湖南省水稻新品种稻曲病抗性鉴定研究
2012-09-19陈友德高杜娟李友荣唐善军
陈友德,高杜娟,李友荣,唐善军
(湖南省水稻研究所,长沙410125)
近年来,稻曲病已由过去的次要病害上升为水稻生产中的主要病害之一,广泛分布于全球40多个产稻国家[1]。20世纪80年代后我国发病较重,全国稻曲病发生面积明显增加[2,3]。2006~2007年农业部的调查结果表明,长江中下游稻作区的湘、鄂、赣、皖、苏、浙和上海市的稻曲病发生危害严重[4],已严重威胁水稻的安全生产。
稻曲病除造成稻谷减产之外,其病菌毒素对稻米及其副产品还会造成严重污染。相关研究表明,稻曲病菌毒素对动物、人体器官造成严重损害,对动物微管蛋白有明显抑制作用,可导致家兔慢性中毒而死亡、母鸡停止产蛋、猪生长缓慢等中毒症状[5~7]。因此,必须重视水稻品种对稻曲病的抗性遗传改良。实践表明,水稻品种对稻曲病的抗性存在显著的差异[8,9],选用抗病品种是稻曲病防控的经济、安全、高效措施。2011年,笔者以自然诱发结合人工接种,对158个湖南省水稻区域试验新品种(组合、系)进行稻曲病抗性评价,旨在为水稻新品种的审定和推广应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
试验材料为2011年湖南省水稻区域试验中的158个新品种(组合、品系),其中,杂交中籼57个,一季杂交晚籼23个,双季杂交晚籼58个,优质晚籼20个。
1.2 鉴定方法
1.2.1 病圃
湖南省水稻区域试验品种稻曲病抗性评价圃设在重病区安仁县清溪乡。供试材料按不同生态类型分期播种,水育秧后插入病圃。每个材料插单本40株,2次重复。病圃四周及鉴定材料的边行插感病诱发品种。在水稻破口期前,将上年收集的稻曲球撒入田间,始穗至齐穗期,清洗稻曲球获得厚垣孢子液,进行喷雾接种一次。接种后早晚用清水喷雾保湿。
1.2.2 调查和分级标准
水稻成熟期,在田间调查发病情况,计算平均每穗稻曲球数。按湖南省《水稻品种稻曲病抗性鉴定及评价技术规范》(DB43/T505 -2009)[10]分级标准进行抗性分级。
1.3 数据处理
试验数据采用Excel 2003软件进行分析处理。
2 结果与分析
2.1 中籼组合稻曲病抗性
中籼组合稻曲病抗性鉴定结果如表1。从表中可以看出,中籼组材料对稻曲病的抗性较弱,只有迟熟组1个组合(113A/R502)抗稻曲病,其抗病组合频率为1.8%。3个区组之间对稻曲病的抗性有差异,其抗性强弱依次为:迟熟组>中熟组>高产组。
3个区组对稻曲病表现抗、中抗和中感以上的比例为:迟熟组分别为2.9%、57.1%和40%,中熟组分别为0、50%和50%,高产组分别为0、25%和75%。
表1 湖南省中籼区试新组合稻曲病抗性Table 1 False smut resistance of middle indica new combinations of Hunan regional trials
2.2 一晚和双季晚稻新组合对稻曲病的抗性
一季晚籼材料中无抗病组合,但中抗的频率较高,占65.2%,对稻曲病表现中感以上的只占34.8%。在双季晚籼中,只有迟熟组有一个组合(WCQ3)表现抗稻曲病,中熟组无抗病组合;两个熟组对稻曲病表现中抗和中感以上的频率相近,分别为31.0%、34.5%和69.0%、62.1%(表2)。总体来看,一季晚籼新组合对稻曲病表现出较好的抗性,双季晚籼对稻曲病表现中感以上的占60%以上。
表2 湖南省一晚和双晚区试新组合稻曲病抗性Table 2 False smut resistance of late single-season indica and late double-season indica new combinations of Hunan regional trials
2.3 优质晚籼新品种的稻曲病抗性
表3是2011年湖南省优质晚籼新品种(组合、系)对稻曲病的抗性鉴定结果。A组只有WYQ1表现中抗,中感和感病以上(7~9级)的分别为50%和40%;B组有3个组合(品系)抗稻曲病,分别是WYQ12、4123A/R219和NA428,中感和感病以上的分别为30%和40%。整体上看,当前进入省区试的优质稻对稻曲病的抗性欠佳,中感以上的占80%。
表3 湖南省优质晚籼区试新品种(组合、系)稻曲病抗性Table 3 False smut resistance of high quality late indica new combinations of Hunan regional trials
2.4 优质晚籼新品种(组合、系)穗部性状与稻曲病抗性相关性分析
2010年笔者研究表明:籼型杂交晚稻穗部主要性状与稻曲病抗性关系密切,相关性大小依次为每穗总粒数>穗总枝梗数>着粒密度,稻穗长度与稻曲病抗性无显著相关性[9]。在2010年研究的基础上,笔者考察了优质晚籼新组合(品种、系)的株高、穗长、每穗总粒数、着粒密度和一、二次枝梗数等农艺性状,分析其上述农艺性状与稻曲病发生和危害的相关性。结果表明,优质晚稻的穗部性状与稻曲病抗性均呈极显著相关,其相关程度依次为:着粒密度(r=0.752**)> 穗总粒数(r=0.744**)> 二次枝梗数(r=0.629**)> 一次枝梗数(r=0.601**)。
感病品种的穗总粒数、枝梗数多,着粒密度大,如高感稻曲病的黄丝占其穗总粒数为247粒,每10 cm着粒数达104粒,一、二次枝梗数分别为15个和48个;而WYQ12、4123A/R6135和NA428这3个抗病组合(品系)平均每穗总粒数为159粒、每10 cm着粒密度为63粒,一、二次枝梗数分别为11个和31个。
2.5 不同生态型水稻对稻曲病的抗性差异
对2011年湖南省水稻区域试验材料的稻曲病抗性评价结果表明,中籼、一季晚籼、高产晚籼和优质晚籼4个类型对稻曲病的抗性差异显著,中感以上的频率依次为:优质晚籼>高产晚籼>中籼>一季晚籼。优质晚稻和高产晚稻的感病频率较高。抗病频率为:优质晚稻15.0%,中稻1.8%,高产晚稻1.7%。中稻和一季晚稻稻曲病中抗的频率较高。
3 小结与讨论
试验研究表明,不同生态型水稻新组合(品种、系)之间的稻曲病抗性差异显著,对稻曲病表现中感以上频率高低的顺序依次为:优质晚稻>高产晚稻>中稻>一季晚稻。优质晚稻80.0%的参试材料对稻曲病表现中感以上;其穗部性状与稻曲病发生和危害显著相关,感病品种的穗总粒数、枝梗数多,着粒密度大。这与李友荣等对籼型杂交晚稻穗部性状与稻曲病抗性相关性的研究结果一致[9]。因此,育种家需加强杂交中、晚稻和优质稻的稻曲病抗性遗传改良,并注意协调育种材料的穗部性状。
2010年起,湖南省水稻研究所在稻曲病重病区安仁县清溪乡建立病圃,用自然诱发和人工接种相结合的方法,对湖南省水稻区域试验品种进行稻曲病抗性评价,并在国内首次研究杂交晚稻和优质晚稻穗部性状与稻曲病的抗性相关性;筛选出一批抗稻曲病的新组合、品种(系)和种质资源,为水稻新品种的审定、推广应用、水稻品种稻曲病抗性遗传改良及稻曲病的安全、高效防控等提供了依据和稻曲病抗病优异新种质。水稻品种穗部性状与稻曲病的发生和危害的相关性有待进一步研究。
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[10] DB43/T505—2009水稻品种稻曲病抗性鉴定及评价技术规范[S].