陳友德,高杜娟,李友榮,唐善軍
(湖南省水稻研究所,長沙410125)
近年來,稻曲病已由過去的次要病害上升為水稻生產(chǎn)中的主要病害之一,廣泛分布于全球40多個產(chǎn)稻國家[1]。20世紀80年代后我國發(fā)病較重,全國稻曲病發(fā)生面積明顯增加[2,3]。2006~2007年農(nóng)業(yè)部的調(diào)查結(jié)果表明,長江中下游稻作區(qū)的湘、鄂、贛、皖、蘇、浙和上海市的稻曲病發(fā)生危害嚴重[4],已嚴重威脅水稻的安全生產(chǎn)。
稻曲病除造成稻谷減產(chǎn)之外,其病菌毒素對稻米及其副產(chǎn)品還會造成嚴重污染。相關(guān)研究表明,稻曲病菌毒素對動物、人體器官造成嚴重損害,對動物微管蛋白有明顯抑制作用,可導致家兔慢性中毒而死亡、母雞停止產(chǎn)蛋、豬生長緩慢等中毒癥狀[5~7]。因此,必須重視水稻品種對稻曲病的抗性遺傳改良。實踐表明,水稻品種對稻曲病的抗性存在顯著的差異[8,9],選用抗病品種是稻曲病防控的經(jīng)濟、安全、高效措施。2011年,筆者以自然誘發(fā)結(jié)合人工接種,對158個湖南省水稻區(qū)域試驗新品種(組合、系)進行稻曲病抗性評價,旨在為水稻新品種的審定和推廣應用提供依據(jù)。
試驗材料為2011年湖南省水稻區(qū)域試驗中的158個新品種(組合、品系),其中,雜交中秈57個,一季雜交晚秈23個,雙季雜交晚秈58個,優(yōu)質(zhì)晚秈20個。
1.2.1 病圃
湖南省水稻區(qū)域試驗品種稻曲病抗性評價圃設(shè)在重病區(qū)安仁縣清溪鄉(xiāng)。供試材料按不同生態(tài)類型分期播種,水育秧后插入病圃。每個材料插單本40株,2次重復。病圃四周及鑒定材料的邊行插感病誘發(fā)品種。在水稻破口期前,將上年收集的稻曲球撒入田間,始穗至齊穗期,清洗稻曲球獲得厚垣孢子液,進行噴霧接種一次。接種后早晚用清水噴霧保濕。
1.2.2 調(diào)查和分級標準
水稻成熟期,在田間調(diào)查發(fā)病情況,計算平均每穗稻曲球數(shù)。按湖南省《水稻品種稻曲病抗性鑒定及評價技術(shù)規(guī)范》(DB43/T505 -2009)[10]分級標準進行抗性分級。
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件進行分析處理。
中秈組合稻曲病抗性鑒定結(jié)果如表1。從表中可以看出,中秈組材料對稻曲病的抗性較弱,只有遲熟組1個組合(113A/R502)抗稻曲病,其抗病組合頻率為1.8%。3個區(qū)組之間對稻曲病的抗性有差異,其抗性強弱依次為:遲熟組>中熟組>高產(chǎn)組。
3個區(qū)組對稻曲病表現(xiàn)抗、中抗和中感以上的比例為:遲熟組分別為2.9%、57.1%和40%,中熟組分別為0、50%和50%,高產(chǎn)組分別為0、25%和75%。
表1 湖南省中秈區(qū)試新組合稻曲病抗性Table 1 False smut resistance of middle indica new combinations of Hunan regional trials
一季晚秈材料中無抗病組合,但中抗的頻率較高,占65.2%,對稻曲病表現(xiàn)中感以上的只占34.8%。在雙季晚秈中,只有遲熟組有一個組合(WCQ3)表現(xiàn)抗稻曲病,中熟組無抗病組合;兩個熟組對稻曲病表現(xiàn)中抗和中感以上的頻率相近,分別為31.0%、34.5%和69.0%、62.1%(表2)。總體來看,一季晚秈新組合對稻曲病表現(xiàn)出較好的抗性,雙季晚秈對稻曲病表現(xiàn)中感以上的占60%以上。
表2 湖南省一晚和雙晚區(qū)試新組合稻曲病抗性Table 2 False smut resistance of late single-season indica and late double-season indica new combinations of Hunan regional trials
表3是2011年湖南省優(yōu)質(zhì)晚秈新品種(組合、系)對稻曲病的抗性鑒定結(jié)果。A組只有WYQ1表現(xiàn)中抗,中感和感病以上(7~9級)的分別為50%和40%;B組有3個組合(品系)抗稻曲病,分別是WYQ12、4123A/R219和NA428,中感和感病以上的分別為30%和40%。整體上看,當前進入省區(qū)試的優(yōu)質(zhì)稻對稻曲病的抗性欠佳,中感以上的占80%。
表3 湖南省優(yōu)質(zhì)晚秈區(qū)試新品種(組合、系)稻曲病抗性Table 3 False smut resistance of high quality late indica new combinations of Hunan regional trials
2010年筆者研究表明:秈型雜交晚稻穗部主要性狀與稻曲病抗性關(guān)系密切,相關(guān)性大小依次為每穗總粒數(shù)>穗總枝梗數(shù)>著粒密度,稻穗長度與稻曲病抗性無顯著相關(guān)性[9]。在2010年研究的基礎(chǔ)上,筆者考察了優(yōu)質(zhì)晚秈新組合(品種、系)的株高、穗長、每穗總粒數(shù)、著粒密度和一、二次枝梗數(shù)等農(nóng)藝性狀,分析其上述農(nóng)藝性狀與稻曲病發(fā)生和危害的相關(guān)性。結(jié)果表明,優(yōu)質(zhì)晚稻的穗部性狀與稻曲病抗性均呈極顯著相關(guān),其相關(guān)程度依次為:著粒密度(r=0.752**)> 穗總粒數(shù)(r=0.744**)> 二次枝梗數(shù)(r=0.629**)> 一次枝梗數(shù)(r=0.601**)。
感病品種的穗總粒數(shù)、枝梗數(shù)多,著粒密度大,如高感稻曲病的黃絲占其穗總粒數(shù)為247粒,每10 cm著粒數(shù)達104粒,一、二次枝梗數(shù)分別為15個和48個;而WYQ12、4123A/R6135和NA428這3個抗病組合(品系)平均每穗總粒數(shù)為159粒、每10 cm著粒密度為63粒,一、二次枝梗數(shù)分別為11個和31個。
對2011年湖南省水稻區(qū)域試驗材料的稻曲病抗性評價結(jié)果表明,中秈、一季晚秈、高產(chǎn)晚秈和優(yōu)質(zhì)晚秈4個類型對稻曲病的抗性差異顯著,中感以上的頻率依次為:優(yōu)質(zhì)晚秈>高產(chǎn)晚秈>中秈>一季晚秈。優(yōu)質(zhì)晚稻和高產(chǎn)晚稻的感病頻率較高。抗病頻率為:優(yōu)質(zhì)晚稻15.0%,中稻1.8%,高產(chǎn)晚稻1.7%。中稻和一季晚稻稻曲病中抗的頻率較高。
試驗研究表明,不同生態(tài)型水稻新組合(品種、系)之間的稻曲病抗性差異顯著,對稻曲病表現(xiàn)中感以上頻率高低的順序依次為:優(yōu)質(zhì)晚稻>高產(chǎn)晚稻>中稻>一季晚稻。優(yōu)質(zhì)晚稻80.0%的參試材料對稻曲病表現(xiàn)中感以上;其穗部性狀與稻曲病發(fā)生和危害顯著相關(guān),感病品種的穗總粒數(shù)、枝梗數(shù)多,著粒密度大。這與李友榮等對秈型雜交晚稻穗部性狀與稻曲病抗性相關(guān)性的研究結(jié)果一致[9]。因此,育種家需加強雜交中、晚稻和優(yōu)質(zhì)稻的稻曲病抗性遺傳改良,并注意協(xié)調(diào)育種材料的穗部性狀。
2010年起,湖南省水稻研究所在稻曲病重病區(qū)安仁縣清溪鄉(xiāng)建立病圃,用自然誘發(fā)和人工接種相結(jié)合的方法,對湖南省水稻區(qū)域試驗品種進行稻曲病抗性評價,并在國內(nèi)首次研究雜交晚稻和優(yōu)質(zhì)晚稻穗部性狀與稻曲病的抗性相關(guān)性;篩選出一批抗稻曲病的新組合、品種(系)和種質(zhì)資源,為水稻新品種的審定、推廣應用、水稻品種稻曲病抗性遺傳改良及稻曲病的安全、高效防控等提供了依據(jù)和稻曲病抗病優(yōu)異新種質(zhì)。水稻品種穗部性狀與稻曲病的發(fā)生和危害的相關(guān)性有待進一步研究。
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[10] DB43/T505—2009水稻品種稻曲病抗性鑒定及評價技術(shù)規(guī)范[S].