安徽省水稻区试品种(系)对稻曲病的抗性鉴定及评价
2013-09-28张爱芳王春林王文相
张爱芳, 陈 雨, 王春林, 张 新, 王文相*
(1.安徽省农业科学院植物保护研究所,合肥 230031;2.安徽潜山县槎水镇农技站 246317;3.安徽农业大学植物保护院,合肥 230036)
稻曲病是由稻绿核菌[Ustilaginoideavirens(Cooke)Tak]引起的水稻穗部真菌性病害,以前在农业生产上一直是次要病害。20世纪80年代以来,由于高产杂交水稻品种的推广、施肥量增加等多种原因导致该病的发生日趋严重,稻曲病已上升为主要病害,几乎每一块田都有发病,严重的田块损失率高达50%以上。2005年稻曲病在安徽省大发生,严重受害的田块达40万hm2。该病除直接造成减产外,还产生对人、畜、禽有害的毒素[1-2]。目前,防治稻曲病危害的主要途径有抗病品种的选育和利用、化学药剂防治和农业防治,其中选育和利用抗病品种是解决稻曲病危害的最经济有效的途径。为此,2011年作者对安徽省区试品种(系)进行了稻曲病田间抗病性鉴定,旨在为品种审定提供依据。同时,我们对采用不同抗性评价方法获得的结果作了分析比较,为更合理地评价水稻品种对稻曲病的抗性提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试品种(品系)
供试品种由安徽省种子管理站提供,中籼97份(1~97号)、中粳23份(98~120号),另设标准对照‘Ⅱ优838’和感病对照‘两优培九’。
1.2 鉴定方法
稻曲病鉴定采用病区自然诱发法,病圃选择在潜山县槎水镇,该地区属大别山区,气候较冷凉,雨雾较多,湿度较大,适合稻曲病的发生,历年发病较重,是理想的自然诱发点。
供试品种浸种、催芽后直播(直播能增加密度,有利发病),分3期播种,5月10日播第1期,以后每隔7 d播1次,每一期不设重复。每品种播250~300粒于畦的中间,面积1×1=1(m2),品种间随机排列。参试品种周围种植感病诱发品种‘两优培九’。按高产栽培方式进行田间管理,孕穗期施尿素112.5 kg/hm2,以便增加发病程度。适时防治螟虫和飞虱等主要害虫,水稻品种在全生育期内不使用杀菌剂。
1.3 病情调查
于稻谷黄熟期调查,每小区随机调查100穗,记载发病穗率和严重度。严重度分级标准参照唐春生[3]和何会流[4]的方法,具体如下:
0级 无症状;
1级 单穗1个曲球;
3级 单穗2个曲球;
5级 单穗3~5个曲球;
7级 单穗6~9个曲球;
9级 单穗10个曲球以上。
按下式计算病穗率和病情指数:
1.4 抗性评价
分别以病穗率的平均值和最大值以及病情指数的平均值和最大值对参试品种进行抗性评价。以病穗率评价品种的抗性,分级标准参照何会流等[4]方法(见表1)。用病情指数进行品种的抗性评价,其分级拟以表1中数值减半为标准。
表1 以病穗率评价水稻品种对稻曲病抗性的标准Table 1 Resistance standard of rice varieties to rice false smut evaluated by diseased panicle rate
2 结果与分析
2.1 鉴定的有效性
‘两优培九’是高感对照品种,发病达7级(S)以上,鉴定结果被认为有效。3个播期‘两优培九’的病级都达7级,因此其结果有效。‘Ⅱ优838’曾为生产上大面积应用的品种,其受稻曲病危害不是很重,可作为标准对照,3播期平均结果为5级(MS),说明鉴定强度适中。
2.2 以平均病穗率评价的结果
以平均病穗率评价的结果统计参见表2,将3个播期视为3个重复进行统计分析,品种间F值为4.6,达极显著水平,说明品种间存在着显著差异。抗性评价的结果为:高抗品系(0级)只有1个,抗病性较好(1级和3级)的品系共有57个,几乎占了一半;中感(5级)品系最多,有54个,感病(7级)和高感(9级)品系共有8个。在品种审定时要淘汰感病(7级和9级)品种,以此为标准,本试验该淘汰的品种只有8个,占供试品种的6.7%。
表2 不同评价方法下水稻品种对稻曲病的抗性及其差异Table 2 Resistance of rice varieties to rice false smut by different evaluation ways
2.3 以平均病情指数评价的结果
与以平均病穗率评价的结果相比,以平均病情指数评价后,1级、3级和5级的品系分别减少1个、6个和7个;7级、9级的品系分别增加7个和3个。7~9级的品系增加到18个,占总数的15%。这个结果较平均病穗率评价的结果偏重,这是因为该试验中120个品系的平均病指与平均病穗率的比值>0.5(7.1/12.3=0.577),而本文平均病指评价的标准是将平均病穗率的标准折半得到的。但总体而言,两者评价结果基本上一致。将120个品系的病穗率和病指作相关性分析,相关系数高达0.98,可见病穗率和病指是高度相关的。因此,品种抗性的评价,可以以病穗率作为评价标准,这样可简化调查内容。但在少数品种上两者之间相关程度低[4]。生产上经常发现有的品种病穗率很低,但是病穗上的曲球很多,即严重度很高;而有的品种病穗率很高,但病穗上曲球较少,所以,较精确的评价标准应以病指为宜。
2.4 以最大值评价的结果
在供试的120个品种中,多数品种(系)在3个播期中的抗性表现是一致的,如‘两优915’、‘皖杂优8号’、‘甬糯80694’等。但有一些则不一致,如‘两优383’、‘C两优111’、‘两优6188’、‘10优66’等,它们在不同播期的病穗率差异较大,从不到10%,到高达40%。这可能与不同播期的品种(系)在抽穗期所遇的天气有关。另外肖业武等[5]证明稻曲病田间分布型属于聚集分布中的奈曼分布型,不是均匀分布的。因此稻曲病的抗性最好以最大值来评价,这样就能减少环境等因素造成的假抗性。最大值评价的结果见表2。与病穗率平均值评价相比,病穗率最大值评价的结果为1、3级的品系数明显减少,而7、9级的品系数明显增加,有62个品系的级别增加了1个等级。抗病(0、1、3级)品系有36个,占30%;感病 (7、9 级)品系数达33 个,占27.5%。若7、9级为淘汰品种,则淘汰力度较适中。病指最大值评价的结果趋势基本上与之相同,只是7级和9级的品系数有所增加,达47个,占39.2%,抗病品系也为36个,占30%。
2.5 播期间的差异
试验结果表明,播期间的病穗率存在着很大的差异,120个供试品种在3个播期的平均病穗率分别为9.9%、13.0%、14.1%,经方差分析表明播期间的F值高达8.4,达极显著水平(P<0.01)。这说明播期不同,环境条件不同,结果就不同。早播种,抽穗期落在8月上、中旬,温度高,发病轻;迟播抽穗期落在8月中、下旬,温度适于发病,故发病重。从本试验结果看,后两播期结果相近,这也表明如只播一期,以5月20日前后为宜。
3 讨论
水稻品种间对稻曲病的田间抗性存在着显著差异,通过抗病性鉴定,可以找出较抗病的品种予以推广,并淘汰感病品种,来达到控制该病的目的。
除了品种间存在抗性差异外,稻曲病的发生及发生程度与其他多种因素有关,栽培方式,肥水管理等,尤其是水稻破口期前后天气状况,都将影响稻曲病的发生程度[6-9]。而不同水稻品种抽穗期是不完全一致的,难免会出现有的品种抽穗期遇雨,有的品种抽穗期晴天,致使发病程度不一致。为了避免这种不一致,应采取分期播种,这样某品种抽穗期遇雨的几率比同期3个重复(同等工作量)的大,加上采用最大值来判定品种的抗性,结果应更加真实可靠。
此外,陈志谊等[10]报道稻曲病病菌致病力有分化,不同菌株对同一品种的致病力有显著差异。张敏等[11]报道水稻稻曲病菌具有遗传多样性,来自不同地区的稻曲病菌有不同程度的变异。因此稻曲病的抗病性鉴定,还应该在不同生态区同时进行,才能对品种的抗性进行公正的评价。
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