陳云風(fēng),黎世齡,羅筱平,李志育 (宜春學(xué)院生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院,江西宜春336000)
稻飛虱是我國(guó)長(zhǎng)江流域及南方稻區(qū)的主要水稻蟲(chóng)害。近年來(lái),稻飛虱種群數(shù)量逐年增大,發(fā)生頻率明顯增加[1],多地區(qū)早稻、中稻、晚稻均有大面積發(fā)生,嚴(yán)重危害稻區(qū)糧食生產(chǎn)安全。稻飛虱發(fā)生輕者影響水稻生長(zhǎng),造成嚴(yán)重減產(chǎn),重則稻株枯死絕收。目前,利用抗蟲(chóng)品種是有效控制害蟲(chóng)種群、保護(hù)天敵、減少殺蟲(chóng)劑的施用和降低生產(chǎn)成本的主要措施之一。我國(guó)對(duì)相關(guān)研究進(jìn)行較早,并且根據(jù)國(guó)際水稻研究所(IRRI)的苗期抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),顧正遠(yuǎn)等[2-5]制訂了以百分率為基礎(chǔ)的新的苗期評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。陶林勇等[6-7]利用水稻抗飛虱的成株期田間鑒定方法對(duì)水稻品種(系)進(jìn)行了抗性鑒定。目前,苗期篩選仍是主要抗稻飛虱鑒定手段。在實(shí)際工作中,一些水稻育種工作者發(fā)現(xiàn)部分高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的水稻品種雖然苗期不抗稻飛虱,而在成株期表現(xiàn)出中抗或抗飛虱,所以苗期的抗性篩選可能因?yàn)檫x擇壓力偏大而淘汰了部分耐蟲(chóng)品種,成株期鑒定又存在著鑒定時(shí)間長(zhǎng)和不穩(wěn)定的問(wèn)題。因此,為了客觀、準(zhǔn)確地鑒定水稻品種(系)對(duì)稻飛虱的抗性,需要在不同生育期評(píng)價(jià)水稻品種對(duì)稻飛虱的抗性。筆者采用苗期篩選、成株期基部感蟲(chóng)和產(chǎn)卵量觀察、成熟期危害情況綜合測(cè)定,評(píng)價(jià)了多個(gè)新育成水稻品種(系)對(duì)稻飛虱的抗性,以期篩選出抗稻飛虱品種資源供水稻育種中生產(chǎn)與利用。
1.1 材料
1.1.1 供試植物。供試水稻新品種(系)為宜春學(xué)院生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院水稻研究課題組近幾年選育出的水稻抗性鑒定品種(系),共20個(gè)??瓜x(chóng)對(duì)照為RH,感蟲(chóng)對(duì)照為TN1,對(duì)照材料均由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。
1.1.2 供試?yán)ハx(chóng)。稻飛虱為采自江西省宜春市郊的水稻田及湖南水稻雜交制種田中褐飛虱種源,在溫室內(nèi)用感蟲(chóng)水稻品種TN1苗飼養(yǎng),采集的田間稻飛虱種群在TN1上飼養(yǎng)繁殖1~2代后,取1~2齡若蟲(chóng)用于抗性復(fù)篩鑒定,4~5齡若蟲(chóng)供褐飛虱致害性試驗(yàn)用。
1.2 方法 于2014年5~10月在宜春學(xué)院水稻育種基地進(jìn)行試驗(yàn),苗期鑒定在溫室水泥池尼龍網(wǎng)罩中進(jìn)行,成株期及成熟期鑒定在自然條件下常規(guī)大田的試驗(yàn)田和特制水泥池2個(gè)地點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行。
1.2.1 水稻苗期抗性鑒定。采用苗期集團(tuán)篩選法。各水稻品種種子播于溫室特制水泥池的鑒定圃內(nèi),每個(gè)鑒定圃放置22個(gè)小型塑料缽形成1個(gè)小區(qū),設(shè)3個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)播20個(gè)待測(cè)水稻品種加2個(gè)對(duì)照種子(TN1為感蟲(chóng)對(duì)照,RH為抗蟲(chóng)對(duì)照),每個(gè)塑料缽保留約30根秧苗。在秧苗2葉1心期平均每苗接入1~2齡褐飛虱若蟲(chóng)8~10頭,每個(gè)小區(qū)用特制尼龍網(wǎng)罩罩住。水稻品系抗稻飛虱評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照陳建明等[8]的方法,當(dāng)感蟲(chóng)品種TN1死苗率達(dá)70%時(shí),逐日記載各品種上的死苗數(shù),至TN1全部枯死時(shí)評(píng)定各品種受害等級(jí)(表1)。
表1 水稻品種苗期抗褐飛虱鑒定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.2.2 水稻成株期抗性鑒定。將參試品種及對(duì)照品種催芽播種后,分別移栽在試驗(yàn)大田和特制水泥池中,每品種1行10株(行長(zhǎng)50 cm,行距10 cm,株距5 cm),重復(fù)3次,隨機(jī)排列,每隔10行種1行感蟲(chóng)品種TN1、1行抗蟲(chóng)品種RH。50 d左右苗齡時(shí)每叢接田間采集繁殖的褐飛虱2~3齡若蟲(chóng)3~4頭,讓其取食繁殖。待TN1成株初期基部有大量稻飛虱時(shí)開(kāi)始調(diào)查、記錄各品種基部感蟲(chóng)情況,每隔7 d調(diào)查一次;80 d左右成株中期時(shí),觀察記錄水稻基部稻飛虱產(chǎn)卵量,同時(shí)拍照。最后根據(jù)稻株感蟲(chóng)量、稻飛虱產(chǎn)卵量情況記載,綜合圖片感蟲(chóng)量比較,評(píng)定級(jí)別分為大量、較多、一般、少量、無(wú)5個(gè)級(jí)別。
1.2.3 水稻成熟期抗性鑒定。成熟期抗性鑒定是在成株期鑒定的基礎(chǔ)上后續(xù)測(cè)定的,待待測(cè)品種成熟后,觀察各品種葉片、稻穗成熟度、基部危害情況等綜合評(píng)定其危害級(jí)別(表2)。
表2 水稻品種成熟期抗褐飛虱鑒定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
以抗性品種RH、感蟲(chóng)品種TN1為對(duì)照。經(jīng)苗期群體鑒定,常規(guī)試驗(yàn)田及特制水泥池成株期、成熟期鑒定,RH均表現(xiàn)為高抗,TN1均表現(xiàn)為感蟲(chóng),且無(wú)抗性變化,與劉光杰等[7]的研究結(jié)果一致。常規(guī)試驗(yàn)田及特制水泥池中栽種各品種鑒定結(jié)果一致性高,主要是因?yàn)樵囼?yàn)氣候環(huán)境及栽培管理水平相當(dāng),說(shuō)明該試驗(yàn)可重復(fù)性高。
2.1 不同水稻品種的抗性反應(yīng) 由表3可知,供試水稻品種中,苗期鑒定結(jié)果有1個(gè)抗性級(jí)別為0級(jí),無(wú)死苗,表現(xiàn)為免疫;有4個(gè)品種抗性級(jí)別為1級(jí),有少量死苗現(xiàn)象,表現(xiàn)為高抗;有6個(gè)品種抗性級(jí)別為3級(jí),有部分死苗現(xiàn)象,表現(xiàn)為抗蟲(chóng);其他品種有大量死苗或全部枯死。成株期初期基部染蟲(chóng)及中期基部產(chǎn)卵量均為少量及以下的有8個(gè)品種,且該8個(gè)品種苗期及成熟期抗性均在3級(jí)及以下,都能達(dá)到抗蟲(chóng)級(jí)別,同時(shí)說(shuō)明成株期抗性鑒定基本能反映品種抗性水平。
2.2 不同水稻品種的持抗性 大部分水稻品種在苗期與成株期、成熟期的抗性表現(xiàn)都能吻合一致,苗期抗性好,成株期抗性也好,成熟期無(wú)產(chǎn)量影響,具有較好的持抗性;反之,苗期抗性弱,成株期感蟲(chóng)嚴(yán)重,成熟期危害顯著。試驗(yàn)中,有個(gè)別品種表現(xiàn)不一致,如R6258材料,在苗期表現(xiàn)感蟲(chóng),能達(dá)9級(jí),會(huì)直接在苗期鑒定中被淘汰,而在成株期、成熟期影響小,不表現(xiàn)感蟲(chóng),對(duì)結(jié)實(shí)無(wú)影響,可認(rèn)定為抗性。該材料由宜春學(xué)院生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院水稻研究課題組近年育成,具有優(yōu)良的遺傳基因,資源珍貴,表現(xiàn)突出,具有較大的應(yīng)用價(jià)值。13冬007在苗期鑒定為3級(jí),表現(xiàn)為抗蟲(chóng),而在成株期大量感蟲(chóng),在成熟期有一定的影響,表現(xiàn)為5級(jí)中抗,與苗期鑒定結(jié)果基本吻合,且與實(shí)踐上相一致,部分品種成株期感蟲(chóng),但實(shí)際危害不明顯。
2.3 不同品種的抗性變化分析 早年有一些研究者認(rèn)為同一品種在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)其抗性會(huì)產(chǎn)生變化,主要是因?yàn)榉N性退化或混雜[9]。但在該研究中發(fā)現(xiàn),稻飛虱的發(fā)生除與稻飛虱的生物型及水稻品種本身有關(guān)外,還與溫度、濕度、光照等環(huán)境關(guān)系密切,抗性變化與鑒定時(shí)所處的環(huán)境關(guān)系密切。在實(shí)際工作中,工作者發(fā)現(xiàn)部分水稻品種資源雖然苗期不抗稻飛虱,而在成株期則表現(xiàn)出中抗或抗飛虱,該試驗(yàn)中R6258是典型的隨苗齡增長(zhǎng),抗性增強(qiáng);谷字R1苗期鑒定為3級(jí),而成株期僅少量感蟲(chóng),成熟期鑒定上升為高抗;13冬009、13冬R24、R362抗性隨生育期延長(zhǎng)都有一定的提高,這種變化占被測(cè)品種的25%,與眾多研究者結(jié)論一致[10-13];同時(shí)13冬007在成株期大量感蟲(chóng),但在苗期表現(xiàn)為抗蟲(chóng),成熟期能表現(xiàn)中抗。因此,苗期的抗性篩選可能因?yàn)檫x擇壓力偏大而淘汰了部分耐蟲(chóng)品種,成株期鑒定又存在著鑒定時(shí)間長(zhǎng)和不穩(wěn)定的問(wèn)題,所以為了客觀、準(zhǔn)確、便捷地鑒定水稻新品種(材料)對(duì)稻飛虱的抗性,應(yīng)深入了解水稻品種在不同生育期對(duì)稻飛虱的抗性機(jī)理。
表3 各水稻品種(系)不同時(shí)期對(duì)稻飛虱的抗性反應(yīng)表現(xiàn)
抗稻飛虱種質(zhì)資源鑒定和雜交后代的抗性選擇是水稻抗稻飛虱品種育種的基礎(chǔ)。在該試驗(yàn)中,有多個(gè)水稻品種(系)對(duì)稻飛虱表現(xiàn)出較好的抗性,可為抗性育種研究所利用。大部分品種苗期與成株期、成熟期抗性表現(xiàn)較一致;部分品種表現(xiàn)出隨苗齡的增大,抗性增強(qiáng);個(gè)別品種成株期大量感蟲(chóng),但苗期及成熟期危害輕,影響小。
試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步表明水稻品種抗稻飛虱鑒定指標(biāo)應(yīng)該是多樣化的,要鑒定水稻品種對(duì)稻飛虱的抗性并加以利用,就要深入了解水稻品種在不同生理時(shí)期對(duì)稻飛虱的抗性機(jī)理。水稻抗飛虱鑒定苗期篩選方法快速、簡(jiǎn)單實(shí)用,能快速測(cè)定出抗性好的水稻品種,但反映不全面,往往會(huì)因此淘汰部分耐蟲(chóng)資源。在實(shí)踐生產(chǎn)上,稻飛虱對(duì)水稻的危害主要在成株期,危害程度主要定量在水稻成熟后的產(chǎn)量減少情況上。因此,要準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)一個(gè)水稻品種對(duì)稻飛虱的抗性,特別是生產(chǎn)上有應(yīng)用價(jià)值的水稻品種資源,需在苗期群體篩選的基礎(chǔ)上進(jìn)行成株期感蟲(chóng)觀察、成熟期蟲(chóng)害評(píng)價(jià),最好在自然田間進(jìn)行則更可靠。
[1]陳建明.殺蟲(chóng)劑誘導(dǎo)褐飛虱再猖獗的原因分析[J].植物醫(yī)生,1996(2):5-6.
[2]寒川一成,劉光杰,沈君輝.中國(guó)雜交稻的“超感蟲(chóng)性”研究概況[J].中國(guó)水稻科學(xué),2003,17(S1):23-30.
[3]HEINRICHS E A,MEDRANO F.Genetic evaluation for insect resistance in rice[M].Manila:IRRI,1985:92-110.
[4]張志濤.水稻品種抗褐飛虱的改進(jìn)篩選法及其應(yīng)用[J].中國(guó)水稻科學(xué),1986,1(1):74-79.
[5]傅強(qiáng),陳偉,張志濤.分蘗篩選技術(shù)在稻工程苗抗褐飛虱特性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].中國(guó)水稻科學(xué),1994,8(4):247-249.
[6]陶林勇,俞曉平,呂仲賢,等.水稻新品種(系)對(duì)褐飛虱持抗性的鑒定[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),1999,11(6):315-320.
[7]劉光杰,付志紅,沈君輝,等.水稻品種對(duì)稻飛虱抗性鑒定方法的比較研究[J].中國(guó)水稻科學(xué),2002,16(1):52-56.
[8]陳建明,俞曉平,程家安,等.水稻新品種(系)對(duì)褐飛虱抗性的篩選及評(píng)價(jià)[J].中國(guó)水稻科學(xué),2005,19(6):573-576.
[9]陶林勇,愈仁山.抗褐飛虱水稻品種不同生育期的抗性測(cè)定[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),1992(4):178-179.
[10]巫國(guó)瑞,陶林勇,陳福云,等.水稻對(duì)白背飛虱抗性篩選方法的探討[J].昆蟲(chóng)學(xué)報(bào),1986,29(4):453-455.
[11]陳建明,俞曉平,程家安,等.不同水稻品種對(duì)褐飛虱為害的耐性和補(bǔ)償作用評(píng)價(jià)[J].中國(guó)水稻科學(xué),2003,17(3):265-269.
[12]王梁全,李蘭秀,陳連舉,等.幾個(gè)水稻新品種(系)對(duì)褐飛虱的抗性評(píng)價(jià)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,25(20):253-257.
[13]黃所生,黃鳳寬,吳碧球,等.水稻新品種(組合)對(duì)褐飛虱的抗性評(píng)價(jià)[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2014(5):1919-1923.