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江西省水稻品种对稻瘟病的抗性鉴定与评价

2015-05-28何烈干马辉刚肖叶青李湘民

江西农业大学学报 2015年2期
关键词:中感感病稻瘟病

何烈干,马辉刚*,肖叶青,李湘民,兰 波

(1.江西省农业科学院 植物保护研究所,江西 南昌 330200;2.江西省农业科学院 水稻研究所,江西 南昌 330200)

由病菌Magnaporthe grisea(Hebert)Barr.引起的稻瘟病是我国水稻生产上的三大病害之一,具有发生范围广、流行速度快、破坏性大、病原菌易变异等特点[1-2]。近年来,江西省内由于稻瘟病的严重发生已给水稻生产造成了巨大损失,其中2004—2006年江西省稻瘟病连续3年大发生,为害面积分别为53.33万、58.67万和43.33万hm2,对农业生产构成了较大的威胁。目前防治稻瘟病的主要途径是进行化学防治和选育抗病品种[3]。然而,化学农药的长期使用不仅严重污染环境,而且还会引起病害抗药性的产生,品种的抗病性会逐渐丧失[4]。多年的实践证明,选育和利用抗病品种是控制稻瘟病流行最经济有效的措施[5-8]。考虑到稻瘟病菌生理小种繁多且高度变异,大多数抗病品种连续种植3~5年后,水稻品种的抗性会逐渐丧失,极易引起稻瘟病的暴发流行[9-10]。为了持续控制稻瘟病的流行危害,须对水稻品种的抗病性进行鉴定评价,本文通过室内外测定江西省内水稻品种对苗瘟、叶瘟和穗瘟的抗性水平,明确江西省水稻品种的抗稻瘟病现状,为江西省水稻品种的选育和布局以及病害控制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选用江西省生产上使用的141个水稻品种作为供试品种,供试品种包括早、晚稻。供试菌株为江西省内部分县市采集到的强致病力单孢菌株,共10个ZA和ZB群菌株。

1.2 试验方法

采用苗期人工接种鉴定与田间病圃自然诱发[11]鉴定相结合。

1.2.1 人工接种鉴定 苗期人工接种在江西省农科院植保所温室内进行。供试的水稻品种在适温下浸种催芽3 d后播于100穴的塑料盆中,每品种播5穴,每穴播8~10粒种子。生长期间追施尿素,保证秧苗嫩绿以利于发病。

供试菌株在PDA培养基上26℃恒温下活化培养7 d后,转接到玉米粉稻秆节培养基上培养7~9 d,而后置于黑光灯下培养3 d。用无菌水洗下分生孢子,保证孢子悬浮液的浓度为1×105mL-1,使用前加入体积分数0.25%吐温20以保证液体的粘附性。

当秧苗长至三叶一心时,用高压泵喷雾孢子悬浮液接种,接菌量以页面滴水为止。接种后把秧苗放置于黑暗26℃恒温100%相对湿度保湿24 h,然后取出在25~30℃和95%以上的湿度环境中培育7 d后调查,按照《水稻抗稻瘟病鉴定技术规范》[12]0~9级制调查记载病情(其中0~3级为抗病,4~9级为感病),记录品种的最高病级作为该品种的抗性级别。

1.2.2 田间病圃自然诱发鉴定 田间病圃自然诱发鉴定试验地设在井冈山市农科院水稻所试验基地的丘陵地块,该地四面环山,土壤肥力中等,旁边小溪流经过,排灌方便,雾露重空气湿度大,日照时间短,是水稻稻瘟病的常发区、重发区。141个供试品种于5月中旬播种,采用水育秧法,6月中旬移栽,各品种随机排列,每个品种种植1个小区,小区面积5 m2,株行距15 cm×18 cm。各个小区间相隔50 cm,且种植2行诱发品种保护行,病圃四周也种植诱发品种,试验共设3个重复。肥水管理按照常规进行,在水稻整个生育期保持适当水层,增施氮肥,可选用适当药剂防治虫害和杂草,不喷杀菌剂。病情调查分2次进行,分别是在分蘖盛期调查1次叶瘟和在黄熟期调查1次穗瘟。叶瘟的调查在每个小区以发病最重的30~40株的平均发病等级作为该品种的抗性级别,穗瘟的调查在每个小区随机抽查100株,记录发病率和病级。叶瘟和穗瘟的分级标准参照《水稻抗稻瘟病鉴定技术规范》[12]0~9级制调查记载病情(0~3级为抗病,4~9级为感病)。

表1 稻瘟病抗性综合评价及分级标准Tab.1 The com prehensive resistance evaluation and classification criterion of rice blast

1.2.3 抗性综合评价及分级标准 抗性综合评价:该品种苗叶瘟平均病级×25%+穗瘟发病率病级×25%+穗瘟损失指数病级×50%。抗性综合评价分级标准[13]见表1。

2 结果与分析

2.1 室内水稻品种对苗瘟的抗性

选用10个强致病力的混合菌株对141份水稻品种进行苗期人工接种鉴定结果(图1)表明:不同的品种抗瘟性存在着显著的差异,品种的抗性主要集中于中抗、中感及感病,总体上感病的品种多于抗病品种,总的抗病率为39.7%。供试的141份水稻品种中,对苗瘟表现高抗的有8个,抗病的15个,中抗的33个,中感的36个,感病的30个,高感的19个,分别占鉴定总数的 5.7%、10.6%、23.4%、25.5%、21.3%、13.5%。其中19个高感的品种为T优15、凎鑫202、准两优608、金优16、中早31、中早33、金优616、安两优25、春光1号、神龙101、天丰优85、五优21、五丰优T025、嘉育948、中嘉早17号、跃新68、菲优98、株两优173、株两优4024,高抗的品种有8个,分别为Ⅱ优1259、嘉早312、陵两优104、天丰优101、天优 998、协优 1429、优Ⅰ463、中 9 优 288。

图1 141个品种苗期抗瘟性评价Fig.1 The blast resistance evaluation of 141 varieties in seedling

2.2 病圃叶瘟和穗瘟的鉴定结果

从表2可以看出,供试的141个水稻品种在田间病圃自然诱发条件下对稻瘟病的抗性有着明显的差异。叶瘟的调查结果得知,高抗的品种有11个,抗病的有41个,中抗的有77个,中感的有10个,感病的有2 个,无高感的品种,分别占鉴定总数的7.8%、29.1%、54.6%、7.1%、1.4%。10 个中感的品种为 T优 15、菲优98、凎鑫202、神龙 101、株两优 4024、株两优173、跃新68、嘉育948、先农 20 号、皖稻103,感病的两个品种为春光1号和两优25。141个品种对叶瘟表现抗性的有129个品种,抗病率为91.5%,其中以中抗品种为主,占抗性品种的59.7%。

供试的141个品种对穗瘟的抗性存在着明显的差异,没有发现高抗和抗病的品种,表现中抗的有23个,代表品种有丰源优358、荣丰优868、天优998等;中感的有31个,代表品种有淦鑫600、株两优25、准两优608等;感病的33个,代表品种有金优463、淦鑫203、先农25号等;高感的有54个,代表品种有春光1号、T优15、陆两优996等,中抗、中感、感病、高感分别占供试总数的16.3%、22.0%、23.4%、38.3%。在上述鉴定的品种中,早稻品种87个,其中对穗瘟表现中抗的2个,中感7个,感病29个,高感49个;晚稻品种54个,其中对穗瘟表现中抗的有21个,中感24个,感病4个,高感5个。由表2可知,金优系列及优I系列中全部品种对穗瘟表现为感病性,绝大部分株两优系列表现较为感病。

2.3 141个品种对稻瘟病的抗性综合评价

对141个品种进行了苗叶瘟和穗瘟的抗性鉴定,以抗性综合指数来评价品种的抗瘟性。从表3可以看出,没有发现对稻瘟病表现高抗和抗病的品种,对稻瘟病表现中抗的品种有29个,占供试品种的20.6%,表现中感的品种有58个,占41.1%,表现感病的品种有47个,占33.3%,表现高感的品种有7个,占5.0%。在所有的供试水稻品种中,对稻瘟病表现感病的品种多于抗病的品种,抗病率为20.6%,晚稻品种的抗性优于早稻品种,感病类型中仅有籼优998等4个晚稻品种,而高感的品种全部为早稻品种。

表2 141个品种田间自然诱发稻瘟病抗性鉴定Tab.2 The blast resistance evaluation of 141 varieties by natural inoculation method

续表2

表3 江西省水稻品种对稻瘟病的抗性综合评价Tab.3 Comprehensive evaluation of disease resistance to rice blast in Jiangxi

2.4 江西省水稻品种对苗瘟、叶瘟和穗瘟的抗性比较

通过对141份水稻品种进行室内接种和田间病圃自然鉴定,研究结果表明,穗颈瘟的发生程度明显重于苗瘟和叶瘟,且苗瘟、叶瘟和穗颈瘟之间存在着一定的相关性。苗叶瘟重的穗颈瘟一般也比较重,苗叶瘟轻的穗颈瘟一般也比较轻,但也有少数例外,如苗叶瘟表现高感的准两优608和皖稻103,穗颈瘟只有5级,而苗叶瘟表现高抗的中9优288、五丰优T025和两优6号,其穗颈瘟高达9级。

3 结论与讨论

本研究通过对江西省水稻品种进行稻瘟病苗瘟、叶瘟和穗颈瘟抗性鉴定,研究发现,室内高致病力混合菌株接种后苗瘟发生呈抛物线状,对苗瘟高抗和高感的品种少,大部分品种集中在中抗和中感的抗性水平。从田间病圃自然诱发鉴定结果可以看出,141个品种整体上对叶瘟有较好的抗性,而不同品种间对穗颈瘟的抗性有显著的差异,且表现不容乐观,供试品种中只有23个品种对穗颈瘟表现中抗,占供试品种的16.3%,其余118个品种对穗颈瘟表现中感至高感,占到供试品种的83.7%,这与稻瘟病综合抗性评价结果基本一致。供试品种中株两优02和株两优09对稻瘟病仍然表现出较好的抗性,这与兰波等[14-15]进行的穗瘟抗性研究结果一致,可在江西省水稻生产上推广种植。供试品种中春光1号、籼优998、先农37和中早33等对稻瘟病表现出高度感病性,这些品种的推广种植应慎重进行,尽量避免在雾重日照短的山区地带种植,同时注意品种的轮换种植和布局,较少高感品种的种植面积。

稻瘟病是世界普遍发生的水稻病害,实践证明选育和利用抗病品种是控制稻瘟病最经济有效的方法之一[16]。因稻瘟病的发生流行与病菌、生理小种和环境条件密切相关,而田间稻瘟病菌生理小种、菌株以及温度、湿度、日照等气候条件的改变,可能导致水稻品种抗性下降甚至丧失[17],如淦鑫203已由中抗转变为中感稻瘟病,T优998和陆两优996均由中感变为感稻瘟病。因此本研究所鉴定的综合抗性评价为中抗的品种在2~3年内一般抗性不会改变,几年后需继续进行抗性鉴定以明确品种的抗感变化。稻瘟病的抗性评价是选育和种植水稻品种的重要依据,本研究通过对江西省水稻品种对稻瘟病的抗性鉴定和评价,明确了江西省水稻品种抗稻瘟病的现状,对水稻品种的选育和布局提供了理论依据,以达到最大限度减轻稻瘟病的发生流行危害。

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