水稻黑條矮縮病毒田間循環體系的建立及抗性資源篩選

朱其松+陳博聰+楊軍+馬惠+張洪瑞+袁守江+林香青+李景嶺+周學標

摘要：本研究建立了較完善的水稻黑條矮縮病毒田間循環體系，利用該體系對108份山東地方水稻種質資源、40份山東自育水稻品種及679份引進水稻種質資源進行黑條矮縮病田間抗性鑒定，初步獲得圣稻17、圣稻18、圣稻22、臨稻21、陽光800等5份中抗自育品種及寧粳4號、寧粳6號、Kanyakumari 29、Vietnam 160、Madurai 25、連粳7號等6份中抗引進種質資源。

關鍵詞：水稻黑條矮縮病；灰飛虱；田間循環體系；抗性鑒定

中圖分類號：S435.111.1文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2017）12-0097-04

Abstract In this study， we established a circulation system of Rice black streaked dwarf virus（RBSDV） in field.Using it， we identified the resistance of 108 Shandong local rice germplasm resources， 40 varieties bred in Shandong and 679 introduced germplasm resources.Five varieties bred in Shandong including Shengdao 17， Shengdao 18， Shengdao 22， Lindao 21 and Yangguang 800， and six introduced germplasm resources including Ningjing 4， Ningjing 6， Kanyakumari 29， Vietnam 160， Madurai 25 and Lianjing 7 were preliminarily obtained with medium resistance.

Keywords Rice black streaked dwarf virus； Laodelphax striatellus Fallén； Circulation system in field； Resistance identification

水稻是我國第一大糧食作物，其穩產直接關系到我國糧食安全。水稻黑條矮縮病（rice black-streaked dwarf virus disease，RBSDVD）是一種主要由灰飛虱（Laodelphax striatellus Fallén）充當媒介而傳播的病毒病，病毒為呼腸孤病毒科Reoviridae斐濟病毒屬Fijivirus水稻黑條矮縮病毒（Rice black-streaked dwarf virus，RBSDV）[1，2]，其寄主植物除了水稻、玉米、小麥外，還可侵染大麥[3]、高粱、稗、看麥娘、早熟禾、狗尾草等禾本科植物[2]。感病植株一般嚴重矮縮、葉色濃綠、葉片背部葉脈出現短線白色條紋、不能抽穗或包頸穗、穗粒變小甚至畸形而顯著影響經濟產量[4]。目前主要依賴化學農藥控制傳毒媒介灰飛虱來防治RBSDVD，但由于灰飛虱遷飛習性及傳毒瞬時性，防治效果有限[5]。因此，篩選抗性資源，培育抗性品種被認為是最經濟有效的防治措施[6，7]。

水稻黑條矮縮病于20世紀60年代在我國首次發生[8]。2004—2006 年在江蘇局部地區出現[9]，2006—2011年隨著灰飛虱發生量上升和感病品種種植面積擴大，此病在江蘇、浙江、山東等稻區大面積發生，并迅速上升為當地水稻主要病害之一，重病田連片絕收，給水稻生產造成了巨大的經濟損失[10]。近年來，由于氣候條件的變化、耕作制度和栽培方式的改變及傳毒媒介灰飛虱防治力度的加大，該病害零星發生，制約了抗黑條矮縮病水稻種質資源的挖掘，限制了抗黑條矮縮病的育種進程和基礎研究。因此，建立有效的水稻黑條矮縮病毒在田間自然循環體系至關重要。

本研究建立了水稻黑條矮縮病毒田間循環體系，并利用該體系，對山東108份地方水稻種質資源、679份引進水稻種質資源或新品種及40份山東自育水稻品種進行田間鑒定試驗，篩選抗性資源，以期為水稻黑條矮縮病毒的基礎研究、水稻抗黑條矮縮病種質資源的挖掘及育種利用研究提供重要的方法和材料基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

108份山東地方水稻品種資源、679份引進水稻種質資源或新品種及40份山東自育水稻品種，由山東省水稻研究所提供，感病對照品種為紫香糯2315。

1.2 試驗方法

1.2.1 田間鑒定體系的建立 田間鑒定體系試驗田塊選擇在山東省濟寧市魚臺縣清河鎮相東村稻麥輪作區，該田塊靠近雜草叢生的溝渠邊。為了確保病毒的正常循環，該田塊長期租用。5月份，在小麥田中間整理出一小塊秧田，播種鑒定材料和感病品種（圖1）；6月份，將鑒定材料移栽（圖2），并在該田塊全部種植感病品種，作為下一年的病毒源（圖3）；10月份，在水稻收獲前撒播小麥。該田塊種植的水稻和小麥全生育期不噴施任何殺蟲劑。灰飛虱蟲口密度和帶毒率是水稻黑條矮縮病田間接種的關鍵因素[5]，為了增加灰飛虱蟲口密度和提高灰飛虱的帶毒率，在水稻收獲前和育苗前的麥田，接入人工飼養的灰飛虱，保證有足夠的帶毒灰飛虱從水稻向小麥和從小麥向水稻幼苗轉移，以確保黑條矮縮病毒在該田塊種植的水稻和小麥之間循環。

1.2.2 試驗材料的田間種植 為了保證水稻植株的獲毒率，2015、2016、2017年材料均分3個播期，每期播種前用清水浸種48 h，于5月6日、5月11日和5月16日播種（當地麥收時間為6月10—15日），每個品種播100粒，移栽時間6月25日，3個播期每個品種分別單株移栽60株。

1.2.3 田間灰飛虱密度調查 通過盤拍法調查灰飛虱蟲口密度。于6月上旬在種植材料田塊對角線定5點取樣，每點拍0.3 m2，將35 cm×45 cm×5 cm的搪瓷盤對準秧苗基部輕拍植株，將灰飛虱拍落于盤中，迅速倒入高約60 cm、直徑約40 cm的網袋里，浸入95%乙醇，記載灰飛虱數量。endprint

1.2.4 田間灰飛虱帶毒率檢測 參照劉歡等[11]方法檢測秧田灰飛虱帶毒率。

1.2.5 田間發病率調查 分蘗盛期的癥狀最為明顯，通常表現為極明顯的矮縮，心葉突破下葉葉鞘而出，部分植株從下葉枕口呈螺旋狀伸出，部分葉片的頂端出現旋狀卷曲。此時期健康稻株表現分蘗旺盛，生命力強，發病植株和健康植株反差非常明顯。因此，于7月底8月初，選擇紫香糯2315發病率最高的分蘗盛期，統計發病率。

1.2.6 抗性鑒定標準 抗性鑒定標準參照盧百關等[12]的方法。抗：發病率0～5%；中抗：發病率5%～15%；中感：發病率15%～30%；感：發病率30%～50%；高感：發病率50%～100%。

2 結果與分析

2.1 田間灰飛虱數量及帶毒率調查

經調查，試驗田塊秧田3年的灰飛虱蟲口密度分別為875萬、683萬、754萬頭/hm2，灰飛虱帶毒率分別為8.6%、6.5%和3.4%。

2.2 抗黑條矮縮病水稻資源的初步篩選

自發條件下抗黑條矮縮病鑒定結果顯示，紫香糯2315 3年的發病率分別為58.7%、67.2%和55.3%；108份山東地方水稻品種資源發病率均在15%以上，沒有中抗及以上資源；679份引進資源中，篩選出寧粳4號、寧粳6號、Kanyakumari 29、Vietnam 160、Madurai 25、連粳7號共6份中抗種質資源（表1）；40份山東自育水稻品種篩選出臨稻21、圣稻17、圣稻18、圣稻22、陽光800共5份中抗種質資源（見表2）。

3 討論與結論

以灰飛虱作為傳毒媒介的水稻黑條矮縮病， 現在還沒有抗RBSDV品種在生產上大面積推廣應用。由于該病危害在分蘗盛期才出現明顯癥狀，如果有較高的發病率就能導致大幅度減產。本研究建立了水稻黑條矮縮病毒田間循環體系，可以確保黑條矮縮病毒在該田塊種植的水稻和小麥之間循環，可以準確、可靠地用于黑條矮縮病的大規模鑒定。利用該系統，鑒定篩選出寧粳4號、寧粳6號、Kanyakumari 29、Vietnam 160、Madurai 25、連粳7號共6份中抗引進水稻種質資源和臨稻21、圣稻17、圣稻18、圣稻22、陽光800共5份中抗自育水稻種質資源，其中Kanyakumari 29、Vietnam 160、Madurai 25的鑒定結果與王寶祥等[5]研究的結果一致。在自然環境條件下，由于灰飛虱的偏食性，造成一些水稻品種表現出較抗黑條矮縮病[13]，且其田間自發鑒定存在許多難以控制的不確定因素，如寧粳4號、寧粳6號、連粳7號、圣稻17、圣稻18、圣稻22、臨稻21和陽光800等可能與該類型品種秸稈較硬、沒有香味等因素有關，因此篩選出來的資源還需要在室內做進一步精確鑒定。

參 考 文 獻：

[1] Fauquet C M，Mayo M A，Maniloff J，et al.Virus taxonomy：Ⅷth report of the International Committee on Taxonomy of Viruses[M].Pittsburgh：Academic Press，2005.

[2] 阮義理，陳聲祥，林瑞芬，等.水稻黑條矮縮病的研究[J].浙江農業科學，1984（4）： 185-187.

[3] Wang Z H，Fang S G，Xu J L，et al.Sequence analysis of the complete genome of Rice black-streaked dwarf virus isolated from maize with rough dwarf disease[J].Virus Genes，2003，27：163-168.

[4] 李愛宏，潘存紅，戴正元，等.以標記輔助選擇改良江蘇主栽品種“淮稻5號”黑條矮縮病抗性[J].作物學報，2012，38（10）：1775-1781.

[5] 王寶祥，胡金龍，孫志廣，等.水稻黑條矮縮病抗性評價方法及抗性資源篩選[J].作物學報，2014，40（9）：1521-1530.

[6] Zhou T，Nelson S C，Hu J S，et al.Inheritance and mechanism of resistance to rice stripe disease in cv.Zhendao 88，a Chinese rice cultivar[J].Journal of Phytopathology，2011，159（3）：159-164.

[7] Hibino H.Biology and epidemiology of rice viruses[J].Annual Review of Phytopathology，1996，34 （1）： 249-274.

[8] 佴軍，張洪程，陸建飛.江蘇省水稻生產30年地域格局變化及影響因素分析[J].中國農業科學，2012，45（16）：3446-3452.

[9] 王才林.江蘇省稻麥品種志[M].北京：中國農業科學技術出版社，2009：171-186.

[10]孫楓，徐秋芳，程兆榜，等.中國水稻黑條矮縮病研究進展[J].江蘇農業學報，2013， 29（1）：195-201.

[11]劉歡，倪躍群，饒黎霞，等.南方水稻黑條矮縮病毒和水稻黑條矮縮病毒的單抗制備及其檢測應用[J].植物病理學報，2013，43（1）：27-34.

[12]盧百關，程兆榜，秦德榮，等.江蘇水稻主栽和候選品種抗黑條矮縮病鑒定[J].南方農業學報，2011，42（12）：1481-1485.

[13]方先文，張云輝，張所兵，等.抗黑條矮縮病水稻品種資源的篩選與鑒定[J].植物遺傳資源學報，2015，16（6）：1168-1171.endprint