí)發(fā)病數(shù)×各級(jí)損失率)/(調(diào)查總穗數(shù)×分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)最高級(jí)損失率)×100%。穗瘟發(fā)病率群體抗性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、穗瘟損失率群體抗性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參見文獻(xiàn)[6]。綜合指數(shù)=葉瘟病級(jí)×0.25+穗瘟發(fā)病率病級(jí)×0.25+穗瘟損失率病級(jí)×0.5。葉瘟病級(jí)、穗瘟發(fā)病率病級(jí)、穗瘟損失率病級(jí)對(duì)應(yīng)的抗感類型見表2。

2結(jié)果與分析

2.1葉瘟發(fā)病情況由表3可知，在所監(jiān)測(cè)年份中葉瘟最高發(fā)病級(jí)別≤3的有全優(yōu)2689、川谷優(yōu)202、川優(yōu)727等6個(gè)品種，葉瘟最高病級(jí)≥6的品種有川豐6號(hào)、科優(yōu)21、瑞優(yōu)399等5個(gè)品種。2011～2015年30個(gè)監(jiān)測(cè)品種的葉瘟發(fā)病均未出現(xiàn)高感級(jí)別(9或8級(jí))。

2.2穗瘟發(fā)病情況穗瘟發(fā)病率是反映品種群體發(fā)病情況的指標(biāo)，穗瘟損失率是衡量其受病害減產(chǎn)程度的指標(biāo)。 在所監(jiān)測(cè)年份中，穗瘟發(fā)病率最高級(jí)別≤3且損失率≤1級(jí)的有谷優(yōu)92和全優(yōu)128這2個(gè)品種，穗瘟發(fā)病率出現(xiàn)1a以上高感級(jí)別(9級(jí))且損失率≤7級(jí)的有川豐6號(hào)、科優(yōu)21、金優(yōu)107等6個(gè)品種，而穗瘟損失率出現(xiàn)1a以上高感級(jí)別(9級(jí))的有川豐6號(hào)、科優(yōu)21、長(zhǎng)優(yōu)72、Q優(yōu)18共4個(gè)品種。

表1　監(jiān)測(cè)品種審定信息

注：表中“審定編號(hào)”和“稻瘟病抗性鑒定綜合評(píng)價(jià)”摘自中國(guó)水稻品種及其系譜數(shù)據(jù)庫(kù)。

Note: “Approval No.” and “comprehensive evaluation on identification of rice blast resistance” are from China rice varieties and pedigree database.

表2　抗感類型與病級(jí)對(duì)照

2.3品種抗性綜合分析表3所列的30個(gè)品種中，有6個(gè)品種進(jìn)行了5a的抗瘟性監(jiān)測(cè)。從6個(gè)品種的年度間葉瘟和穗瘟發(fā)病級(jí)別變動(dòng)情況來看，無明顯規(guī)律，但在福優(yōu)325和全優(yōu)2689這2個(gè)品種穗瘟發(fā)病率上有類似“大小年”的規(guī)律波動(dòng)現(xiàn)象。6個(gè)品種中種植年限最久的福優(yōu)325(在恩施州已有15a的種植歷史)抗性仍然較好，其綜合指數(shù)除2012年(4.5)達(dá)到中感外，其他4個(gè)年份均在中抗范圍；由相同母本(全豐A)配組的2個(gè)品種全優(yōu)99和全優(yōu)2689，審定時(shí)全優(yōu)99抗性更好(表1)，但從5a的最高綜合指數(shù)來看，全優(yōu)99在2012年病重年較全優(yōu)2689在2013年病重年的綜合指數(shù)更高；審定時(shí)即表現(xiàn)感病(表1)的品種川豐6號(hào)抗瘟性在5a監(jiān)測(cè)中穗瘟發(fā)病率均達(dá)9級(jí)高感。

綜合各年份葉瘟和穗瘟發(fā)病情況來看，抗性表現(xiàn)最好的是谷優(yōu)92和全優(yōu)128，該2個(gè)品種在3a的監(jiān)測(cè)中葉瘟和穗瘟均表現(xiàn)為抗或中抗，且綜合指數(shù)≤2.0?？剐暂^好的有全優(yōu)2689、川谷優(yōu)202、深優(yōu)9734、宜香優(yōu)208、福優(yōu)195、川優(yōu)5108、谷優(yōu)964、谷優(yōu)3301、Ⅱ優(yōu)264、廣優(yōu)2643、樂優(yōu)94、金科優(yōu)651共12個(gè)品種，其監(jiān)測(cè)年份葉瘟和穗瘟均在中感及以上抗性水平，且綜合指數(shù)在2.1～4.0。抗性表現(xiàn)較差的有深優(yōu)9752、駿優(yōu)172、全優(yōu)5138、金優(yōu)107、中9優(yōu)恩62、宜香107共6個(gè)品種，其在監(jiān)測(cè)年份穗瘟發(fā)病率有1a以上高感級(jí)別，且綜合指數(shù)≤7.5。抗性表現(xiàn)最差的是川豐6號(hào)、科優(yōu)21、Q優(yōu)18和長(zhǎng)優(yōu)72這4個(gè)品種，其穗瘟損失率有至少1a出現(xiàn)高感級(jí)別。

3結(jié)論與討論

2011～2015年對(duì)恩施州30個(gè)水稻主栽品種的稻瘟病抗性監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，抗性最好的為谷優(yōu)92和全優(yōu)128，在監(jiān)測(cè)年份其綜合指數(shù)均≤2.0；抗性較好的有全優(yōu)2689、川谷優(yōu)202等7個(gè)品種，其綜合指數(shù)在2.1～4.0；抗性較差的有深優(yōu)9752、駿優(yōu)172等6個(gè)品種，其穗瘟發(fā)病率個(gè)別年份達(dá)到高感級(jí)別；抗性最差的是川豐6號(hào)、科優(yōu)21等4個(gè)品種，在監(jiān)測(cè)年份出現(xiàn)了1a以上穗瘟損失率高感級(jí)別。

表3　2011～2015年水稻品種稻瘟病抗性鑒定結(jié)果

注：“-”示該年份為空值，未進(jìn)行抗瘟性鑒定。

Note: “-” indicates that the year was blank, blast resistance identification was not conducted.

水稻品種在自然條件下顯現(xiàn)的抗瘟性除受遺傳抗性基因控制外[7-8]，當(dāng)年氣候條件[9-10]、病原菌生理小種[11]等因素對(duì)其影響也較大。據(jù)朱小源等[12]報(bào)道，在推廣之初抗性較好的品種天優(yōu)998受稻瘟病菌小種ZB3侵染發(fā)生嚴(yán)重感病。水稻與稻瘟病菌長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化過程中形成的互作機(jī)制也是十分復(fù)雜的，Jia等[13]研究表明水稻抗性基因Pi-ta編碼的LRD區(qū)域和病原菌毒性基因Avr-Pi-ta176任何一個(gè)氨基酸的改變都會(huì)導(dǎo)致所研究水稻品種的抗性喪失。水稻品種在不同生育期遭受稻瘟病菌的侵染形成了不同危害癥狀，即苗葉瘟和穗瘟。苗葉瘟和穗瘟的相關(guān)性研究已有一些報(bào)道，多認(rèn)為兩者之間存在一定的正相關(guān)性，但其相關(guān)性程度因品種、病菌生理小種組成、不同生態(tài)區(qū)和年間而異[14]。而該研究表明，葉瘟表現(xiàn)感病的穗瘟也感病，但葉瘟表現(xiàn)抗病的穗瘟卻不一定表現(xiàn)抗病。

該研究所列各品種審定時(shí)的稻瘟病抗性評(píng)價(jià)是依據(jù)2a品種區(qū)域試驗(yàn)中穗瘟發(fā)病率或損失率最高病級(jí)(各級(jí)評(píng)審委選擇的指標(biāo)不同)，與對(duì)應(yīng)品種在2011～2015年最高穗瘟發(fā)病率和損失率級(jí)別分別進(jìn)行對(duì)比，均有50%以上品種的抗性級(jí)別發(fā)生下降。這種抗性下降可能是因品種種植年限增加而出現(xiàn)的抗性退化，也可能是品種在審定時(shí)受環(huán)境因素影響而未顯現(xiàn)出真抗性。無論哪種原因都有必要對(duì)種植在稻瘟病重發(fā)區(qū)的主栽品種多開展一些抗瘟性監(jiān)測(cè)，以便在品種有高感稻瘟病隱患時(shí)對(duì)種植品種布局做出相應(yīng)的調(diào)整，從而降低稻瘟病暴發(fā)所帶來的大面積減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。

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Monitoring and Analysis on Resistance of Rice Varieties to Rice Blast in Enshi Autonomous Prefecture

JIE Chun-yu, WU Shuang-qing, WANG Lin et al

(Enshi Academy of Agricultural Sciences, Enshi, Hubei 445000)

Abstract[Objective] The aim was to discuss the variation law of resistance of main rice varieties to rice blast in Enshi Autonomous Prefecture. [Method] The resistances to rice blast of rice varieties planted in Enshi Autonomous Prefecture under the condition of nature induction were identified from 2011 to 2015. 30 rice varieties with more than two years leaf blast and rice blast disease were compared and analyzed. [Result] The results showed that the resistance of varieties Guyou92 and Quanyou128 is best, which comprehensive index was below or equal to 2.0 all the years. The resistance of 7 varieties is better including Quanyou2689, Chuanguyou202 etc, which comprehensive index was from 2.1 to 4.0. The resistance of 6 varieties is worse including Shenyou9752, Junyou172 etc, which disease incidence of blast was more than high sensitive. The resistance of 4 varieties is worst including Chuanfeng6, Keyou21, etc, which loss rate of blast was more than one high sensitive all the years. Fuyou325 and Quanyou2689 had a regular rhythm on 5 years of disease incidence of blast. [Conclusion] The results can provide theoretical basis for breeding of rice disease resistance varieties in Enshi Autonomous Prefecture.

Key wordsRice varieties; Rice blast; Resistance monitoring; Comprehensive index

基金項(xiàng)目現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(CARS-01-62)。

作者簡(jiǎn)介揭春玉(1988- )，男，湖北宜昌人，助理農(nóng)藝師，碩士，從事稻瘟病與品種抗性研究。

收稿日期2016-02-25

中圖分類號(hào)S 435.111.4+1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)08-153-04