陳成斌　曾華忠　梁云濤　梁世春　徐志健　張燁　黃娟

摘要：白葉枯病是水稻生產(chǎn)的三大病害之一，目前水稻主栽品種的抗性較低，急需高抗品種。廣西近年來新收集了大量的野生稻種質(zhì)資源，為早日鑒定出新抗源提供育種利用，本試驗(yàn)對(duì)1820份野生稻種質(zhì)資源進(jìn)行初篩鑒定，對(duì)部分3級(jí)以上的材料進(jìn)行多菌系重復(fù)鑒定，獲得一批1級(jí)抗性的新種質(zhì)資源。

關(guān)鍵詞：野生稻；白葉枯病抗性；鑒定評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：S431 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-4374（2012）03-0001-04

水稻是我國的主要糧食作物，尤其在廣西，水稻播種面積占全區(qū)糧食播種面積的63%左右。因此，水稻產(chǎn)量的高低直接影響著全區(qū)的糧食安全問題。而水稻在生長(zhǎng)過程中受到各種病蟲害的威脅，嚴(yán)重的影響著水稻生產(chǎn)。其中，白葉枯病是水稻生產(chǎn)上的三大病害之一，該病是由革蘭氏陰性菌黃單胞桿菌水稻變種（Xanthomonasoryzaepv.oryzae，Xoo）引起的，一般情況下，可使水稻減產(chǎn)20%～30%，嚴(yán)重時(shí)高達(dá)50%，甚至絕收。白葉枯病被認(rèn)為是亞洲水稻上破壞性最強(qiáng)的病害之一，是我國南方稻區(qū)的主要病害，一直對(duì)廣西乃至全國的水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。目前，除了新疆、西藏和東北的北部以外，全國均有不同程度的發(fā)生。我國長(zhǎng)江以南（包括華南和云南）和江淮平原秈稻產(chǎn)區(qū)為白葉枯病的常發(fā)區(qū)。

目前，控制白葉枯病發(fā)生的策略主要有兩種：施用化學(xué)農(nóng)藥和培育抗病品種。化學(xué)農(nóng)藥的使用雖然在一定程度上控制了病害的發(fā)生，但長(zhǎng)期大量施用農(nóng)藥會(huì)使病菌產(chǎn)生抗藥性，導(dǎo)致病菌對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的敏感性降低，使得農(nóng)藥逐漸喪失藥效。而且，農(nóng)藥的過量使用將會(huì)污染環(huán)境，以及產(chǎn)生農(nóng)藥殘留問題，殘留的有害物質(zhì)將會(huì)影響糧食的食用安全。生產(chǎn)實(shí)踐已證明，利用水稻品種自身抗病性是最經(jīng)濟(jì)、有效和環(huán)保的控制病害發(fā)生的途徑。因此，培育攜有抗白葉枯病基因的水稻品種是水稻育種研究、保障糧食安全的重要課題之一。篩選優(yōu)良抗病材料、鑒定并分離抗病基因則是培育水稻抗白葉枯病新品種的基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。自二十世紀(jì)以來，各國的育種學(xué)和遺傳學(xué)家就已經(jīng)開展了抗白葉枯病水稻材料鑒定、遺傳分析和基因定位克隆等研究，已獲得了一批有價(jià)值的抗源材料。至今，國內(nèi)外已報(bào)道鑒定出約30多個(gè)水稻主效抗白葉枯病基因，編號(hào)已排至Xa32（t），有19個(gè)基因被定位在水稻不同的染色體上，其中顯性基因Xal、Xa3、Xa21、Xa23、Xa26、Xa27和隱形基因xa5、xal3已被克隆。但由于抗譜狹窄或隱性遺傳特性等原因，大多數(shù)抗白葉枯病基因并未被用于育種實(shí)踐。目前，在我國水稻抗病品種中主要是由Xa3和Xa4基因提供白葉枯病抗性，這些抗病品種在生產(chǎn)上的應(yīng)用有效抑制了白葉枯病的爆發(fā)，但由于大多數(shù)水稻抗病品種的抗白葉枯病遺傳基礎(chǔ)過于單一，極易被白葉枯病菌新突變類型所突破。白葉枯病菌新類型的不斷出現(xiàn)將會(huì)很快克服現(xiàn)有的抗病基因的抗性，長(zhǎng)期的研究已表明，在水稻品種中導(dǎo)人不同遺傳背景的新抗性基因或聚合多個(gè)抗病基因?qū)⒖梢杂行ьA(yù)防病害的發(fā)生。因此，必須加快篩選新抗源材料和鑒定新抗病基因研究為水稻抗病育種服務(wù)。

栽培稻經(jīng)過長(zhǎng)期人為地定向選擇，遺傳基礎(chǔ)日益狹窄，許多優(yōu)良基因已經(jīng)被過濾掉了。野生稻作為栽培稻的近緣種，長(zhǎng)期生長(zhǎng)在惡劣的自然環(huán)境中，受到各種不利條件和逆境的自然選擇，其中必然含有許多優(yōu)良抗病種質(zhì)材料。國際水稻所的研究表明，從野生稻中尋找到抗病蟲基因的機(jī)率比栽培稻高出約50倍，某些抗病基因僅在野生稻中發(fā)現(xiàn)。因此，各水稻生產(chǎn)國都極為重視野生稻資源的鑒定、利用研究。本研究希望通過人工接種鑒定方法，從國家種質(zhì)南寧野生稻圃所保存的新收集的野生稻種質(zhì)資源中篩選到新的廣譜高抗白葉枯病種質(zhì)材料。從而為下一步采用常規(guī)技術(shù)和生物技術(shù)將抗病基因?qū)朐耘嗟局?，?gòu)建野生稻片段滲入系，為水稻抗病育種和水稻抗白葉枯病的分子機(jī)理研究提供物質(zhì)基礎(chǔ)和材料準(zhǔn)備。該研究的目的就是在國家野生稻圃新收集的野生稻種質(zhì)資源中鑒定篩選出廣譜的新抗源，為廣西糧食安全提供材料和技術(shù)保障。

1、材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為來自廣西各地的普通野生稻和藥用野生稻，其中，普通野生稻1609份；藥用野生稻211份；對(duì)照水稻品種為金剛30號(hào)，抗病對(duì)照IR26。參試菌系為4號(hào)、9號(hào)，復(fù)鑒時(shí)增加使用1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)菌系。

1.2 鑒定方法

把鑒定材料種植在鑒定圃內(nèi)，在2011年6月下旬接種，接種后10d調(diào)查1次，持續(xù)到20d，感病對(duì)照品種病斑到90%～100%的時(shí)候，再調(diào)查1次，以后1次結(jié)果為準(zhǔn)。具體鑒定方法見《野生稻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》中8.1白葉枯病抗性的技術(shù)方法和標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行多年度重復(fù)鑒定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

綜合多年度的鑒定抗性數(shù)據(jù)，按照野生稻種質(zhì)資源白葉枯病抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗性級(jí)別劃分，篩選出具有廣譜高抗的野生稻種質(zhì)。2結(jié)果與分析

2.1.4 號(hào)菌系抗性鑒定結(jié)果

鑒定時(shí)間是：在6月23～24日進(jìn)行接種，在7月4～5日和7月13～14日進(jìn)行2次鑒定數(shù)據(jù)采集，以最后1次數(shù)據(jù)為鑒定結(jié)果。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表l。鑒定對(duì)照品種為金剛30號(hào)，采集數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)照金剛30號(hào)的病斑90%～100%，為高感的9級(jí)水平。

從表l可以看到，參試的1820份野生稻中有16.59%的材料對(duì)4號(hào)菌系達(dá)到1級(jí)抗性，有29.73%的材料達(dá)到3級(jí)抗性。說明野生稻種質(zhì)資源中擁有白葉枯病新抗源，但是本次參試的藥用野生稻沒有抗4號(hào)菌系的1級(jí)材料。

2.2.9 號(hào)菌系抗性鑒定結(jié)果

9號(hào)菌系的鑒定時(shí)間與4號(hào)菌系的鑒定時(shí)間相同，對(duì)照品種也是金剛30號(hào)。接種后，分別在7月4～5日和7月13～14日進(jìn)行2次鑒定數(shù)據(jù)采集，以最后1次數(shù)據(jù)為鑒定結(jié)果。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，普通野生稻有13.11%的材料高抗9號(hào)白葉枯病菌系；藥用野生稻有1.42%的材料高抗9號(hào)菌系。再次證明野生稻種質(zhì)資源中存在高抗水稻白葉枯病抗源（見表2）。參試的1821份野生稻種質(zhì)資源中有11.75%的材料對(duì)9號(hào)菌系達(dá)到1級(jí)抗性，有47.23%的材料達(dá)到3級(jí)抗性。對(duì)照品種金剛30號(hào)的病斑90%～100%，達(dá)9級(jí)高感水平。

2.3 多菌系重復(fù)鑒定結(jié)果

為了獲得廣譜抗源，采用國際上和國內(nèi)的強(qiáng)毒菌系，對(duì)部分初鑒1級(jí)的普通野生稻和3級(jí)以上的藥用野生稻材料，共180份，在8月30～31日進(jìn)行多菌系的重復(fù)鑒定，其中普通野生稻150份，藥用野生稻30份。鑒定統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

從表3看到，野生稻種質(zhì)資源中存在著一批廣譜高抗白葉枯病的優(yōu)良種質(zhì)，特別是普通野生稻種質(zhì)資源中存在有1級(jí)抗性的材料，它與栽培稻同屬AA染色體組，是栽培稻的直系祖先種，種問雜交親和性很好，可以通過直接雜交轉(zhuǎn)移野生稻的高抗基因，獲得野生稻高抗白葉枯病基因的滲入系，并且進(jìn)一步培育出優(yōu)良新品種。因此，它是水稻突破性育種的寶貴親本（優(yōu)良基因源）。經(jīng)過多菌系的抗性鑒定，本文推薦使用的抗源編號(hào)共16份：0309、0312、0395、0418、0422、0437、0445、0477、0482、1116、1119、1121、1251、1331、1380、1900號(hào)。

本次野生稻的白葉枯病抗性鑒定，藥用野生稻的高抗材料較少，多菌系鑒定時(shí)沒有l(wèi)級(jí)材料，特別是對(duì)國際最強(qiáng)毒的P6菌系3級(jí)抗性材料都很少。今后將加強(qiáng)野外不同原生地的藥用野生稻收集，爭(zhēng)取獲得更廣譜高抗的抗源。

3、討論

3.1 野生稻種間抗性差異很大

本研究結(jié)果表明，普通野生稻和藥用野生稻對(duì)水稻白葉枯病不同菌系的抵抗能力是不同的。由于普通野生稻參試材料較多，對(duì)水稻白葉枯病5個(gè)菌系都存在抗性達(dá)到1級(jí)的材料，而這批參試的藥用野生稻沒有1級(jí)抗性的材料；普通野生稻的抗性相對(duì)較強(qiáng)，而藥用野生稻的抗性較差只有3級(jí)抗性材料。今后的鑒定和新基因的篩選，應(yīng)重視野生稻種問抗性差異問題，突出強(qiáng)抗性野生稻種的鑒定評(píng)價(jià)。

3.2 菌系見侵染性差異顯著

水稻白葉枯病菌系的致病性差異也很大，本研究結(jié)果表明，P6、P1野生稻的致病性很強(qiáng)，很多材料都沒有抗性，尋找新的廣譜高抗的抗源應(yīng)采用強(qiáng)毒多菌系鑒定，這樣才能保證獲得抗性好的抗源。

3.3 加大參試材料十分需要

要達(dá)到獲得新抗源、新基因的目的，應(yīng)該加大參試的野生稻材料，要重視不同地點(diǎn)來源的材料，特別是來自重病區(qū)的野生稻材料，這樣才能提高獲得新抗源新基因的可能性。參試材料過少很難保證獲得新的廣譜高抗的新抗源。

3.4 抗性鑒定極其重要

新基因的獲得必須經(jīng)過基礎(chǔ)鑒定，只有鑒定出高抗的材料才有可能獲得新的抗源，如果不經(jīng)過鑒定，是不可能獲得新基因的。因此，必須重視基礎(chǔ)抗性鑒定，特別是新種質(zhì)資源的鑒定是極其重要的。今后應(yīng)加大新材料的基礎(chǔ)抗性鑒定工作力度，加大新基因研究的力度。