楊 俊， 艾 瑛， 王 星， 楊 超， 孫 雁*， 姬廣海*云南省生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 6500; 通?？h植保植檢站，云南 玉溪 65700

水稻白葉枯病是由黃單胞桿菌水稻致病變種Xanthomonasoryaepv.oryzae引起的細(xì)菌病害，屬于外來(lái)入侵物種，2004年被列入《中國(guó)外來(lái)入侵物種編目》(徐海根和強(qiáng)勝,2004)，物種編號(hào)BH033。白葉枯病是水稻三大病害之一，該病在我國(guó)華南、華中和華東以及西南部分稻區(qū)經(jīng)常暴發(fā)成災(zāi)。病害發(fā)生時(shí)可導(dǎo)致20%～50%的減產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致顆粒無(wú)收(Kumaretal.,2013)。生產(chǎn)上主要采用農(nóng)藥防治水稻白葉枯病，近年來(lái)由于田間生產(chǎn)中農(nóng)藥選用和施用的不合理，導(dǎo)致水稻白葉枯病菌出現(xiàn)抗、耐藥性菌株，致使噻枯唑、噻唑鋅和鏈霉素類(lèi)農(nóng)藥的效用變低(徐穎等，2013； 楊雅云等，2014； 朱樺琳等，2014)。選育種植抗性品種是防治植物細(xì)菌病害最有效和最經(jīng)濟(jì)的手段；但由于病原菌致病小種的遺傳變化會(huì)導(dǎo)致原有抗病品種的抗性喪失(王明明等，2017)，所以篩選新的抗性資源和抗病基因?qū)共∑贩N的培育具有重要意義。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究者已經(jīng)從常規(guī)栽培稻、地方稻和野生稻中發(fā)現(xiàn)了42個(gè)白葉枯病抗性基因。國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心(http:∥www.ricedata.cn/gene/)記錄38個(gè)；李定琴等(2017)綜述了40個(gè)抗病基因Xa1-Xa40的研究進(jìn)展；Xa41和Xa42是最近研究發(fā)現(xiàn)的抗性基因(Vikal & Bhatia,2017)。其中，9個(gè)基因被成功克隆，分別為Xa1、Xa3/Xa26、xa5、Xa10、xa13、Xa21、Xa23、xa25 和Xa27，6個(gè)顯性基因?yàn)閄a1、Xa10、Xa21、Xa23、Xa26、Xa27，3個(gè)隱性基因?yàn)閤a5、xa13和xa25(Chenetal.,2002; Liuetal.,2011; Iyer & McCouch,2004; Songetal.,1995; Sunetal.,2004; Wangetal.,2015; Yoshimuraetal.,1983)。

云南不僅是水稻的起源中心之一，而且具有豐富的稻種資源，國(guó)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的3個(gè)野生稻品種在云南均有發(fā)現(xiàn)(肖素勤等，2017; 余騰瓊等，2016)。本試驗(yàn)研究云南各稻區(qū)的一些主栽品種、區(qū)試材料和地方稻對(duì)水稻白葉枯病的抗性水平，以期為水稻品種布局、育種工作提供參考，也為有效利用抗病品種及研究抗病品種的遺傳特性和抗病基因鑒定奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試水稻品種

供試水稻品種為云南省各稻區(qū)的30種水稻種質(zhì)材料，水稻類(lèi)型及其來(lái)源如表1。其中，主栽品種13種，區(qū)試材料12種，地方稻5種。感病對(duì)照品種為日本晴。

表1 用于測(cè)試抗性的云南水稻品種Table 1 Rice cultivars tested for resistance against the major pathogenis strains in Yunnan Province, China

1.2 供試水稻白葉枯病原菌

所采用的7個(gè)致病型標(biāo)準(zhǔn)菌株包括6個(gè)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)白葉枯病菌株小種C4-C9 (YN7、YN11、HEN11、SCYC-6、FUJ、YN24)和1個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)菌株菲律賓6號(hào)小種PX099 。菌株來(lái)源：云南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)多樣性國(guó)家工程中心。

1.3 水稻的種植與接種

于2017年4月中旬在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院開(kāi)始水稻育苗，5月中下旬移栽種植于云南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地，待水稻孕穗期準(zhǔn)備接種。接種菌懸液的制備：從-80 ℃超低溫冰箱內(nèi)取出白葉枯病菌菌種在NA培養(yǎng)基上復(fù)壯，劃線(xiàn)傳代培養(yǎng)(28 ℃、24 h)2次后，利用無(wú)菌水配制成3×108CFU·mL-1(D600 nm約0.5)的菌懸液，15 min內(nèi)進(jìn)行剪葉接種(用預(yù)先處理的型號(hào)一致的接種剪刀蘸取菌懸液，在水稻孕穗拔節(jié)期選取主莖劍葉平展葉片，剪刀平置，刀尖稍向上，減去約葉片長(zhǎng)度的 1/10)。每個(gè)菌株至少接種每個(gè)品種3株，每株至少剪3片葉(Kauffmanetal.,1973)。

1.4 調(diào)查指標(biāo)與抗性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

接種21 d后(待感病對(duì)照完全發(fā)病)量取葉片的全葉長(zhǎng)和病斑長(zhǎng)。參考Los & IRRI (1996)用病斑長(zhǎng)與全葉長(zhǎng)的比值作為抗性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):0級(jí)為高抗(highly resistant，HR)，比值<5%；1級(jí)為抗(resistant,R)，5%≤比值<10%；3級(jí)為中抗(medium resistance,MR)，10%≤比值<25%;5級(jí)為中感(medium susceptibility,MS),25%≤比值<50%；7級(jí)為感(susceptibility，S)，50%≤比值<75%；9級(jí)為高感(highly susceptible,HS),75%≤比值。

1.5 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用軟件EXCEL 2010和SPASS 18對(duì)30個(gè)品種的抗性結(jié)果基于非加權(quán)組平均法(unweighted pair-group method with arithmetic means，UPGMA)進(jìn)行聚類(lèi)分析(李棟等，2018； 吳憲等，2015)。

2 結(jié)果與分析

2.1 云南省30個(gè)水稻品種對(duì)水稻白葉枯病的抗性

30個(gè)品種接種7個(gè)水稻白葉枯病原菌的抗感反應(yīng)結(jié)果(表2)顯示，只有2個(gè)材料(玉粳16和JS42糯稻)對(duì)7個(gè)病原菌均表現(xiàn)抗性；對(duì)7個(gè)菌株均表現(xiàn)感病的水稻品種有15份，占參試材料的50%。

對(duì)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)C4致病型菌株(YN7)具有抗性的水稻品種為7個(gè)(區(qū)試材料6個(gè)，主栽品種1個(gè))，占參試材料的23.33%；對(duì)C5致病型菌株(YN11)具有抗性的水稻品種有4個(gè)(區(qū)試材料3個(gè)，主栽品種1個(gè)),占參試材料的13.33%；對(duì)C6致病型菌株(HEN11)具有抗性的水稻材料有8個(gè)(區(qū)試材料5個(gè)，主栽品種3個(gè))，占參試材料的26.67%，其中有一個(gè)高抗材料隆科16；對(duì)C7致病型菌株(SCYC-6)具有抗性的水稻品種有5個(gè)(區(qū)試材料4個(gè)，主栽品種1個(gè))，占參試材料的16.67%；對(duì)C8致病型菌株(FUJ)具有抗性的水稻品種有2個(gè)(均為區(qū)試材料)，占參試材料的6.67%；對(duì)C9致病型菌株(YN24)具有抗性的水稻品種有3個(gè)(區(qū)試材料2個(gè)，主栽品種1個(gè))，占參試材料的10.00%；對(duì)菲律賓6號(hào)小種(PX099)具有抗性的水稻品種有6個(gè)(區(qū)試材料4個(gè)，主栽品種2個(gè))，占參試材料的20.00%。由此可知，所有參試水稻品種中，區(qū)試材料對(duì)7個(gè)不同致病型白葉枯菌株表現(xiàn)抗性的比例高于主栽品種和地方稻，且5個(gè)地方稻品種對(duì)7個(gè)致病型菌株均未表現(xiàn)抗性。

表2 30個(gè)水稻品種對(duì) 7 個(gè)白葉枯病菌的抗性Table 2 Resistance levels of 30 Yunnanese rice cultivars to seven pathogenic Xanthomonas oryzae pv. oryzae strains

HR：高抗 Highly resistant； R：抗 Resistant； MR：中抗 Medium resistance； MS：中感 Medium susceptibility； S：感 Susceptibility； HS：高感 Highly susceptible。

2.2 聚類(lèi)分析結(jié)果

通過(guò)聚類(lèi)分析可得，30個(gè)水稻品種分為3個(gè)類(lèi)群，2個(gè)抗性品種(玉粳16和JS42糯稻)聚為一簇；6個(gè)對(duì)某個(gè)致病型菌株具有抗性的水稻品種(岫粳17、玉粳14、版納毫糯18、JS2糯稻、千禧糯JS50和隆科16)聚為一簇；剩下的22個(gè)抗性較差的水稻品種聚為一簇。其中，抗性分級(jí)距離為20以上的品種只有玉粳16和JS42糯稻(圖1)。

圖1 基于30個(gè)品種對(duì)7個(gè)白葉枯病菌抗性結(jié)果的UPGMA聚類(lèi)分析Fig.1 UPGMA cluster analysis of 30 cultivars based on resistance to seven pathogenic Xanthomonas oryzae pv. oryzae strains

3 討論

開(kāi)展水稻種質(zhì)資源對(duì)水稻細(xì)菌病害的抗性評(píng)價(jià)是篩選抗病品種的基礎(chǔ)工作(俞咪娜等，2014)。袁筱萍等(2016)選用7個(gè)不同的白葉枯致病型代表菌株(JS97-6、KS6-6、JS158-2、浙173、1358、OS198、JS49-6)對(duì)198份秈稻和123份粳稻主栽品種進(jìn)行抗性評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，供試的主栽品種對(duì)白葉枯病的抗性下降，抗和中抗品種不多。史波等(2016)采用國(guó)內(nèi)的鑒別小種R1(YN18)、R2(YN1)、R3(GD414)、R4(HEN11)、R5(ScYc-b)、R6(YN7)、R7(YN11)、R8(FUJ)和R9(YN24)對(duì)江蘇、吉林、湖南、云南、廣東及浙江6個(gè)省的75個(gè)主栽品種進(jìn)行了抗性評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，云南11個(gè)水稻品種只對(duì)3個(gè)小種(R1、R3、R4)有抗性，其他小種均沒(méi)有抗性品種，且缺乏對(duì)當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)小種表現(xiàn)抗性的品種。針對(duì)野生稻、地方稻及其野生稻滲入系材料的抗性評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，不少抗性材料對(duì)云南的優(yōu)勢(shì)白葉枯致病小種具有抗性。本研究通過(guò)選用7個(gè)白葉枯標(biāo)準(zhǔn)菌株(菲律賓6號(hào)小種和國(guó)內(nèi)C4-C9致病型代表菌株)對(duì)云南30個(gè)水稻品種進(jìn)行抗性評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)2個(gè)對(duì)7個(gè)致病型菌株均表現(xiàn)抗性的水稻品種玉粳16和JS42糯稻均為區(qū)試材料，值得進(jìn)一步選育和推廣。對(duì)HEN11、SCYC-6、YN7、YN11、FUJ、YN241和PX099等7個(gè)致病型小種表現(xiàn)抗性的水稻品種分別占26.67%、16.67%、23.33%、13.33%、6.67%、10.00%和20.00%；對(duì)7個(gè)致病型菌株都表現(xiàn)感病的水稻品種為15個(gè)；3個(gè)不同類(lèi)型的水稻中，區(qū)試材料抗白葉枯病菌的比例最高，主栽品種次之，地方稻中未發(fā)現(xiàn)抗性品種。這表明水稻白葉枯病原菌的不斷進(jìn)化導(dǎo)致現(xiàn)在生產(chǎn)上大部分材料對(duì)優(yōu)勢(shì)致病型病原菌入侵的抵抗能力降低甚至喪失。今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)病原菌小種變化和當(dāng)?shù)厮酒贩N抗性水平的研究。

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