山東20個水稻主栽品種對灰飛虱的抗性評估

鄭曉敏+杜中民+孫禮文+李相奎+婁金華+周學標+褚棟

摘要：為揭示山東主要種植水稻品種對灰飛虱的抗性水平，在山東不同水稻種植區收集20個水稻品種，利用苗期集團篩選法進行抗性評估。結果表明，圣稻14和圣稻15屬于高感品種，其余18個品種（武育粳3號、紫香糯、津稻179、津稻263、潤農H2、潤農1307、鹽豐47、圣稻16、圣稻17、圣稻13、圣稻19、圣稻20、圣稻2572、臨稻10、臨稻15、臨稻16、臨稻19和臨稻21）屬于感蟲品種。該研究可為進一步用生命表等方法系統評價山東水稻品種對灰飛虱抗性奠定基礎。

關鍵詞：山東；水稻品種；灰飛虱；抗性評估

中圖分類號：S435.112+.3文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2017）12-0093-04

Abstract To reveal the resistance level of main rice cultivars in Shandong Province to small brown planthopper （SBPH， Laodelphax striatellus（Fallén）），20 cultivars were collected from different rice planting areas in Shandong Province， and their resistance to SBPH was evaluated by standard seedbox screening test （SSST）.The results suggested that the collected 20 rice cultivars were all susceptible or highly susceptible to SBPH. In which， Shengdao 14 and Shengdao 15 were highly susceptible cultivars， and the others were susceptible cultivars. This study laid foundations for systematical evaluation on resistance level of rice cultivars in Shandong Province using life table method.

Keywords Shandong Province； Rice cultivars； Small brown planthopper； Resistance evaluation

灰飛虱Laodelphax striatellus （Fallén）屬半翅目（Hemiptera）飛虱科（Delphacide），在我國16個省市的水稻種植區均有發生，華北稻區和長江中下游地區發生較嚴重[1]，給水稻生產造成了嚴重損失。灰飛虱以成蟲、若蟲成群聚集在水稻莖、葉、穗部，刺吸汁液，引起植株黃葉、早枯萎縮，甚至霉爛枯死，或導致稻穗發黑霉變，嚴重影響水稻灌漿結實，造成空秕率上升，千粒重下降，稻米品質降低[2]。此外，灰飛虱不僅傳播水稻條紋葉枯病[3]，也是黑條矮縮病的主要傳毒介體[4， 5]。灰飛虱曾于二十世紀五六十年代在我國及朝鮮、日本等地暴發成災，水稻減產嚴重。2009—2011 年，魯南稻區灰飛虱大發生，造成黑條矮縮病大暴發，給水稻生產帶來重大損失[6]。抗灰飛虱和抗病毒病種質資源的篩選成為當今水稻育種的熱點和難點。目前對灰飛虱的防治主要依靠化學農藥，但化學防治嚴重殺傷天敵，加劇環境污染，增強種群抗藥性[7， 9， 13， 14]，加之灰飛虱具有遷飛特性，致使防治效果并不十分理想。實踐證明，培育抗性水稻品種是最直接、經濟和有效的辦法。

山東有著四千多年的水稻種植歷史[8]。山東稻區主要沿河、湖及澇洼地分布，按照水源和地域分布可劃分為濟寧濱湖稻區、臨沂庫灌區及沿黃稻區。濟寧濱湖稻區包括濟寧市郊、魚臺、嘉祥、微山，棗莊市的臺兒莊區、滕州等縣市；臨沂庫灌稻區包括臨沂市郊、郯城、莒縣、莒南、沂南、日照市郊等縣市；沿黃稻區包括菏澤、濟南、濱州、東營的沿黃區域[9]。20世紀90年代以來，山東水稻種植品種不斷改良和更新，目前推廣應用的品種以常規粳稻為主。然而，迄今為止山東水稻品種對灰飛虱抗性方面的研究較少，抗性品種有待篩選和利用。

本研究從濟寧、臨沂、東營、濟南等水稻種植區收集20個水稻品種，采用改進的標準苗期集團篩選法（standard seedbox screening test， SSST）[10]進行抗灰飛虱鑒定與評價，并比較抗性級別，以揭示山東種植水稻品種對灰飛虱的抗性水平，為水稻種植品種的選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 水稻品種與灰飛虱種群

試驗所用20個水稻品種來自山東省東營、濟寧、濟南和臨沂4個地區，包括武育粳3號、紫香糯、津稻179、津稻263、潤農H2、潤農1307、鹽豐47、圣稻16、圣稻17、圣稻13、圣稻14、圣稻15、圣稻19、圣稻20、圣稻2572、臨稻10、臨稻15、臨稻16、臨稻19和臨稻21）。以秈稻品種TN1為感蟲對照品種。

灰飛虱種群于2015年7月采自山東省青島市即墨稻區，參考文獻[10]經形態鑒定確定為灰飛虱。在人工氣候室[溫度：（27±1）℃；濕度：（60±5）%；光周期：16L∶8D]內飼養。

1.2 水稻抗灰飛虱抗性鑒定與評價

參照改進的標準苗期集團篩選法[11]：在水稻幼苗1.5～2.0葉期接2～3齡若蟲，接蟲量為15頭/苗；以TN1為感蟲對照品種；接蟲后，當感蟲對照品種幼苗枯死率達90%時，參照IRRI制定的抗性評價標準[12]，對各個材料進行目測評級（表1），通過加權平均計算各材料的平均抗蟲級別，進行抗性評價：0，免疫；0.1～1.9，高抗；2.0～3.9，抗蟲；4.0～5.9，中抗；6.0～7.9，感蟲；8.0～9.0，高感。其中，若蟲的獲得使用一種連續大量獲得稻飛虱統一齡期若蟲的裝置（專利號：ZL 2016 2 1121465.3）。endprint

為確保各材料生長一致，所有供試品種均浸種催芽。每個材料分別播種于一個直徑8.0 cm、高15.0 cm、盛滿營養土的圓形塑料缽中（缽底部有3個小孔，便于滲透吸水），每12缽置于53 cm×38 cm×10 cm的塑料箱內，隨機排列，箱內保持水層2 cm左右。每缽播種25粒發芽種子，接蟲前4 d間苗，淘汰病弱苗，每缽保留10棵苗用于接蟲。每個材料3缽。溫度為（27±1）℃左右，光照16 h，相對濕度為（60±5）%。

1.3 數據分析

利用IBM SPSS Statistics 19.0軟件計算各水稻品種的平均抗蟲級別和標準誤，并用SigmaPlot 12.0 軟件做不同水稻品種的抗性級別圖。

2 結果與分析

2.1 即墨稻田灰飛虱的形態鑒定

灰飛虱成蟲雄蟲體色呈黑色，而雌蟲則呈黃褐色（圖1），后足脛節距后緣的小齒數量少于20枚（圖2）。

2.2 灰飛虱為害癥狀

對照TN1最為敏感（圖3），受害最為嚴重；圣稻14和圣稻15枯死稻苗株數最多；20個水稻品種中所存活的稻苗均出現了葉片發黃及苗矮化的癥狀。

2.3 抗性水平

由圖4可見，除了對照TN1外，試驗的20個品種中有2個水稻品種也是高感品種，即圣稻14和圣稻15；其余18個品種（武育粳3號、紫香糯、津稻179、津稻263、潤農H2、潤農1307、鹽豐47、圣稻16、圣稻17、圣稻13、圣稻19、圣稻20、圣稻2572、臨稻10、臨稻15、臨稻16、臨稻19和臨稻21）為感蟲品種，且感蟲性存在一定差別。

3 討論與結論

灰飛虱是水稻生產中的重要害蟲之一，一旦大發生，將給山東水稻生產帶來災難性后果。林含新等[15]在對水稻品種進行灰飛虱和條紋葉枯病病毒的抗性鑒定中發現，許多水稻品種的抗灰飛虱特性與抗條紋葉枯病特性密切相關，說明一些水稻品種的抗灰飛虱基因與抗條紋病毒基因可能是連鎖的。治蟲能夠防病，消滅或降低介體昆蟲種群數量，病害也就得到有效控制。因此，積極開發抗蟲品種是最直接有效的方法。標準苗期集團篩選法（SSST）是鑒定水稻抗稻飛虱和黑尾葉蟬抗性水平的經典方法。段燦星等[11]參照之前的標準苗期集團篩選法，針對灰飛虱食量相對較小的特性，在反復試驗的基礎上，改進了標準苗期集團篩選法，使之適用于水稻對灰飛虱的抗性評價，鑒定結果比較可靠，這為抗灰飛虱種質資源大規模篩選提供了便利。劉光杰等[16]采用鑒定苗期和分蘗盛期稻苗對飛虱的抗性反應發現，多數水稻品種用苗期集團篩選、苗期單株接蟲鑒定和分蘗盛期單株接蟲鑒定的抗性表現都是一致或十分接近的，而且與品種的類型和抗感性無關。因此，可以根據苗期的抗性水平初步評估水稻抗蟲性。

本試驗結果表明：所收集的山東省種植的20個水稻品種中，圣稻14和圣稻15屬于高感品種，其余18個品種屬于感蟲品種，這可能與其都為粳稻有關。有研究表明，粳稻品種普遍易感灰飛虱[10， 17]，這也是近年來灰飛虱在山東省發生的一個重要原因。因此，篩選出較為抗蟲的粳稻品種對于水稻的增產和推廣具有重要意義。

Zheng等[18]用生命表方法研究表明，灰飛虱在圣稻14和圣稻15上的內稟增長率、周限增長率、凈增殖率和產卵量等生命表參數顯著高于在圣稻13和紫香糯上的，表明水稻抗性級別的高低影響灰飛虱的適應性，與本研究結果一致。今后，尚需進一步篩選、鑒定和選育抗灰飛虱水稻品種，并且加強利用生命表系統評價山東省水稻品種對灰飛虱的抗性。

參 考 文 獻：

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