何烈干,馬輝剛*,肖葉青,李湘民,蘭 波
(1.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護(hù)研究所,江西 南昌 330200;2.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 水稻研究所,江西 南昌 330200)
由病菌Magnaporthe grisea(Hebert)Barr.引起的稻瘟病是我國水稻生產(chǎn)上的三大病害之一,具有發(fā)生范圍廣、流行速度快、破壞性大、病原菌易變異等特點(diǎn)[1-2]。近年來,江西省內(nèi)由于稻瘟病的嚴(yán)重發(fā)生已給水稻生產(chǎn)造成了巨大損失,其中2004—2006年江西省稻瘟病連續(xù)3年大發(fā)生,為害面積分別為53.33萬、58.67萬和43.33萬hm2,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成了較大的威脅。目前防治稻瘟病的主要途徑是進(jìn)行化學(xué)防治和選育抗病品種[3]。然而,化學(xué)農(nóng)藥的長期使用不僅嚴(yán)重污染環(huán)境,而且還會(huì)引起病害抗藥性的產(chǎn)生,品種的抗病性會(huì)逐漸喪失[4]。多年的實(shí)踐證明,選育和利用抗病品種是控制稻瘟病流行最經(jīng)濟(jì)有效的措施[5-8]??紤]到稻瘟病菌生理小種繁多且高度變異,大多數(shù)抗病品種連續(xù)種植3~5年后,水稻品種的抗性會(huì)逐漸喪失,極易引起稻瘟病的暴發(fā)流行[9-10]。為了持續(xù)控制稻瘟病的流行危害,須對水稻品種的抗病性進(jìn)行鑒定評價(jià),本文通過室內(nèi)外測定江西省內(nèi)水稻品種對苗瘟、葉瘟和穗瘟的抗性水平,明確江西省水稻品種的抗稻瘟病現(xiàn)狀,為江西省水稻品種的選育和布局以及病害控制提供理論依據(jù)。
選用江西省生產(chǎn)上使用的141個(gè)水稻品種作為供試品種,供試品種包括早、晚稻。供試菌株為江西省內(nèi)部分縣市采集到的強(qiáng)致病力單孢菌株,共10個(gè)ZA和ZB群菌株。
采用苗期人工接種鑒定與田間病圃自然誘發(fā)[11]鑒定相結(jié)合。
1.2.1 人工接種鑒定 苗期人工接種在江西省農(nóng)科院植保所溫室內(nèi)進(jìn)行。供試的水稻品種在適溫下浸種催芽3 d后播于100穴的塑料盆中,每品種播5穴,每穴播8~10粒種子。生長期間追施尿素,保證秧苗嫩綠以利于發(fā)病。
供試菌株在PDA培養(yǎng)基上26℃恒溫下活化培養(yǎng)7 d后,轉(zhuǎn)接到玉米粉稻稈節(jié)培養(yǎng)基上培養(yǎng)7~9 d,而后置于黑光燈下培養(yǎng)3 d。用無菌水洗下分生孢子,保證孢子懸浮液的濃度為1×105mL-1,使用前加入體積分?jǐn)?shù)0.25%吐溫20以保證液體的粘附性。
當(dāng)秧苗長至三葉一心時(shí),用高壓泵噴霧孢子懸浮液接種,接菌量以頁面滴水為止。接種后把秧苗放置于黑暗26℃恒溫100%相對濕度保濕24 h,然后取出在25~30℃和95%以上的濕度環(huán)境中培育7 d后調(diào)查,按照《水稻抗稻瘟病鑒定技術(shù)規(guī)范》[12]0~9級制調(diào)查記載病情(其中0~3級為抗病,4~9級為感病),記錄品種的最高病級作為該品種的抗性級別。
1.2.2 田間病圃自然誘發(fā)鑒定 田間病圃自然誘發(fā)鑒定試驗(yàn)地設(shè)在井岡山市農(nóng)科院水稻所試驗(yàn)基地的丘陵地塊,該地四面環(huán)山,土壤肥力中等,旁邊小溪流經(jīng)過,排灌方便,霧露重空氣濕度大,日照時(shí)間短,是水稻稻瘟病的常發(fā)區(qū)、重發(fā)區(qū)。141個(gè)供試品種于5月中旬播種,采用水育秧法,6月中旬移栽,各品種隨機(jī)排列,每個(gè)品種種植1個(gè)小區(qū),小區(qū)面積5 m2,株行距15 cm×18 cm。各個(gè)小區(qū)間相隔50 cm,且種植2行誘發(fā)品種保護(hù)行,病圃四周也種植誘發(fā)品種,試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)重復(fù)。肥水管理按照常規(guī)進(jìn)行,在水稻整個(gè)生育期保持適當(dāng)水層,增施氮肥,可選用適當(dāng)藥劑防治蟲害和雜草,不噴殺菌劑。病情調(diào)查分2次進(jìn)行,分別是在分蘗盛期調(diào)查1次葉瘟和在黃熟期調(diào)查1次穗瘟。葉瘟的調(diào)查在每個(gè)小區(qū)以發(fā)病最重的30~40株的平均發(fā)病等級作為該品種的抗性級別,穗瘟的調(diào)查在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)抽查100株,記錄發(fā)病率和病級。葉瘟和穗瘟的分級標(biāo)準(zhǔn)參照《水稻抗稻瘟病鑒定技術(shù)規(guī)范》[12]0~9級制調(diào)查記載病情(0~3級為抗病,4~9級為感病)。
表1 稻瘟病抗性綜合評價(jià)及分級標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 The com prehensive resistance evaluation and classification criterion of rice blast
1.2.3 抗性綜合評價(jià)及分級標(biāo)準(zhǔn) 抗性綜合評價(jià):該品種苗葉瘟平均病級×25%+穗瘟發(fā)病率病級×25%+穗瘟損失指數(shù)病級×50%??剐跃C合評價(jià)分級標(biāo)準(zhǔn)[13]見表1。
選用10個(gè)強(qiáng)致病力的混合菌株對141份水稻品種進(jìn)行苗期人工接種鑒定結(jié)果(圖1)表明:不同的品種抗瘟性存在著顯著的差異,品種的抗性主要集中于中抗、中感及感病,總體上感病的品種多于抗病品種,總的抗病率為39.7%。供試的141份水稻品種中,對苗瘟表現(xiàn)高抗的有8個(gè),抗病的15個(gè),中抗的33個(gè),中感的36個(gè),感病的30個(gè),高感的19個(gè),分別占鑒定總數(shù)的 5.7%、10.6%、23.4%、25.5%、21.3%、13.5%。其中19個(gè)高感的品種為T優(yōu)15、凎鑫202、準(zhǔn)兩優(yōu)608、金優(yōu)16、中早31、中早33、金優(yōu)616、安兩優(yōu)25、春光1號、神龍101、天豐優(yōu)85、五優(yōu)21、五豐優(yōu)T025、嘉育948、中嘉早17號、躍新68、菲優(yōu)98、株兩優(yōu)173、株兩優(yōu)4024,高抗的品種有8個(gè),分別為Ⅱ優(yōu)1259、嘉早312、陵兩優(yōu)104、天豐優(yōu)101、天優(yōu) 998、協(xié)優(yōu) 1429、優(yōu)Ⅰ463、中 9 優(yōu) 288。
圖1 141個(gè)品種苗期抗瘟性評價(jià)Fig.1 The blast resistance evaluation of 141 varieties in seedling
從表2可以看出,供試的141個(gè)水稻品種在田間病圃自然誘發(fā)條件下對稻瘟病的抗性有著明顯的差異。葉瘟的調(diào)查結(jié)果得知,高抗的品種有11個(gè),抗病的有41個(gè),中抗的有77個(gè),中感的有10個(gè),感病的有2 個(gè),無高感的品種,分別占鑒定總數(shù)的7.8%、29.1%、54.6%、7.1%、1.4%。10 個(gè)中感的品種為 T優(yōu) 15、菲優(yōu)98、凎鑫202、神龍 101、株兩優(yōu) 4024、株兩優(yōu)173、躍新68、嘉育948、先農(nóng) 20 號、皖稻103,感病的兩個(gè)品種為春光1號和兩優(yōu)25。141個(gè)品種對葉瘟表現(xiàn)抗性的有129個(gè)品種,抗病率為91.5%,其中以中抗品種為主,占抗性品種的59.7%。
供試的141個(gè)品種對穗瘟的抗性存在著明顯的差異,沒有發(fā)現(xiàn)高抗和抗病的品種,表現(xiàn)中抗的有23個(gè),代表品種有豐源優(yōu)358、榮豐優(yōu)868、天優(yōu)998等;中感的有31個(gè),代表品種有淦鑫600、株兩優(yōu)25、準(zhǔn)兩優(yōu)608等;感病的33個(gè),代表品種有金優(yōu)463、淦鑫203、先農(nóng)25號等;高感的有54個(gè),代表品種有春光1號、T優(yōu)15、陸兩優(yōu)996等,中抗、中感、感病、高感分別占供試總數(shù)的16.3%、22.0%、23.4%、38.3%。在上述鑒定的品種中,早稻品種87個(gè),其中對穗瘟表現(xiàn)中抗的2個(gè),中感7個(gè),感病29個(gè),高感49個(gè);晚稻品種54個(gè),其中對穗瘟表現(xiàn)中抗的有21個(gè),中感24個(gè),感病4個(gè),高感5個(gè)。由表2可知,金優(yōu)系列及優(yōu)I系列中全部品種對穗瘟表現(xiàn)為感病性,絕大部分株兩優(yōu)系列表現(xiàn)較為感病。
對141個(gè)品種進(jìn)行了苗葉瘟和穗瘟的抗性鑒定,以抗性綜合指數(shù)來評價(jià)品種的抗瘟性。從表3可以看出,沒有發(fā)現(xiàn)對稻瘟病表現(xiàn)高抗和抗病的品種,對稻瘟病表現(xiàn)中抗的品種有29個(gè),占供試品種的20.6%,表現(xiàn)中感的品種有58個(gè),占41.1%,表現(xiàn)感病的品種有47個(gè),占33.3%,表現(xiàn)高感的品種有7個(gè),占5.0%。在所有的供試水稻品種中,對稻瘟病表現(xiàn)感病的品種多于抗病的品種,抗病率為20.6%,晚稻品種的抗性優(yōu)于早稻品種,感病類型中僅有秈優(yōu)998等4個(gè)晚稻品種,而高感的品種全部為早稻品種。
表2 141個(gè)品種田間自然誘發(fā)稻瘟病抗性鑒定Tab.2 The blast resistance evaluation of 141 varieties by natural inoculation method
續(xù)表2
表3 江西省水稻品種對稻瘟病的抗性綜合評價(jià)Tab.3 Comprehensive evaluation of disease resistance to rice blast in Jiangxi
通過對141份水稻品種進(jìn)行室內(nèi)接種和田間病圃自然鑒定,研究結(jié)果表明,穗頸瘟的發(fā)生程度明顯重于苗瘟和葉瘟,且苗瘟、葉瘟和穗頸瘟之間存在著一定的相關(guān)性。苗葉瘟重的穗頸瘟一般也比較重,苗葉瘟輕的穗頸瘟一般也比較輕,但也有少數(shù)例外,如苗葉瘟表現(xiàn)高感的準(zhǔn)兩優(yōu)608和皖稻103,穗頸瘟只有5級,而苗葉瘟表現(xiàn)高抗的中9優(yōu)288、五豐優(yōu)T025和兩優(yōu)6號,其穗頸瘟高達(dá)9級。
本研究通過對江西省水稻品種進(jìn)行稻瘟病苗瘟、葉瘟和穗頸瘟抗性鑒定,研究發(fā)現(xiàn),室內(nèi)高致病力混合菌株接種后苗瘟發(fā)生呈拋物線狀,對苗瘟高抗和高感的品種少,大部分品種集中在中抗和中感的抗性水平。從田間病圃自然誘發(fā)鑒定結(jié)果可以看出,141個(gè)品種整體上對葉瘟有較好的抗性,而不同品種間對穗頸瘟的抗性有顯著的差異,且表現(xiàn)不容樂觀,供試品種中只有23個(gè)品種對穗頸瘟表現(xiàn)中抗,占供試品種的16.3%,其余118個(gè)品種對穗頸瘟表現(xiàn)中感至高感,占到供試品種的83.7%,這與稻瘟病綜合抗性評價(jià)結(jié)果基本一致。供試品種中株兩優(yōu)02和株兩優(yōu)09對稻瘟病仍然表現(xiàn)出較好的抗性,這與蘭波等[14-15]進(jìn)行的穗瘟抗性研究結(jié)果一致,可在江西省水稻生產(chǎn)上推廣種植。供試品種中春光1號、秈優(yōu)998、先農(nóng)37和中早33等對稻瘟病表現(xiàn)出高度感病性,這些品種的推廣種植應(yīng)慎重進(jìn)行,盡量避免在霧重日照短的山區(qū)地帶種植,同時(shí)注意品種的輪換種植和布局,較少高感品種的種植面積。
稻瘟病是世界普遍發(fā)生的水稻病害,實(shí)踐證明選育和利用抗病品種是控制稻瘟病最經(jīng)濟(jì)有效的方法之一[16]。因稻瘟病的發(fā)生流行與病菌、生理小種和環(huán)境條件密切相關(guān),而田間稻瘟病菌生理小種、菌株以及溫度、濕度、日照等氣候條件的改變,可能導(dǎo)致水稻品種抗性下降甚至喪失[17],如淦鑫203已由中抗轉(zhuǎn)變?yōu)橹懈械疚敛?,T優(yōu)998和陸兩優(yōu)996均由中感變?yōu)楦械疚敛 R虼吮狙芯克b定的綜合抗性評價(jià)為中抗的品種在2~3年內(nèi)一般抗性不會(huì)改變,幾年后需繼續(xù)進(jìn)行抗性鑒定以明確品種的抗感變化。稻瘟病的抗性評價(jià)是選育和種植水稻品種的重要依據(jù),本研究通過對江西省水稻品種對稻瘟病的抗性鑒定和評價(jià),明確了江西省水稻品種抗稻瘟病的現(xiàn)狀,對水稻品種的選育和布局提供了理論依據(jù),以達(dá)到最大限度減輕稻瘟病的發(fā)生流行危害。
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