四川稻区新育成五个抗瘟性水稻品种的抗谱测试
2019-09-10薛文君宋丽李民米青山
薛文君 宋丽 李民 米青山
摘要:利用全国统一的七个鉴别品种,对采自四川各大稻区的120个稻瘟病菌样进行生理小种鉴定,共鉴定出4大群9个生理小种:4大群分别是zB、ZC、ZG
ZE群,9个生理小种分别是:ZB31、ZB29、ZBl3、ZB21、ZBl5、ZB32、ZCl5、ZGl、ZEl。5年来优势种群zB群一直保持相对稳定,优势小种是zB31、ZB29。运用鉴别出来的生理小种对四川4个抗病品种R9、R10、3263、448及Lemont和普感品种丽江黑谷进行抗谱测试,测试结果表明:丽江黑谷对四川的生理小种均表现感病,R10对全部生理小种表現抗性,R9只对E1和G1表现感病,3263仅对c15、B29表现感病,448仅对B31生理小种表现感病。表明四川几个抗性水稻品种均具有多个抗不同生理小种的抗性基因,为后期进行基因的聚合与转移奠定基础。
关键词:四川稻区;稻瘟病菌;优势生理小种;抗谱
水稻稻瘟病是影响水稻产量和米质品质的最严重的三大病害之一,化学预防和控制水稻稻瘟病传播是一种有效的方法。在实践中防治稻瘟病危害最为经济有效的方法就是利用水稻品种对稻瘟病的抗病性来控制稻瘟病,但由于水稻稻瘟病菌的多样性,水稻品种的抗稻瘟病特性会因新的稻瘟病菌的出现而失去抗病性,因此,寻找持久抗性、广谱抗性的水稻种质资源就显得非常重要。前人的研究表明,抗稻瘟病的水稻品种往往携带一个或者数个抗瘟性基因。迄今为止,公开报道定位的水稻抗瘟性基因已达七十多个以及为数众多的数量抗性(QTL)位点。
四川省是我国重要的稻作区,稻瘟病菌生理小种种类较多、毒性较强、病害发作频率较高。四川省农业科学院粮食作物研究所的育种专家连续多次进行了大田诱发稻瘟病实验,研究结果表明,来自美国的光身稻Lemont是一个广谱持久的抗瘟病品种。通过对拥有丰富的抗性种质资源的四川稻作区的几个抗性高产水稻品种的大田自然诱发抗稻瘟病实验,结果表明,Lemont和其他几个水稻品种都是持久的抗稻瘟病品种。
一、实验材料与方法
(一)供试水稻品种与菌株
供试水稻品种:特特普(tetep)、珍龙13、四丰13、东农363、关东51、合江18与丽江新团黑谷中国7个统一的鉴别品种(全国稻瘟病菌联合调查组1979),这些品种由四川省农业科学院植物保护研究所提供。
供试菌株选用(2015年夏)从四川几个稻瘟病流行稻区的籼、粳和杂交稻品种上分离的120个菌样,这些菌株由四川省农业科学院植物保护研究所提供。
大区R9、大区R10、3263、448以及美国光身稻Lemont和丽江新团黑谷(LTH),由四川省农业科学院作物研究所超级稻课题组(新育成)提供(除黑谷外,其他几个品种的农艺性状、品质、生育期、产量、抗病性均在中等以上)。
(二)实验方法
菌种的单孢分离、孢子培养及鉴定、稻瘟病菌生理小种的鉴定、亲本品种抗菌谱的测定、亲本播种、苗圃管理与性状调查按照卢代华介绍的稻瘟病菌单孢分离和孢子培养的方法进行。接种及调查方法如下。
喷雾接种:在水稻幼苗长到3~4叶期时,用连接空气压缩机的喷雾枪在苗圃内进行喷雾接种,每个苗圃内喷40ml孢子悬浮液。接种后苗圃内24-26℃黑暗培养48h,然后室温培养温度保持在26°C左右,2h喷水1次,保持幼苗叶片湿润并有水珠。在三叶到四叶期,用高压喷雾枪喷雾接种。接种后遮光保湿保温24~48h,并于一周后调查抗感病症状。
调查记载方法如下:
感(s)抗(K)型:感病株数大于60%,记为“S”。
抗(K)感(s)型:抗病株数大于40%,记为“R”。
感病(S)型:记为“S”。
抗病(K)型:记为“R”。
将调查结果与稻瘟病菌128个生理小种表对照,鉴别出所属的生理小种。并将鉴别出的生理小种菌样平板培养后,冰箱保存,以备测亲本抗谱时用。
二、结果与分析
(一)稻瘟病菌生理小种鉴定
稻瘟病菌生理小种鉴定结果见表1。表1表明,2015年对在四川几个主要稻区采集的60个菌样,鉴定出了4大群9个生理小种,四个大群分别是ZB大群、ZC大群、ZG大群、ZE大群,9个生理小种分别是ZBl3、ZB21,ZB31,ZB29,ZBl5、ZB32、ZCl5、ZGl、ZEl。与2004年(郎冬梅,2004)和2005年(姬红丽等,2005)相比,ZB小种仍呈上升趋势,与姬红丽研究结果一致。
此次鉴定,未鉴定出ZA小种,但却出现了c群生理小种。本次鉴定,仅ZB群就鉴定出来6个生理小种,ZE种群有下降趋势,没有鉴定出ZF生理小种。
通过2011-2015连续5年的稻瘟病菌生理小种的鉴定,ZB群生理小种一直是四川的优势种群,其5年的出现频率均在50%以上,保持相对的稳定。因此,应密切关注ZB、ZC种群的生理小种的消长变化,适时播种抗ZB种群和抗ZC种群生理小种的水稻品种(2010-2015年数据由卢代华提供)。
(二)亲本组合的抗谱测定
亲本组合的抗谱测定结果见表2及表3。R9、R10、3263、448以及美国光身稻Lemont和丽江新团黑谷(LTH)六个品种中的前五个品种,即R9、R10、3263、448以及美国光身稻Lemont均表现中抗甚至是高抗,而丽江新团黑谷(LTH)则表现高感,这与大田中观测到的结果一致。
四川品种R9、R10、3263、448对ZB群均表现出了良好的抗病性,可作为ZB群上升过程中的主载品种。尤其是R10对9个生理小种全部表现抗病;而在研究中大多做为感病品种的美国光身稻Lemont不仅米质好,配合力高,垩白度低,而且能抗中国生理小种,表明该品种在四川亦可以作为抗性品种,供育种上应用。
三、讨论与结论
对稻瘟病菌的研究主要集中在他的生理小种的鉴定、致病性的测定以及稻瘟病的群体结构及分子生物学的相关研究。对稻瘟病菌的鉴定,不同的研究者在不同的时间、地域所鉴定出来的生理小种数不尽相同;另外,一些研究者所使用的鉴别品种也不相同;研究者所鉴定的内容也有差异,主要有叶瘟、苗瘟、穗瘟鉴定。由于所采用的鉴定宿主与鉴定的标准不同,鉴定结果也不完全相同。
不同的研究者对稻瘟病菌群体结构做了大量的研究,然而由于菌群的群体结构非常复杂,每次鉴定的结果也有所不同。
本研究运用我国7个统一的水稻鉴别品种,对四川各大稻瘟病流行区域采集到的120个菌样做了鉴定,鉴定出了4大群9个生理小种。与郎冬梅(2004)的研究相比,未鉴定到ZA群,但出现了c群生理小种;优势种群B群5年来一直保持相对稳定,B群的生理小种B31和B29的产孢能力和致病力都有上升的趋势,这和姬红丽的研究相一致。强致病力的F群,此次没有鉴别到。因而要严格监测B群生理小种,仍可播种抗B群生理小种的水稻品种,适时播种其他抗性品种也可以减少稻瘟病的发生。