馮超紅，劉文文，楊琳琳，王光華，任應(yīng)黨

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護(hù)研究所/河南省農(nóng)作物病蟲害防治重點實驗室/農(nóng)業(yè)部華北南部有害生物綜合防治重點實驗室，河南 鄭州 450002； 2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護(hù)研究所，北京 100081)

水稻條紋葉枯病(Rice stripe disease，RSD)和黑條矮縮病(Rice black-streaked dwarf disease，RBSDD)是水稻生產(chǎn)中的主要病毒病，分別由水稻條紋病毒(Rice stripe virus,RSV)和水稻黑條矮縮病毒(Rice black streaked dwarf virus,RBSDV)引起，在我國至少20個省、市發(fā)生或流行，受害嚴(yán)重田塊減產(chǎn)超過50%，有的甚至絕收，嚴(yán)重威脅著我國水稻的安全生產(chǎn)。RSV屬于單鏈RNA病毒纖細(xì)病毒屬(Tenuiviruses)，可經(jīng)灰飛虱的卵傳毒[1-2]；RBSDV為呼腸孤病毒科(Reoviridae)斐濟(jì)病毒屬(Fijivirus)，是雙鏈RNA病毒，灰飛虱獲RBSDV后終生帶毒卻不能經(jīng)卵傳給后代[3-5]。這2種病毒均可以在灰飛虱體內(nèi)復(fù)制并由灰飛虱傳播給水稻或其他禾本科植物。

水稻的這2種病毒在同一稻區(qū)通常呈此起彼伏的流行規(guī)律。盧百關(guān)等[6]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2001—2005年水稻條紋葉枯病在連云港市發(fā)病較嚴(yán)重。而隨著抗條紋葉枯病水稻品種的大面積種植，2005年后水稻條紋葉枯病的發(fā)生大幅下降，而2005—2009年水稻黑條矮縮病發(fā)病率逐年上升，該現(xiàn)象與抗條紋葉枯病但不抗黑條矮縮病品種的推廣種植有一定關(guān)系。河南省沿黃稻區(qū)在1995—2010年水稻條紋葉枯病多次暴發(fā)流行[7-8]，而隨著抗條品種的推廣種植，條紋葉枯病的發(fā)生呈下降趨勢，但是水稻黑條矮縮病來勢迅猛，開封2012年發(fā)生面積不足6.67 hm2，而2013年和2014年發(fā)生面積均超過2 666.67 hm2，發(fā)生面積呈逐年增加態(tài)勢，嚴(yán)重影響著當(dāng)?shù)氐乃旧a(chǎn)。鑒于此，對2014—2018年開封市杜良鎮(zhèn)灰飛虱群體動態(tài)規(guī)律和不同水稻品種病毒病的發(fā)病情況進(jìn)行研究，以揭示開封市杜良鎮(zhèn)水稻病毒病暴發(fā)流行的原因，為水稻條紋葉枯病和黑條矮縮病的綜合防控提供理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 灰飛虱發(fā)生高峰期蟲量調(diào)查

在灰飛虱發(fā)生高峰期(5月中旬—6月初)，選取示范區(qū)外撒播麥田，用捕蟲網(wǎng)(網(wǎng)口直徑33.3 cm，網(wǎng)眼大小0.147 mm，網(wǎng)深750 mm，柄長1.2 m)作為調(diào)查工具，定期掃網(wǎng)一次，采用對角線5點取樣，每點掃10網(wǎng)次(振幅為1 m)。將各點采集的蟲子分別裝入孔徑為0.25 mm的小尼龍網(wǎng)袋內(nèi)，帶回室內(nèi)計數(shù)。

1.2 灰飛虱帶毒率檢測

隨機(jī)挑取田間采回的灰飛虱100頭，參考王貴珍等[9]的斑點酶聯(lián)免疫吸附法(Dot-Elisa)檢測灰飛虱的帶毒率(PVS)。

1.3 田間有效接種蟲量統(tǒng)計

在成蟲高峰期調(diào)查灰飛虱發(fā)生量，折合為每公頃蟲量，同時通過檢測PVS，按公式(1)計算每公頃有效接種蟲量(FVS，萬頭/hm2)，計算結(jié)果精確到小數(shù)點后2位。在水稻黑條矮縮病抗性鑒定試驗中，若進(jìn)行田間自然誘發(fā)鑒定，按照《水稻品種試驗 水稻黑條矮縮病抗性鑒定與評價技術(shù)規(guī)程》(NY/T 2955—2016)要求，當(dāng)FVS值處于150萬～600萬頭/hm2時，方可認(rèn)為試驗有效。

FVS=n×PVS

(1)

式中，F(xiàn)VS為田間有效接種蟲量；n為每公頃灰飛虱總蟲量；PVS為灰飛虱帶毒率。

1.4 不同水稻品種條紋葉枯病和黑條矮縮病的發(fā)病率調(diào)查和對RBSDV的抗病性評價

試驗水稻秧田和本田均設(shè)在河南省開封市祥符區(qū)杜良鎮(zhèn)小崗村，該地臨近公路，交通便利，田間道路寬，溝渠等基礎(chǔ)設(shè)施齊全，農(nóng)戶管理水平較好。秧田鑒定圃田塊為長方形，兩面與麥田緊鄰，地勢平坦，肥力均勻，排灌方便。每年選取黃淮稻區(qū)生產(chǎn)上的主栽水稻品種若干，每個品種秧田小區(qū)面積1 m×2 m=2 m2，小區(qū)間預(yù)留30 cm間距，不設(shè)重復(fù)。各參試品種于5月中旬播種。除用25%咪鮮胺乳油2 000倍液浸種外，秧田期不使用任何農(nóng)藥，其他管理照常規(guī)進(jìn)行。秧苗在自然條件下感蟲獲毒。于6月中旬移栽，小區(qū)面積5 m×4 m=20 m2，小區(qū)間及試驗與保護(hù)行間留40 cm寬操作道，以便于試驗調(diào)查和農(nóng)事操作。各參試水稻品種均單本移栽，即每穴只插1株秧苗。行距25 cm，株距13 cm；鑒定圃四周栽種4行淮稻5號作為保護(hù)行。整個本田期不使用任何藥劑，澆水、施肥、除草等栽培管理按當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)習(xí)慣進(jìn)行。

根據(jù)水稻黑條矮縮病發(fā)病率評價品種的田間抗性水平，分級標(biāo)準(zhǔn)參照NY/T 2955—2016。當(dāng)水稻品種抗性在不同地區(qū)、不同年度或批次鑒定結(jié)果表現(xiàn)不一致時，以最差抗性表現(xiàn)為準(zhǔn)。

田間鑒定根據(jù)發(fā)病率進(jìn)行抗性評價，各級別評定標(biāo)準(zhǔn)為，0級：發(fā)病率為0，免疫(I)；1級：發(fā)病率為0.1%～5%，抗病(R)；3級：發(fā)病率為5.1%～15%，中抗(MR)；5級：發(fā)病率為15.1%～30%，中感(MS)；7級：發(fā)病率為30.1%～50%，感病(S)；9級：發(fā)病率大于50.1%，高感(HS)。

2 結(jié)果與分析

2.1 2014—2018年麥田灰飛虱蟲量、帶毒率和有效接種蟲量

每年5月中旬—6月上旬是灰飛虱全年蟲量最大的時期。田間調(diào)查結(jié)果(表1)發(fā)現(xiàn)，不同年份間高峰期蟲量差異較大。其中，2016年最高，達(dá)3 290.64萬頭/hm2。其次是2017年和2014年，灰飛虱蟲量平均分別為1 459.73萬頭/hm2和1 498.75萬頭/hm2。2015年灰飛虱蟲量平均為1 096.55萬頭/hm2，而2018年高峰期蟲量最低，平均為327.16萬頭/hm2。

表1 2014—2018年灰飛虱發(fā)生高峰期蟲量、帶毒率和病毒有效接種蟲量

2014—2018年，開封市杜良鎮(zhèn)麥田灰飛虱攜帶RBSDV的帶毒率普遍比較高，且明顯高于RSV的帶毒率，因而RBSDV的有效接種蟲量均明顯高于RSV，該結(jié)果與2014—2018年水稻黑條矮縮病發(fā)生普遍而水稻條紋葉枯病發(fā)病很輕的現(xiàn)象一致。2014年、2016年RBSDV的有效接種蟲量分別為194.84萬、171.11萬頭/hm2，達(dá)到了RBSDV病毒品種抗性鑒定試驗所要求的有效接種蟲量范圍(150萬～600萬頭/hm2)，因此在2014年和2016年進(jìn)行的RBSDV品種抗性鑒定試驗結(jié)果有效，而2015年和2017年RBSDV有效接種蟲量雖低于150萬頭/hm2，但其品種抗性水平仍然可供參考，2018年RBSDV有效接種蟲量最低，僅有25.23萬頭/hm2，該結(jié)果與當(dāng)年水稻黑條矮縮病發(fā)病率最輕的現(xiàn)象一致。

2.2 不同水稻品種病毒病的田間發(fā)病率

2014—2018年，水稻黑條矮縮病在各個品種中均普遍發(fā)生，不同品種發(fā)病率各有差異，但水稻條紋葉枯病僅在少數(shù)品種上有零星發(fā)生，如黃金晴、豫粳6號、鎮(zhèn)稻88、寧粳4號、新科稻31和新豐6號等品種，發(fā)病率均在3%以內(nèi)。由于2014—2018年大田灰飛虱RSV的帶毒率均明顯低于RBSDV，結(jié)合灰飛虱高峰期蟲量數(shù)據(jù)，統(tǒng)計得到的RSV有效接種蟲量均達(dá)不到抗性鑒定試驗有效的范圍，從而在一定程度上解釋了開封杜良鎮(zhèn)水稻條紋葉枯病發(fā)病輕的原因。

對于水稻黑條矮縮病(表2)，2014年和2016年發(fā)病最嚴(yán)重，其次是2015年和2017年，2018年發(fā)病最輕。由于2018年統(tǒng)計的有效接種蟲量最低，僅有25.23萬頭/hm2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到RBSDV病毒品種抗性鑒定試驗所要求的有效接種蟲量范圍(150萬～600萬頭/hm2)，同時各個品種發(fā)病率均很低，因此未做抗病等級評價?；吹?號的發(fā)病率在2014年和2016年分別高達(dá)50.6%和70.8%，均表現(xiàn)為高感，2015和2017年分別為22.5%和15.7%，均表現(xiàn)為中感，2018年僅為11.0%。蘇秀298在2016年的發(fā)病率達(dá)85.9%，表現(xiàn)為高感，2017年發(fā)病率為15.4%，表現(xiàn)為中感，2018年發(fā)病率為9.9%。鎮(zhèn)稻88在2014年發(fā)病率為30.6%，表現(xiàn)為感病，2016年發(fā)病率高達(dá)29.3%，表現(xiàn)為中感，2015年為13.7%，表現(xiàn)為中抗，2017年為4.8%，表現(xiàn)為抗病，而在2018年為5.0%。徐稻3號在2016年發(fā)病率高達(dá)45.1%，表現(xiàn)為感病，在2015年和2017年分別為10.8%和9.7%，均表現(xiàn)為中抗，在2018年發(fā)病率僅為1.4%。2014年抗性表現(xiàn)最好的水稻品種是寧粳4號，為中感，其余品種為感病或高感；2016年絕大多數(shù)品種表現(xiàn)為感病或高感，只有鎮(zhèn)稻88表現(xiàn)為中感；2015年供試水稻品種均為中感或中抗；2017年絕大多數(shù)品種表現(xiàn)為中感或中抗，僅有鎮(zhèn)稻88表現(xiàn)為抗病。可見，2014—2018年對水稻黑條矮縮病抗性表現(xiàn)較好的有鎮(zhèn)稻88和寧粳4號，而徐稻3號和寧粳4號在2015年和2017年均表現(xiàn)為中抗，5 a中抗性均相對較差的有鎮(zhèn)稻99、淮稻5號、蘇秀298和鑫稻538。

表2 2014—2018年不同水稻品種黑條矮縮病的發(fā)病率

2.3 灰飛虱攜帶RBSDV有效接種蟲量與水稻黑條矮縮病發(fā)生的變化趨勢分析

由圖1可知，與2014年相比，2015年灰飛虱攜帶RBSDV的有效接種蟲量有所下降，2016年升高，之后逐年降低。黃金晴、鎮(zhèn)稻99等6個水稻品種黑條矮縮病的發(fā)病率在2014年和2016年較嚴(yán)重，其次是2015年和2017年，2018年發(fā)病最輕。結(jié)果表明，6個水稻品種的發(fā)病率與有效接種蟲量隨年份變化的趨勢基本一致，可見，由灰飛虱高峰期蟲量和帶毒率所決定的有效接種蟲量是影響水稻黑條矮縮病發(fā)生的重要因素。

圖1 2014—2018年灰飛虱攜帶RBSDV有效接種蟲量與6個水稻品種RBSDD的發(fā)病率Fig.1 Effective inoculation quantities of SBPH carrying RBSDV and disease rates of six rice cultivars for RBSDD during 2014—2018

3 結(jié)論與討論

本研究分析了2014—2018年5 a間開封市杜良鎮(zhèn)水稻病毒病(黑條矮縮病)的發(fā)生情況與當(dāng)年有效接種蟲量之間的關(guān)系，有效接種蟲量大則發(fā)病重，反之則輕。有效接種蟲量由高峰期蟲量和帶毒率得出。田間灰飛虱高峰期蟲量取樣具有一定的隨機(jī)性，由此檢出的帶毒率和統(tǒng)計的有效接種蟲量也具有一定的隨機(jī)性，但仍在一定程度上反映當(dāng)年水稻病毒病暴發(fā)的嚴(yán)重程度，二者呈正相關(guān)[10-13]。因此，由灰飛虱高峰期蟲量和帶毒率所決定的有效接種蟲量可以作為一個關(guān)鍵指標(biāo)用于水稻病毒病的預(yù)測預(yù)報。

關(guān)于田間水稻黑條矮縮病和條紋葉枯病抗性鑒定的報道很多[11,14-18]，但不同研究甚至同一研究中相同品種的抗性鑒定結(jié)果不一致。王寶祥等[15]研究發(fā)現(xiàn)，鎮(zhèn)稻88和揚粳9538水稻黑條矮縮病的發(fā)病率比較接近，即兩者的抗性可能是在同等水平，而李愛宏等[14]鑒定揚粳9538為高感，鎮(zhèn)稻88為中抗，二者的抗性水平相差較大。周彤[16]分別在2010年和2011年開展了水稻黑條矮縮病抗性品種的篩選鑒定試驗，發(fā)現(xiàn)各鑒定圃感病對照品種淮稻5號的發(fā)病率與有效接種蟲量并不呈一致關(guān)系，且不同年份、不同地區(qū)淮稻5號的發(fā)病率差異較大(36.5%～93.07%)，分析原因可能是由于帶毒率調(diào)查的不準(zhǔn)確性和帶RBSDV灰飛虱在田間分布的不均勻性，不同年份和不同地區(qū)的天氣環(huán)境因素不一致等。本試驗研究也得到了類似的結(jié)果，不同水稻品種在不同年份的發(fā)病率差異較大，如淮稻5號在2015年和2017年對水稻黑條矮縮病表現(xiàn)為中感，在2014年和2016年均表現(xiàn)為高感；鎮(zhèn)稻88在2014年表現(xiàn)為感病，2015年表現(xiàn)為中抗，2016年為中感，2017年為抗性；徐稻3號通常作為抗性對照品種，但是在本試驗中2016年卻表現(xiàn)為感病。

由上可知，同一品種在不同年份、不同地區(qū)、不同試驗條件下表現(xiàn)出的抗感會有較明顯的差異，這可能與不同年份害蟲發(fā)生輕重不同以及灰飛虱取食傳毒的隨機(jī)性等因素有關(guān)。根據(jù)《水稻品種試驗 水稻黑條矮縮病抗性鑒定與評價技術(shù)規(guī)程》中有效接種蟲量為150萬～600萬頭/hm2的要求，2014年和2016年進(jìn)行的RBSDV品種抗性鑒定試驗結(jié)果有效，而2015年和2017年RBSDV有效接種蟲量雖低于150萬頭/hm2，但根據(jù)不同品種的發(fā)病情況來看，品種抗性水平仍然可供參考。因此，現(xiàn)有的抗性評價標(biāo)準(zhǔn)也許并不能完全體現(xiàn)品種的真實抗性水平，需要進(jìn)一步優(yōu)化和建立完善的水稻黑條矮縮病抗性評價體系。