黑龙江省稻瘟病菌对主栽水稻品种的致病力分析

周燕，张亚玲，王丹，徐春莹，于连鹏，靳学慧

（黑龙江八一农垦大学农学院，大庆 163319）

黑龙江省稻瘟病菌对主栽水稻品种的致病力分析

周燕，张亚玲，王丹，徐春莹，于连鹏，靳学慧

（黑龙江八一农垦大学农学院，大庆 163319）

采用幼苗期接种及毒力频率、致病率分析方法，检测来自黑龙江省20个县（市、区）的90个稻瘟病菌株对当地主栽水稻品种的致病能力。结果表明，黑龙江省稻瘟病菌群体结构是比较复杂的，不同菌株的致病力存在较大差异，但仅有10%菌株表现强或较强致病力（PF≥50%）；不同地区、甚至同一地区的不同菌株致病力也有较大差异。各主栽水稻品种的抗病能力存在显著差异，其中龙粳41等14个品种抗性较强（VF≤15%）。

水稻；稻瘟病菌；抗病性；致病性；毒力频率

水稻稻瘟病是一种毁灭性病害，每年均有不同程度的发生。在流行年份，一般地块减产10%～20%，重者达40%～50%，局部田块甚至颗粒无收[1]。目前，防治稻瘟病最经济有效的措施是选育和利用抗性品种[2]。但由于稻瘟病菌群体受某一抗病品种的定向选择作用，经常产生新的致病类型，导致致病性变异频繁，毒性结构复杂，常常导致培育出来的抗病品种在大面积推广3～5年后就逐渐丧失抗性[3-4]，其病原菌群体结构发生了改变[5]，给抗病品种的选育和推广带来诸多困难。因此，研究稻瘟病菌致病性分化，对病害流行的预测、抗病品种的选育和利用是十分重要的。利用2013年从黑龙江省20个县（市、区）采集的90个稻瘟病菌菌株对2014年黑龙江省水稻主栽品种进行抗病性接种鉴定，目的是掌握黑龙江省各主要稻区稻瘟病菌对当前生产上主栽品种的致病能力，进而指导各稻区采取合理抗性品种种植结构，有效地控制稻瘟病的发生。

1 材料与方法

1.1 供试稻瘟病菌菌株

供试的90个菌株（表1）于2013年9月采自黑龙江省20个县（市、区）。

表1 供试菌株的采集地点及编号Table 1Gathering place and number of strains

1.2 供试水稻品种

供试水稻品种为2014年3月从黑龙江省12个县（市、区）收集的当年主栽水稻品种43个，分别为五优稻4号、松粳16、中龙香粳1号、东农428、东农430、龙洋1号、东农425、育龙2号、苗稻2号、金禾1号、垦稻10、绥粳4、垦稻12、龙庆稻3、绥稻2号、北稻4、龙粳41、龙粳31、龙粳21、龙粳40、北稻3、牡丹江32、绥粳8、东农424、三江2号、龙粳香1号、龙粳29、龙粳43、龙粳36、龙粳39、龙粳20、牡丹江29、哈11-417、绥0717、绥0619、绥粳9、绥0107、绥粳17、中龙粳1号、空育131、通粘1号、松粳9号、东农429。

1.3 水稻秧苗培育

选取健康饱满的水稻种子，浸种48 h后，置于28℃恒温培养箱中催芽24 h，播于育苗箱（355 mm× 280 mm×76 mm）内，每品种播一行8粒种子，每箱20个品种，4次重复。旱育秧，施加尿素10 g·m-2。待苗长至3叶1心期进行接种。

1.4 稻瘟病菌孢子液的制备

在无菌条件下，将采集的穗颈瘟标样感病部位置入培养皿内保湿培养，待产生孢子后，在显微镜下用挑针挑取单孢，并置于PDA培养基中培养，2 d后转置米糠培养基（米糠10 g，酵母浸粉1 g，琼脂粉5.5 g，500 mL水）上产孢培养。待菌丝长满培养皿后，刮除气生菌丝，打开培养皿盖，平置于灭菌后的产孢培养箱内，用蓝紫光灯照射，2～3 d后即可产生孢子。每培养皿用15 mL无菌水洗下孢子，纱布过滤，显微镜下检测，接种孢子浓度为10×10倍显微镜下每视野20～40个孢子，每盘苗的接种量为100 mL，放入小喷壶中，于冰浴下保存用于接种[6]。

1.5 鉴定方法

采用苗期人工接种的方法。待秧苗长至3叶1心时，向孢子悬浮液中加入5 mL明胶溶液摇匀后均匀地喷洒叶片表面，置于保湿棚内保湿培养48 h，以利于秧苗发病。

1.6 病情调查与评价

接种7 d后调查病情，调查标准参照稻瘟病调查标准[7]，病情共分为9级。统计供试菌株对各水稻品种的毒力频率（virulence frequency，VF），计算公式如下：VF（%）=（有毒力菌株数量/菌株总数量）×100[8]；单个菌株对所有测试水稻品种（基因）的致病率（pathogenic frequency，PF）（%）=（感病的水稻品种数/所有测试水稻品种数）×100，其中PF≥70%为强致病力，50%≤PF＜70%为较强致病力，20%≤PF＜50%为中等致病力，PF＜20%为弱致病力[9]。

2 结果与分析

2.1 不同稻瘟病菌株对当前主栽品种的致病能力的分析

对43个主栽水稻品种的抗性接种鉴定结果表明，供试90个稻瘟病菌株的致病力存在明显差异。MS-1和MS-3菌株能对绝大多数供试品种具有强毒性，其PF≥70%，为强致病力菌株（占2.22%）；7.78%菌株具有较强致病力（50%≤PF＜70%）；36.67%菌株具有中等致病力（20%≤PF＜50%）；53.33%菌株具有弱致病力（PF＜20%）（表2）。整体看来，黑龙江省稻瘟病菌菌株对当前主栽水稻品种的致病力并不强，90%菌株表现为弱致病力或中等致病力，只有10%菌株

表现为较强致病力或强致病力。

表2 黑龙江省稻瘟病菌菌株对水稻43个主栽品种的致病力Table 2Pathogenicity of rice blast strains on 43 introduced rice cultivars of Heilongjiang province

2.2 不同水稻品种对供试稻瘟病菌株的抗病能力的分析

不同主栽水稻品种接种供试菌株后，其抗病能力存在较大差异，具体表现在毒力频率（VF）不同，VF值在7%～50%之间。抗性较强品种有龙粳41、龙粳20、绥粳9、绥0717和绥0619，VF值（%）低于10%；其次是龙粳31、龙粳36、龙粳39、龙粳40、绥粳17、绥0107、苗稻2号、北稻4和育龙2号，VF值（%）低于15%；抗性最弱品种的有通粘1号、空育131和哈11-417，VF值（%）在40%以上（表3）。由此可见，当前黑龙江省主栽水稻品种对本地稻瘟病菌的抗性表现存在较大差异，但有53.49%品种表现出较强的抗性（VF≤20%）。

表3 稻瘟病菌菌株对黑龙江省水稻品种（系）的毒力频率Table 3Virulence frequency of rice blast fungus strains on rice varieties（or lines）of Heilongjiang province

2.3 地区间稻瘟病菌株致病性强弱的比较

不同地区菌株的致病力强弱差别较大。从各个地区稻瘟病菌株的平均致病率来看，密山地区稻瘟病菌群体的致病力较强，病菌平均致病率在50%左右；通河、绥化北林、依兰、富锦、延寿、阿城、望奎、庆安和木兰等地区稻瘟病菌群体的致病力次之，病菌平均致病率在20%～30%之间；铁力、汤原、虎林、富裕、五常、尚志和方正等地区稻瘟病菌群体致病力较弱，病菌平均致病率在5%～20%之间；泰来、萝北和香坊地区仅有一个菌株，致病率分别为13%、5%和50%，很难代表该地区的整个稻瘟病菌群体的致病力（图1）。

图1 不同地区菌株平均致病率Fig.1Mean rate of strains pathogenicity in various zones

2.4 地区内稻瘟病菌株致病力强弱的比较

来源于同一地区的不同菌株的致病力也有较大的差异。如密山地区分离出的5个菌株致病率分别为85%、10%、70%、61%和33%，依兰地区分离出的6个菌株致病率分别为33%、63%、3%、15%、24%和28%，其他地区也有类似现象，由此可见，黑龙江省各稻区稻瘟病菌群体结构的复杂性。

3 讨论

由于不同菌株致病力存在着差异，用致病率（PF）来衡量一个稻瘟病菌株对当前主栽水稻品种的致病能力，及用毒力频率（VF）来衡量大量稻瘟病菌株对某个品种的致病性，可以更好地反映出寄主的抗病性和病原物群体的毒性之间的相互关系[10]。研究利用90个稻瘟病菌株对黑龙江省43个主栽水稻品种的致病性进行研究，初步了解黑龙江省稻瘟病菌对供试品种的致病性，发现黑龙江省稻瘟病菌的致病性比较复杂并有一定的地域性差异。不同地区菌株的致病力差异较大，密山地区稻瘟病菌株致病力较强，而虎林地区的致病力则较弱，其中同一地区分离出的稻瘟病菌株致病力也存在着明显的差异，说明了稻瘟病菌群体本身的易变性和地域的复杂性。不同地区的稻瘟病菌株之间毒力存在明显的差异，其中，毒力频率在10%以下的水稻品种有4个，其中绥粳9的毒力频率最低，品种抗性较强，建议在水稻生产中合理使用。

由于在自然界中稻瘟病菌群体组成非常复杂，以及病菌存在易变异性和小种异质性等原因[11-12]，所以需要对田间稻瘟病菌致病型类群定期检验与监测。潘汝嫌等研究报道，即使是同一生理小种的不同菌株也存在不同致病类型[13]，采集时应遵循多点、多面、多寄主品种的原则，能够较准确地反映田间稻瘟病菌的组成[14]和变异动态。研究所用的稻瘟病菌株是直接采集于田间的，如果连年进行检测和鉴定，就可掌握黑龙江省各稻区稻瘟病菌群体毒性结构的变化规律，进而对田间稻瘟病菌群体致病性的变化趋势进行预测，指导水稻抗性品种种植结构进行合理调整，提高应用品种抗性防控稻瘟病的效果。

［1］孙国昌，杜新法，陶荣祥，等.水稻稻瘟病防治策略和21世纪研究展望［J］.植物病理学报，1998，28（4）：289-292.

［2］Hamer J E.Molecular probes for rice blast disease［J］. Science，1991，252：632-633.

［3］Srinivasachary，Hittalmani S，Shivayogi S，et al.Genetic analysis of rice blast fungus of southern Karnataka using DNA markers and reaction of popular rice genotypes［J］. Currrent Science，2002，82：732-735.

［4］Zelgler R S，Leong S A，Teng P S.Rice blast disease［M］. Wilmington，UnitedKingdom：CAB International，1994.

［5］吕军，靳学慧，张亚玲.2004年黑龙江省部分稻区稻瘟病菌生理小种的测定［J］.黑龙江八一农垦大学学报，2007，19（1）：14-17.

［6］张亚玲，王宝玉，靳学慧，等.黑龙江省稻瘟病菌生理小种对水稻品种致病性分析［J］.中国植保导刊，2014，34（2）：22-26.

［7］靳学慧.农业植物病理学［M］.赤峰：内蒙古科学技术出版社，1999.

［8］吕军.黑龙江省水稻稻瘟病菌致病性分化与RAPD分析［D］.大庆：黑龙江八一农垦大学，2007.

［9］杨秀娟，阮宏椿，杜宜新，等.福建省稻瘟病菌致病性及其无毒基因分析［J］.植物保护学报，2007，34（4）：337-342.

［10］潘汝谦，康必鉴，黄建民，等.毒力频率和联合致病性在水稻抗瘟性鉴定中的应用［J］.华南农业大学学报，1999（20）：10-14.

［11］孙国昌，孙漱沉，申宗坦，等.中国部分抗稻瘟病水稻品种的抗病特性和菌株致病性研究［J］.浙江农业学报，1992，4（1）：1-7.

［12］Kiyosawa S，Ling Zhongzhuan.Identifieation of genes for riee blast resistanee in Chinese different alvarieties with Japanese fungus strains［J］.Seientia Sinica，1984，27（3）：40-52.

［13］孙国昌，孙漱元.我国稻瘟病菌对水稻品种（系）、新组合的致病性评价［J］.中国水稻科学，1997，11（4）：222-226.

［14］张亚玲，王宝玉，靳学慧.黑龙江省和吉林省稻瘟病菌种群多样性研究［J］.黑龙江八一农垦大学学报，2014，26（1）：1-4.

Pathogenicity Analysis of Rice Balst on Some Major Rice Cultivars in Heilongjiang Province

Zhou Yan，Zhang Yaling，Wang Dan，Xu Chunying，Yu Lianpeng，Jin Xuehui
（College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

The pathogenicity of 90 rice blast strains collected from Heilongjiang province was compared by using two reliable methods of toxicity frequency and pathogenicity method.The results showed that the rice blast fungus population structure of Heilongjiang was very complex，there was the big difference in these strains，but only 10%of these strains showed strong virulence（PF≥50%）.In addition，the significant difference of pathogenicity of these strains could also be observed in different regions or even in one region.The significant difference of disease resistance could also be observed among these major rice varieties，especially in Longjing 41 and other 14 rice varieties（VF≤15%）.

rice；rice blast fungus；disease resistance；pathogenic；virulence frequency

S435.111.2

A

1002-2090（2015）02-0023-04

10.3969/j.issn.1002-2090.2015.02.006

2014-11-14

黑龙江省教育厅科学技术研究项目（12521367）；黑龙江省垦区科研项目（HNK125B-03-02）。

周燕（1989－），女，黑龙江八一农垦大学农学院2012级硕士研究生。

靳学慧，男，教授，硕士研究生导师，E-mail：jxh2686@163.com。