水稻品种‘桂育11号’对褐飞虱的抗性评价

黄所生，覃丽莎，吴碧球，刘广林，李 成，陈传华，凌 炎，黄 芊，罗群昌，黄凤宽，龙丽萍

(1 广西壮族自治区农业科学院 植物保护研究所/广西农作物病虫害生物学重点实验室，广西 南宁 530007；2 马山县乔利乡农业和林业站，广西 南宁 530600；3 广西壮族自治区农业科学院 水稻研究所，广西 南宁 530007)

褐飞虱Nilaparvatalugens是水稻的重要害虫。培育和利用抗虫品种防控褐飞虱既经济又有效，能将害虫种群数量控制在较低水平[1-2]。近年来，不少当地育成的主栽水稻品种被鉴定出对褐飞虱有抗性或耐受性，如‘广两优106’[3]、‘广两优476’[3]、‘宁粳 1 号’[4]、‘淮稻 9 号’[4]、‘良丰优339’[5]、‘丰两优 4 号’[6]、‘甬优 6 号’[7]、‘丰优54’[7]、‘Minghui63’[8]、‘皖稻 51’[9]、‘明陵两优268’[10]等水稻品种，这些水稻品种不仅产量高，且在田间对褐飞虱表现出较强抗性。随着生活水平的提高，人们对农产品品质的要求越来越高。生产应用的水稻品种不但要求产量高、抗性佳，对米质也有了更高的要求。2019年，广西壮族自治区农业科学院水稻研究所育成的高档常规稻品种‘桂育11号’在第2届全国优质稻品种食味品质鉴评中获得籼稻组金奖[11-12]，极大满足了高品质稻米的市场需求，但鲜见该品种抗褐飞虱的研究报道。本文对‘桂育11号’进行褐飞虱抗性的系统评价，明确其抗性，以期为褐飞虱绿色防控提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

试验品种‘桂育11号’由广西壮族自治区农业科学院水稻研究所提供；对照‘柳沙油占202’为广西壮族自治区感虫品种，于市面购买；‘Rathu Heenati’含抗虫基因Bph3，‘Taichung Native 1’(TN1)不含抗虫基因，均由国际水稻研究所提供。

清塘即清除池塘野杂鱼类，敌害生物，为苗种提供一个安全，舒适的环境。整塘就是将池水排干，清除池底和池边杂草。必须先整塘，曝晒数日后，再用药物清塘。选择的清塘药物一般为生石灰和茶麸，先用生石灰每亩80～100kg，要求加水融化后不待冷即向池中均匀泼洒；然后加注新水40～50cm；三日后用茶麸每亩30kg用水浸泡三四个小时后向池中均匀泼洒。

田间采集褐飞虱，室内用分蘖期‘TN1’稻苗饲养、扩繁，为苗期抗虫性鉴定、蜜露量测定以及成株期室内抗性评价提供试虫。利用田间自发虫源进行田间抗虫性评价。

云模型是一种能够实现定性与定量间相互转换的数学模型，能够充分体现事物的模糊性以及随机性[13]。假设X是一个定量论域，C是定量论域相对应的定性概念，其中x为X中的任意一个值，它也满足定性概念C对其的定义，x对C的确定度为μ(x)∈0,1，是具有稳定倾向的随机数，可表示为：

1.2 方法

1.2.1 苗期抗虫性鉴定 苗期抗虫性鉴定采用修订后的标准苗期群体鉴定法[5, 13]，试验在广西壮族自治区农业科学院植物保护研究所玻璃网室内进行。试验以‘桂育11号’、‘柳沙油占202’、‘Rathu Heenati’(抗虫对照)和‘TN1’(感虫对照)作为处理，每处理重复3次。待秧苗长到3叶时，每株接入5头褐飞虱1～2龄若虫。待‘TN1’植株枯萎后7～10 d，参照国际标准[14]逐株进行定级，最后计算各品种的加权平均受害级别，平均受害级别：1.0～1.9为高抗(HR)，2.0～3.9为中抗(MR)，4.0～5.9为低抗 (LR)，6.0～7.9为中感 (MS)，8.0～9.0为高感(HS)。

1.2.4 ‘桂育11号’成株期田间抗性评价 试验于2019年上半年在广西马山县乔利乡乔利村长屯进行，水稻田面积约800 m2。试验设‘桂育11号’和‘柳沙油占202’2个处理，每处理重复3次，共6个小区。小区面积约为60 m2，采用随机区组设计排列。株行距为 15 cm×20 cm。3月 9日播种，4月6日插秧，每穴4～5株。常规水肥管理，整个生育期不施用农药。5月22日开始调查，调查用盆拍法，每小区五点取样，每点4丛，5～8 d调查1次，记录各调查点水稻上稻飞虱的数量，以每百丛水稻计算，直至水稻收割。

各水稻品种成株期室内抗性鉴定结果见图1。接虫前，‘桂育11号’、‘TN1’和‘Rathu Heenati’均长势良好 (图 1a)。接虫 15 d 后，感虫对照‘TN1’全部枯死，抗虫对照‘Rathu Heenati’植株生长正常，此时‘桂育11号’生长正常(图1b)，说明在室内，‘桂育11号’成株期的抗性表现和‘Rathu Heenati’一样，表现为抗虫。

1.2.2 水稻不同生育期蜜露量测定 采用黄凤宽等[15]、李波等[16]的方法测定褐飞虱雌成虫在水稻植株上分泌的蜜露量。将‘桂育11号’、‘柳沙油占 202’、‘Rathu Heenati’和‘TN1’种植在塑料盆 (上口径 20 cm，下口径 12 cm，高 15 cm)中，待分蘖期和孕穗期时，将羽化后24 h内的褐飞虱长翅型雌成虫(经饥饿3 h后)接入预先准备好的石蜡膜parafilm 小袋 (约 2.1 cm×3.2 cm)中，再将小袋固定到各品种的主茎上，每主茎2小袋，每小袋接虫1头，作为1个处理，每个品种设30个重复。待褐飞虱取食24 h后取下小袋，在万分之一电子天平上称量蜜露量。试验环境为室内自然变温(26～33 ℃)，避免太阳光直射。

为了防止停工设备打开后发生硫化亚铁自燃，在停工吹扫结束后对塔顶油气系统和脱硫塔、减压塔进行了全面的化学清洗[5]，其中减压塔为填料塔，为化学清洗的重点对象。

2 结果与分析

2.1 各水稻品种苗期抗虫性鉴定结果

各水稻品种不同生育期对褐飞虱蜜露分泌量的影响结果见表2。由表2可看出，无论是分蘖期还是孕穗期，褐飞虱在‘桂育11号’上的蜜露分泌量均与在抗虫对照‘Rathu Heenati’上的蜜露分泌量差异不显著，但显著低于在感虫对照‘TN1’上的蜜露分泌量；褐飞虱在‘柳沙油占202’上的蜜露分泌量与‘TN1’上的蜜露分泌量差异不显著，但显著高于在‘Rathu Heenati’上的蜜露分泌量。上述结果说明，分蘖期和孕穗期‘桂育11号’的抗性表现和‘Rathu Heenati’一样，表现为抗虫；‘柳沙油占202’表现为感虫。

表 1 各水稻品种苗期抗虫性鉴定结果1)Table 1 Evaluation results of seedling resistance of different rice varieties to Nilaparvata lugens

2.2 水稻不同生育期对褐飞虱分泌蜜露量的影响

各水稻品种苗期抗虫性鉴定结果见表1。由表1可知，‘桂育11号’的抗性与抗虫对照品种‘Rathu Heenati’的一样，均表现为低抗，‘柳沙油占202’表现为中感，感虫对照品种‘TN1’表现为高感。

表 2 褐飞虱取食不同生育期水稻24 h内的蜜露分泌量1)Table 2 Average quantity of honeydew of Nilaparvata lugens after feeding on rice at different stage for 24 hours mg

2.3 水稻成株期的室内抗性评价

1.2.3 水稻成株期的室内抗性评价 将‘桂育11 号’、‘Rathu Heenati’和‘TN1’移栽至水泥池 (240 cm×110 cm×30 cm)中，每个品种 2 行，每穴5苗。待水稻生长到孕穗期，在水池周围用60目纱网围起，每丛水稻接入褐飞虱1～2龄若虫1 500～2 000头，日常注意预防蚂蚁、蜘蛛等天敌的捕食。接虫15 d后观察试验结果，以感虫对照‘TN1’完全枯死而抗虫对照‘Rathu Heenati’生长正常为有效试验。参照刘光杰等[17]分蘖盛期单株抗虫评价法进行成株期室内抗性评价：植株生长正常，死亡丛数≤1.0%(免疫I)；死亡丛数(1.0%，10.0%](高抗HR)；(10.0%，30.0%](中抗 MR)；死亡丛数 (30.0%，50%](低抗 LR)；(50.0%，70.0%] (中感 MS)；死亡丛数>70.1%(高感 HS)。

2.4 ‘桂育11号’成株期田间对稻飞虱的抗性评价

图 1 接虫前(a)和接虫15 d后(b)的水稻Fig.1 Rice varieties before (a) and after 15 days (b) of infection with Nilaparvata lugens

田间‘桂育11号’等水稻品种上的稻飞虱虫口数量动态见图2。由图2可看出，2个水稻品种上稻飞虱数量随着水稻的生长总体呈下降趋势，以百丛水稻计，‘桂育11号’上稻飞虱的平均虫量从10 916.65头下降到218.33头，感虫对照‘柳沙油占202’上稻飞虱的平均虫量从12 883.35头下降到538.33头。调查发现‘桂育11号’上稻飞虱的平均虫量均显著低于感虫对照‘沙油占202’。本次试验中，2019年5月22日至6月中旬当地田间稻飞虱主要以白背飞虱为主(占90%以上)，6月19日之后主要以褐飞虱为主(占95%以上)。以百丛水稻计，6月19日和6月24日‘桂育11号’上褐飞虱平均虫量分别为218.33和436.67头，均显著低于在‘柳沙油占202’上的(图2)。研究结果说明‘桂育11号’在田间对褐飞虱种群增长有显著的抑制作用，田间抗性表现明显。

图 2 田间不同水稻品种上稻飞虱发生动态(以百丛水稻计)Fig.2 Population dynamics of rice planthoppers on different rice varieties in paddy field (per hundred clump of rice)

3 讨论与结论

苗期鉴定、蜜露量测定、成株期室内评价以及田间数量调查的结果表明，‘桂育11号’整个生育期对褐飞虱表现出抗性，抗性级别与抗虫对照品种‘Rathu Heenati’一致，田间对褐飞虱种群增长具有显著的控制作用，可应用于田间褐飞虱绿色防控。

综上，在概念教学中，课程内容是发展学生生物学核心素养的重要载体，是实现“立德树人”的重要抓手。教师可以概念教学为重要载体，在满足面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系的课程目标的前提下，促进学生理解生命观念、提升探究能力、发展理性思维、增强社会责任，进而实现核心素养的提升。

我国病虫害防治长期依赖化学防治，大量使用化学农药带来了诸如“3R”问题(抗药性、残留和害虫再猖獗[18])、环境污染、食品安全等问题，这些问题已经引起全社会的关注。进入21世纪我国水稻病虫害防治策略由“预防为主、综合防治”转向“绿色防控、生态治理”[19]，2015年农业部提出了《到2020年农药使用量零增长行动方案》[20]，2017年农业部关于印发《“十三五”农业科技发展规划》的通知，要求开展化肥氮磷减施增效、农药减量控害的机理与调控途径等研究。农药减量控害被提上日程，需要不断探索和研究农作物病虫草害绿色防控技术。褐飞虱是水稻主要害虫之一，种植抗褐飞虱水稻品种是该虫绿色防控的重要措施。目前我国大部分抗性水稻品种米质普遍不优，刘光杰等[21]评价了我国242个新育成水稻品种(材料)的抗病虫性与米质，发现在整精米率(加工成本)、垩白米率和垩白度(外观品质)及直链淀粉的含量(食味性)4项主要指标中均达到优质标准一级米的品种(材料)仅占2.9%。随着人们生活水平的不断提高，发展绿色、安全、高品质的农产品已成为全社会的共识。‘桂育11号’米质特优、米粒晶莹透亮、米饭爽滑柔软且产量高，符合优质一等食用长粒形籼稻品种品质规定要求[11-12]，适合在华南稻区种植。种植‘桂育11号’既可实现不施农药就能控制褐飞虱，又可满足人们对高品质农产品的需求，应用前景广阔。但有关‘桂育11号’对褐飞虱的抗性机制有待进一步研究。