陳晴晴，王春林，張海珊，張愛(ài)芳

（1安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所，合肥 230001；2潛山市槎水鎮(zhèn)農(nóng)技站，安徽 潛山 246317）

0 引言

水稻(Oryza sativaL.)是人類(lèi)糧食生產(chǎn)最重要的作物之一[1]，是世界一半以上人口的主要糧食作物[2]。安徽省是農(nóng)業(yè)大省，常年水稻播種面積超過(guò)200 萬(wàn)hm2。由真菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病和由細(xì)菌(Xanthomonas oryzaepv.Oryzae)引起的白葉枯病是水稻產(chǎn)區(qū)的主要病害[3-4]，制約著水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，也影響著稻谷的品質(zhì)[5]。目前，選育和利用抗病品種是防治這兩種病害最經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和有效的手段[6]，但抗病品種連續(xù)種植2～3 年后，隨著稻瘟病菌生理小種和白葉枯病菌系的變異，品種抗性喪失，會(huì)引起病害的暴發(fā)流行[7]。因此，正確鑒定和評(píng)價(jià)水稻品種的抗病性，對(duì)篩選和利用新的抗病品種具有重要意義[8]。前人已經(jīng)有針對(duì)單一病害，一種類(lèi)型水稻品種，或采用一個(gè)鑒定方法等的研究，其側(cè)重點(diǎn)各有不同。郝中娜等[9]對(duì)2013—2017 年國(guó)家長(zhǎng)江中下游稻區(qū)水稻品種區(qū)域試驗(yàn)的800個(gè)秈稻參試品種在浙江、湖南、湖北、安徽、福建和江西共6 個(gè)鑒定點(diǎn)進(jìn)行稻瘟病的抗性鑒定，發(fā)現(xiàn)這些秈稻參試品種的稻瘟病整體抗性水平一般，相同的一套品種在不同的鑒定點(diǎn)表現(xiàn)不同。李莉等[10]對(duì)2015—2019 吉林省水稻區(qū)試品種稻瘟病抗性進(jìn)行鑒定，從不同時(shí)期的發(fā)病情況看，葉瘟的抗性水平高于苗瘟和穗瘟。姜少蕓等[11]收集湖北省主栽品種，于2012—2015 年在自然鑒定圃篩選抗稻瘟病的水稻品種。楊軍等[12]選擇中國(guó)流行的9個(gè)白葉枯病菌株和菲律賓的一個(gè)強(qiáng)毒性廣譜致病菌株，對(duì)64個(gè)水稻品種進(jìn)行抗性分析，有些菌株的致病率超過(guò)90%，一個(gè)菌株的致病率只有3.23%。王春林等[13]在2012—2013年對(duì)安徽省水稻區(qū)試品種進(jìn)行白葉枯病抗性鑒定，發(fā)現(xiàn)其抗性一般，粳稻的抗性好于秈稻。李棟等[14]通過(guò)接種4個(gè)菲律賓白葉枯病菌小種對(duì)海南普通野生稻進(jìn)行抗性鑒定，并檢測(cè)其抗性基因，進(jìn)行具有抗白葉枯病性的野生稻材料挖掘工作。水稻抗病性鑒定技術(shù)是水稻抗病育種和新品種審定必不可少的一種技術(shù)手段，水稻品種區(qū)域試驗(yàn)是新品種選育、推廣的重要環(huán)節(jié)，采用科學(xué)的水稻抗病性鑒定技術(shù)，可為品種審定工作提供科學(xué)依據(jù)。該研究通過(guò)對(duì)2017—2020 年安徽省水稻區(qū)域試驗(yàn)參試品種進(jìn)行稻瘟病和白葉枯病的抗性鑒定和評(píng)價(jià)，旨在明確安徽省水稻區(qū)試品種的抗病性情況，為水稻抗病育種、新品種審定及抗病品種的推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以2017—2020 年安徽省水稻區(qū)域試驗(yàn)參試品種為研究材料，共659 個(gè)品種，其中2017 年172 個(gè)，2018年156個(gè)，2019年168個(gè)，2020年163個(gè)，由安徽省種子管理總站提供。供試稻瘟病菌為ZA和ZB群菌株，白葉枯病供試菌株為Ⅲ型和Ⅳ型菌，由本課題組采集、分離、鑒定并保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 稻瘟病抗性鑒定方法

1.2.1 人工噴霧接種 選用安徽省優(yōu)勢(shì)種群菌株，培養(yǎng)繁殖分生孢子，在秧苗3～4 葉期混合孢子液進(jìn)行噴霧接種，混合孢子液濃度為10×10 倍光學(xué)顯微鏡每視野15～20 個(gè)分生孢子，接種后置于25～28℃的溫室內(nèi)，覆蓋黑暗保濕24 h[15]。

1.2.2 田間自然誘發(fā) 病圃位于安徽省潛山市槎水鎮(zhèn)，該地為山區(qū)，霧多露期長(zhǎng)，稻瘟病常發(fā)。選擇土壤肥沃、肥力均勻，排灌方便的田塊作為試驗(yàn)地。參試品種按季節(jié)正常播種、育秧、插秧等，每品種移栽5行，每行移栽6叢，四周種植感病品種，增施氮肥，防蟲(chóng)不防病。

1.2.3 病害調(diào)查 苗瘟在接種7～10天后調(diào)查，穗頸瘟在水稻黃熟期后調(diào)查。病情分級(jí)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照水稻病害抗性鑒定標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)稻瘟病抗性綜合指數(shù)進(jìn)行抗性評(píng)價(jià)，抗性指數(shù)的計(jì)算見(jiàn)公式(1)[16]。稻瘟病抗性綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 稻瘟病抗性綜合評(píng)價(jià)

1.3 白葉枯病抗性鑒定方法

1.3.1 鑒定方法 參試品種浸種、催芽、播種，正常田間管理，治蟲(chóng)不治病。將菌株轉(zhuǎn)移至NA液體培養(yǎng)基中，28℃下?lián)u菌48 h 后，配制成3×108cfu/mL 混合細(xì)菌懸浮液用于接種。在水稻劍葉抽出時(shí)剪葉接種，每個(gè)品種接種20片葉[17]。

1.3.2 病害調(diào)查 在接種后20天調(diào)查病情，每個(gè)品種調(diào)查20片葉，調(diào)查分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 白葉枯病人工接種調(diào)查分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 抗性水平評(píng)價(jià)方法

根據(jù)病害調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)參試品種的抗性水平后，用抗病率進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)算見(jiàn)公式(2)[15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試水稻品種對(duì)稻瘟病的綜合抗性表現(xiàn)

參試品種共659個(gè)，其對(duì)稻瘟病的抗性表現(xiàn)如表3所示，48.10%的品種表現(xiàn)為中感稻瘟病，其次為中抗、感、高感，表現(xiàn)為抗病的品種僅占1.06%，沒(méi)有高抗的品種。將高抗、抗病和中抗品種合并，以抗病率分析品種的抗性，發(fā)現(xiàn)不到三分之一的參試品種對(duì)稻瘟病表現(xiàn)有抗性，秈稻的抗性好于粳稻。

表3 水稻品種對(duì)稻瘟病的抗性表現(xiàn)

2.2 年度間參試水稻品種對(duì)稻瘟病抗性的分布情況

由圖1可知，2017—2020年均無(wú)高抗品種；2018年抗病品種的占比高于2017 年，2019 年、2020 年均無(wú)抗病品種；中抗品種的占比，除2018年略有上升外，呈逐年下降趨勢(shì)；2017—2020 年中感品種的占比均最大，2019年更高達(dá)60.71%；感病品種的占比，除2019年較低外，其余年份基本一致；2018 年高感品種的占比低于2017年，2019年、2020年均無(wú)高感品種。結(jié)果表明，2017—2020年抗病率呈逐年下降趨勢(shì)。

圖1 水稻品種對(duì)稻瘟病的抗性水平分布

2.3 參試水稻品種對(duì)白葉枯病的抗性表現(xiàn)

參試品種共659個(gè)，對(duì)白葉枯病的抗性表現(xiàn)如表4所示，51.59%的品種表現(xiàn)為感白葉枯病，其次為中感、中抗、抗、高感，沒(méi)有高抗的品種。以抗病率分析品種抗病性發(fā)現(xiàn)，不到六分之一的參試品種對(duì)白葉枯病表現(xiàn)有抗性，粳稻的抗性好于秈稻。

表4 水稻品種對(duì)白葉枯病的抗性表現(xiàn)

2.4 年度間參試水稻品種對(duì)白葉枯病抗性的分布情況

由圖2可知，2017—2020年均無(wú)高抗品種；抗病品種的占比由高到低為：2019 年、2020 年、2017 年、2018年；中抗品種的占比，除2018年略有下降外，呈上升趨勢(shì)；2017 年中感品種的占比最大且超過(guò)半數(shù)，2018—2020 年其占比由23.72%到30.67%，變化不大；感病品種的占比，除2017 年較低外，其余年份占比均超過(guò)半數(shù)；2017—2018 年無(wú)高感品種，2019—2020 年其占比逐年上升。結(jié)果表明，年度間參試品種的抗白葉枯病率呈“下降—上升—下降”的趨勢(shì)。

圖2 水稻品種對(duì)白葉枯病的抗性水平分布

2.5 水稻品種兼抗稻瘟病和白葉枯病情況分析

2017—2020 年水稻參試品種中，分別有2、2、3、5個(gè)品種對(duì)稻瘟病和白葉枯病的抗性水平均達(dá)到中抗或抗病，其中秈稻和粳稻各有6個(gè)，說(shuō)明兼抗兩病的參試品種較少，兩種類(lèi)型品種兼抗兩病情況一致。由圖3所示，表明兼抗兩病的參試品種占比呈逐年上升趨勢(shì)。

3 討論與結(jié)論

目前，水稻是中國(guó)四大主糧作物之一[18]，隨著人口的增長(zhǎng)，發(fā)展水稻生產(chǎn)，優(yōu)化水稻品種和提高產(chǎn)量，是解決糧食緊缺的有效途徑之一[19]。水稻稻瘟病和白葉枯病是影響水稻生長(zhǎng)的主要病害[20]，同時(shí)發(fā)生，其危害更嚴(yán)重[21]。選育和推廣抗病品種是環(huán)保有效的防治措施[22]?？剐澡b定是挖掘抗性資源、抗病育種等工作中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。前人研究表明目前中國(guó)水稻品種對(duì)稻瘟病抗性水平大多在中感或感病水平[23-24]。曹建娜[25]的研究結(jié)果表明中感稻瘟病的品種比例最大，對(duì)白葉枯病的抗性以中感—感的品種居多。王潔等[26]對(duì)北方國(guó)家水稻區(qū)域試驗(yàn)近15年參試品種進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)年度間抗性品種比例波動(dòng)較大，對(duì)稻瘟病抗性不強(qiáng)、不穩(wěn)定，受環(huán)境條件的影響較大。高杜鵑等[27]對(duì)近30年國(guó)家和湖南省審定的水稻品種白葉枯病抗性進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)都存在抗病品種逐年減少、抗性頻率逐漸下降的趨勢(shì)。

近年來(lái)，安徽省水稻品種整體抗性水平下降，病害威脅增加。雖然隨著分子標(biāo)記技術(shù)的快速發(fā)展，分子標(biāo)記輔助選擇育種有所加強(qiáng)，但由于病原菌的變異或環(huán)境條件變化，可能使品種抗病能力減弱或喪失。所以有關(guān)部門(mén)和育種專(zhuān)家應(yīng)對(duì)這些情況提高重視程度，未來(lái)要加強(qiáng)抗性基因的分子鑒定和傳統(tǒng)抗性鑒定相結(jié)合，以提高抗病基因或材料的選擇效率，客觀準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)品種抗性水平，為抗病新品種選育和審定提供科學(xué)依據(jù)[28]。

對(duì)區(qū)域試驗(yàn)品種進(jìn)行抗病性評(píng)價(jià)是確保品種安全生產(chǎn)的一項(xiàng)關(guān)鍵措施。研究就2017—2020 年安徽省水稻區(qū)試品種抗性鑒定結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)水稻品種對(duì)稻瘟病和白葉枯病的抗性水平存在差異，不同類(lèi)型品種的抗病性存在差異，年度間品種抗性波動(dòng)較大?？傮w來(lái)看，參試品種抗性水平一般，其中中感稻瘟病(48.10%)和感白葉枯病(51.59%)的品種比例最大；對(duì)稻瘟病和白葉枯病抗性水平達(dá)到中抗及以上的品種比例不高，分別為32.07%和12.59%，品種對(duì)稻瘟病抗性好于白葉枯??；不同類(lèi)型水稻品種抗性也存在差異，秈稻（抗病率為42.78%）對(duì)稻瘟病抗性好于粳稻(17.89%)，粳稻（抗病率為22.81%）對(duì)白葉枯病抗性好于秈稻(4.81%)；兼抗兩病的品種比例較低(1.16%～3.07%)，但每年有所增加。分析研究結(jié)果出現(xiàn)的原因有：一方面是品種本身抗性有差異；另一方面是與年度間氣候條件不同有關(guān)，如2020年感稻瘟病和高感白葉枯病的品種比例都有所增加，可能與水稻生長(zhǎng)期間雨水較往年增加有關(guān)。此外，病原菌的變異和新毒性菌株的不斷出現(xiàn)也會(huì)導(dǎo)致品種的抗性喪失[29]。因此，應(yīng)采取有效措施預(yù)防和控制病害，并進(jìn)一步加強(qiáng)抗病新品種的選育工作。