于文娟，鐘雪蓮，李紅松，陳永翠，姬紅麗，周雪平，彭云良，4*

(1.四川省農業(yè)科學院植物保護研究所/農業(yè)部西南作物有害生物綜合治理重點實驗室，四川成都 610066;2.中國農業(yè)科學院植物保護研究所，北京 100193;3.廣西壯族自治區(qū)桂林市興安縣農業(yè)局，廣西 興安 541300;4.中國水稻研究所/水稻生物學國家重點實驗室，浙江杭州 311401)

【研究意義】水稻病毒病是水稻三大病害之一，有水稻“癌癥”之稱，嚴重威脅著我國正常的糧食生產。近幾十年以來，水稻病毒病在我國的發(fā)生率總體呈上升趨勢，在個別年份，部分稻區(qū)會有大面積爆發(fā)的情況發(fā)生，造成水稻嚴重減產甚至絕收。我國常見水稻病毒病主要有水稻普通矮縮病、水稻黃矮病、水稻條紋葉枯病、水稻黑條矮縮病、水稻鋸齒葉矮縮病和南方水稻黑條矮縮病等;近年來，我國南方稻區(qū)主要以南方水稻黑條矮縮病為主。呼腸孤病毒科(Reoviridae)斐濟病毒屬(Fijivirus)的南方水稻黑條矮縮病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus，SRBSDV)，自2001年由周國輝等人發(fā)現(xiàn)、命名以來［1］;其發(fā)病范圍已迅速擴展為我國南方廣大稻區(qū)的主要水稻病害之一，造成了嚴重的產量損失，并在越南北部及日本均有不同程度的流行［2－5］。該病主要由白背飛虱(Sogatella furcifera)傳播，其病害癥狀為病株高位分蘗及莖節(jié)部形成倒生須根［1］。【前人研究進展】目前該病害的防控主要依賴物理、化學防治白背飛虱以減少病毒在稻株間的傳播［6－9］或利用化學藥劑抑制病毒在寄主體內繁殖和傳播［10－12］?！颈狙芯壳腥朦c】種植抗病品種是防治植物病害病最經濟、有效和對環(huán)境友好的策略，雖然由于SRBSDV流行、危害時間不長，育種部門未將對該病毒的抗性列為育種目標，但國內一些單位就水稻生產品種對該病毒病的抗性進行了篩選［13－17］。【擬解決的關鍵問題】為明確西南和長江流域水稻品種中抗南方水稻黑條矮縮病品種的普遍性及其抗性程度，本研究建立專門病圃，對區(qū)域內343個生產品種的抗性進行了篩選和評價，以期為大面積生產的品種布局和病害防控提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

西南地區(qū)和長江中下游地區(qū)的水稻生產品種343份由國家水稻產業(yè)技術體系，西南和長江中下游稻區(qū)各綜合試驗站收集自當地種子市場。感病對照Taichung Native(TN1)由中國水稻研究所提供，四川省農業(yè)科學院植物保護研究所繁殖和保存。殺蟲劑18%殺蟲雙(2-二甲胺基-1，3-雙硫代磺酸鈉基丙烷)水劑(江蘇天容集團股份有限公司)購自當地農資市場。

1.2 試驗方法

1.2.1 病圃設置和管理 病圃位于廣西壯族自治區(qū)興安縣湘漓鎮(zhèn)麥源村的病圃(東經110°14'，北緯25°17')。該病圃位于我國白背飛虱遷飛的重要通道，雖然白背飛虱發(fā)生程度年度有差異，但各年均有發(fā)生［18－19］。2012年4月27、5月6日及5月16日分3次播種對照品種TN1，秧田期較常規(guī)管理增施尿素75 kg/hm2，苗期不施用任何殺蟲和殺菌劑。6月6日移栽，先將不同播期TN1秧苗拔起捆扎，充分混合移栽做保護行和誘發(fā)行，每行TN1單本移栽6株，株行距為15 cm×18 cm，6株保護行或誘發(fā)行之間預留10株參試品種空間，共3行。大田管理較常規(guī)肥水管理增施尿素150 kg/hm2，除拔節(jié)初期用殺蟲雙防治一次稻縱卷葉螟外，不施用其他殺蟲和殺菌劑。

1.2.2 分行初步篩選 2012年5月6日將343份參試品種播種于病圃秧田，各秧廂頭尾及每10個參試品種間播1行TN1，苗期田間管理與對照相同，30～40 d后將不同品及對照品種按同樣規(guī)格單本移栽于TN1保護行或誘發(fā)行之間，各品種移栽3行，每行10株，試驗在秧苗和大田期均呈隨機區(qū)組排列，重復3次。大田期管理與對照相同。在不同品種劍葉抽出后，調查各品種及對照品種各重復30株水稻的矮縮株數，計算平均矮縮株率(%)和相對矮縮株率(%)［相對發(fā)病率(%)=100×參試品種矮縮株率/對照品種矮縮株率］，并按照全國水稻病毒病科研協(xié)作組制定標準，劃分不同水稻品種的的抗性類型:抗病，相對發(fā)病率0～5.0%;中抗，相對發(fā)病率5.1% ～15.0%;中感，相對發(fā)病率15.1% ～30.0%;感病，相對發(fā)病率30.1% ～50.0%;高感，相對發(fā)病率 50.1%以上［20］。

1.2.3 小區(qū)重復鑒定 依照上述方法，2014年將99份在分行實驗中對南方水稻黑條矮縮病表現(xiàn)抗性程度不同的水稻品種、6個廣西生產及后備品種以及對照品種TN1播種于同一病圃，30 d后各參試品種及對照均單本移栽于誘發(fā)行與保護行之間，各小區(qū)移栽12行，每行10株，試驗設計及田間管理同分行試驗。在黃熟期，將明顯矮縮株和具高位分蘗的單株記為病株，調查各小區(qū)內120叢水稻的死亡株和存活的病株數。由于病圃內褐飛虱發(fā)生較重而引起部分植株枯死，僅計算存活單株的矮縮株發(fā)病率:病株率=100×(存活病株數/存活株數)。

2015年5月將感病對照TN1和選出的7個經上年小區(qū)試驗證實對南方水稻黑條矮縮病表現(xiàn)抗性，2個對南方水稻黑條矮縮病表現(xiàn)感病的生產品種播種與同一病圃，30 d后移栽至保護行或誘發(fā)行之間小區(qū)，各小區(qū)移栽9行，每行10株，株行距為15 cm×18 cm。試驗設計和田間管理同前。移栽50 d后采用盤拍法調查對照及參試品種上白背飛虱蟲量。各小區(qū)隨機調查6叢，記錄每叢稻株上的白背飛虱數量，計算平均單株蟲量;黃熟初期依之前法調查、計算各小區(qū)內90叢水稻中存活株數及存活稻株中的病株率。

表1 2015年不同水稻品種對南方水稻黑條矮縮病抗性的小區(qū)實驗Table 1 Resistance in hybrid rice to southern rice black-streaked dwarf viruses by plot experiment in 2015

2 結果與分析

2.1 分行初步篩選試驗結果

在分行初步篩選試驗中，拔節(jié)期TN1的平均矮縮株率為10.67%，343個水稻品種在分行初篩試驗中的平均矮縮株率分布如圖1和表1，其平均相對矮縮株率在0.00% ～19.52%;共有99.32%的品種其平均矮縮株率低于TN1，平均相對矮縮株率低于15.0%而表現(xiàn)出一定程度的抗性，其中有來自西南稻區(qū)的水稻品種47個，長江中下游稻區(qū)的水稻生產品種97個，不同地區(qū)間抗性品種比例無顯著差異(P=0.2633)。在291個表現(xiàn)抗性的品種中，35個為粳稻品種，其中7個為粳型雜交稻品種。49個參試粳稻品種中表現(xiàn)抗性的比例為71.43%，遠遠高于243個參試秈稻品種表現(xiàn)抗性的比例(P＜0.001)，秈粳交雜交稻甬優(yōu)8號3個重復中矮縮株率也均為零而表現(xiàn)抗病。

圖1 西南和長江中下游稻區(qū)生產品種的在不同矮縮株率范圍(x%)的頻次分布Fig.1 Number of commercial rice varieties at the different rates(x%)of dwarfed plants

2.2 小區(qū)試驗結果

2014年將分行試驗中矮縮株率不同的99個秈型雜交稻品種、廣西生產上表現(xiàn)抗病的中浙優(yōu)8號、以及5個后備品種移栽于病圃小區(qū)中，在黃熟初期以植株明顯矮縮或矮縮雖不明顯但植株帶有高位不孕分蘗為病株鑒別標準，各品種存活植株中的南方水稻黑條矮縮病平均株率結果如圖2。不同參試品種在小區(qū)間差異顯著，其中對照TN1各重復的病株率均為100.0%;而野香優(yōu)688，中浙優(yōu)8號和中浙優(yōu)1號的發(fā)病率低于5%，表現(xiàn)抗病;野香優(yōu)3號，C兩優(yōu)4418和黔兩優(yōu)58的發(fā)病率在5.1% ～15.0之間%，表現(xiàn)中抗;小區(qū)試驗中表現(xiàn)抗性的品種均為廣西生產品種或后備品種。中蓮優(yōu)950，紅蓮優(yōu)6號，Ⅱ優(yōu)3301，Ⅱ優(yōu)623，綠豐20，株兩優(yōu)611和豐兩優(yōu)4號的發(fā)病率在15.1% ～30.0%，表現(xiàn)中感;兩優(yōu)3905等12個品種發(fā)病率為30.1% ～50.0%，表現(xiàn)感病，;Y兩優(yōu)3218等79個水稻品種發(fā)病率為50.1% ～100.0%，表現(xiàn)高感。比較分行試驗和小區(qū)試驗發(fā)病結果，發(fā)現(xiàn)15個在分行試驗中相對矮縮株低于15.0%的品種在小區(qū)試驗中，病株率在36.92% ～100.00%，分行試驗中35個相對矮縮株率高于15.0%的品種除中浙優(yōu)1號外，病株率均在26.08% ～100.0%。

2015年對2014年小區(qū)試驗中表現(xiàn)出對南方水稻黑條矮縮病具中等程度以上抗性的7個品種，以及與中浙優(yōu)1號、中浙優(yōu)8號母本相同的中浙優(yōu)10號、廣西各地大面積生產上表現(xiàn)感病的H兩優(yōu)991以及對照品種TN1在小區(qū)中進一步重復驗證。TN1黃熟期病株率仍為100.0%，2014年表現(xiàn)出抗性的品種以及中浙優(yōu)10號均仍然表現(xiàn)出抗性，抗性程度中等;H兩優(yōu)991發(fā)病率為100.00%(表1)。

圖2 不同雜交稻品種2014年小區(qū)試驗平均病株率Fig.2 Average rates of diseased plants of different rice varieties in ploe experiment in 2014

3 討論

作物品種抗病鑒定方法主要有田間自然傳毒鑒定法和人工接種鑒定法兩種，由于室內人工接種抗病性鑒定中用到的白背飛虱不易捕捉、不易大批量繁殖等特點，一定程度上影響了大批量水稻品種或材料對SRBSDV的抗性鑒定工作［14］;因此，在病害流行區(qū)開展品種田間抗性鑒定是一種簡便易行且經濟的鑒定方法。白背飛虱是目前發(fā)現(xiàn)的唯一能夠傳播SRBSDV的介體［21］，傳毒介體的獲毒率和傳毒率決定著植物病毒的傳播［22，23］;2010－2012年廣西地區(qū)白背飛虱平均帶毒率分別為8.18%、0.93%和4.41%，SRBSDV 發(fā)生面積分別為6.30、0.67 和0.73 hm2［19］;本研究病圃所在的廣西壯族自治區(qū)興安縣，地處水稻飛虱自華南向長江流域遷移的“湘桂走廊”，歷年均有白背飛虱發(fā)生，本研究多年數據和之前研究結果［24］表明，該地區(qū)也可能是SRBSDV在我國重要的的毒源積累和繁殖地。

目前，對南方水稻黑條矮縮病病毒病的防治仍以防治飛虱為主。本研究表明，秈型雜交稻中抗性品種存在較普遍，盡管如此，但品種間的發(fā)病情況也確實存在很大差異［13－14］。該試驗中，病株率最高的品種(H兩優(yōu)991、潭兩優(yōu)83)與病株率最低的品種(C兩優(yōu)4418)比較，差異近20倍;并且中晚稻的發(fā)病率比早稻發(fā)病率低。因而，對品種進行抗性評價，篩選出一些相對抗病的品種，在生產上具有積極的意義。

將其中對南方水稻黑條矮縮病毒表現(xiàn)抗和中抗且農藝性狀好的品種作進一步鑒定，為抗病育種及其抗性機制的深入研究提供抗源材料。連續(xù)兩年小區(qū)實驗顯示，C兩優(yōu)4418、野香優(yōu)688、野香優(yōu)3號、黔兩優(yōu)58、中浙優(yōu)8號、中浙優(yōu)10號和中浙優(yōu)1號對SRBSDV均有一定的抗性。各省區(qū)生態(tài)條件的差異造成了水稻種質資源抗SRBSDV的多樣性，有些品種在某一地區(qū)是抗病品種，但在另一地區(qū)卻是感病品種。本研究篩選出的抗病品種在其他地區(qū)也表現(xiàn)出一定的抗病性。如C兩優(yōu)4418在廣西興安和湖南省雙馬鎮(zhèn)［16］均表現(xiàn)抗病性;中浙優(yōu)8號和中浙優(yōu)1 號在廣西興安、廣西桂林［15］、湖南省雙馬鎮(zhèn)［16］和云南省施甸、云南省芒市［17］也均表現(xiàn)為抗病性。說明這些品種對南方水稻黑條矮縮病的抗性表現(xiàn)穩(wěn)定，且不受地理區(qū)域的影響。這些抗病品種在經過幾年的分行試驗和小區(qū)試驗中均表現(xiàn)為抗病，且在不同地區(qū)也均表現(xiàn)為抗病性，證明這些抗病品種在時間和空間上對南方水稻黑條矮縮病均具有抗性。

4 結論

謝聯(lián)輝和林奇英［25］提出水稻病毒病綜合防治對策中“抗”是最重要的環(huán)節(jié)，抗病品種鑒定利用是防治水稻病毒病最有效、經濟、持久、安全的措施。要長期有效控制南方水稻黑條矮縮病的發(fā)生為害，必須加大對抗病品種和資源的篩選力度，除對現(xiàn)有水稻品種進行抗病性篩選鑒定外，還應加大對野生稻資源、地方農家品種等蘊含優(yōu)良基因的材料進行抗病鑒定和抗病基因挖掘，把這項工作納入新選育品種的抗性評價中，為該病的有效防控儲備抗病品種和資源。實踐證明，利用抗性品種是降低成本控制病蟲害的有效措施。篩選抗SRBSDV的水稻品種，找到抗性較好的優(yōu)良水稻品種，充分利用抗性水稻品種，為南方水稻黑條矮縮病的防治提供有力工具。