海南普通野生稻稻瘟病的抗性鑒定與評(píng)價(jià)

唐清杰,王效寧＊,云 勇,芮 凱

(1.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所,海口 571100;2.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與植物保護(hù)研究所,?？?571100)

稻瘟病是水稻重要病害之一,每年在全球造成損失約占水稻總產(chǎn)量的 10%～15%,損失達(dá)數(shù)十億美元。培育抗稻瘟病水稻新品種是解決稻瘟病危害的主要途徑,而發(fā)掘和利用新型抗稻瘟病資源是抗稻瘟病育種成功的關(guān)鍵。普通野生稻與栽培稻最近緣,蘊(yùn)藏著優(yōu)良基因,是水稻育種重要的遺傳資源[1-3]。

潘大建等[4]和李湘民等[5]分別利用人工接種稻瘟病混合菌株對(duì)廣東高州和江西東鄉(xiāng)野生稻進(jìn)行抗稻瘟病鑒定,二者結(jié)果相似,即初鑒抗病樣本復(fù)鑒時(shí)只有少量抗病,其余則中感或感病,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)高抗、抗病或高感單株。梁斌等[6]對(duì)云南的 3種野生稻進(jìn)行了抗性評(píng)價(jià),結(jié)果表明普通野生稻高感,藥用野生稻感,而疣粒野生稻中抗。韋燕萍等[7]也對(duì)廣西普通野生稻和藥用野生稻進(jìn)行了鑒定。

海南是我國(guó)野生稻分布密度最大的地區(qū)之一[8],海南普通野生稻最原始,遺傳多樣性最高,其遺傳多樣性高于廣東、廣西、福建、湖南、江西和云南等地的普通野生稻[9-10],具有很高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值,如目前我國(guó)生產(chǎn)上應(yīng)用“野敗型”和“紅蓮型”雜交稻都是利用海南普通野生稻選育而成。本研究應(yīng)用自然誘發(fā)鑒定法對(duì)海南普通野生稻進(jìn)行稻瘟病抗性鑒定和評(píng)價(jià),擬發(fā)掘海南普通野生稻抗稻瘟病資源,為水稻抗稻瘟病育種提供新型材料。

1 材料與方法

1.1 供試材料

從海南省野生稻異位保存圃保存的 81個(gè)普通野生稻居群中選擇稻瘟病發(fā)生少、且居群內(nèi)個(gè)體數(shù)量多于 10株的 41個(gè)居群,每個(gè)居群隨機(jī)取樣 10株,共 410株,取種莖盆栽作供試材料。按照黃大輝等[11]的方法設(shè)置對(duì)照,以栽培稻瓊香 -1S為感病對(duì)照,以栽培稻Ⅱ優(yōu) 128作抗病對(duì)照,各對(duì)照均設(shè)20株,按“對(duì)照 -供試材料 -對(duì)照 -供試材料 -對(duì)照”的順序栽植于鑒定圃 (遮蔭網(wǎng)室內(nèi)),并在試驗(yàn)材料四周種植瓊香 -1S作為誘發(fā)品種。

1.2 供試病原

病原為嚴(yán)重感染海南稻瘟病優(yōu)勢(shì)種群 ZC群小種的栽培稻新鮮病葉,田間自然誘發(fā)。

1.3 水肥管理和接種準(zhǔn)備

1.3.1 誘發(fā)和對(duì)照品種的播種

野生稻再生苗移栽前 20 d,播種對(duì)照品種。播種前重施底肥,做到 N、P、K三要素合理搭配,化肥與有機(jī)肥料兼用,施肥均勻[12]。

1.3.2 追肥

在接種前 3～5 d適當(dāng)追施氮肥利于發(fā)病。

1.3.3 保水

在全生育期保水,保證鑒定圃小氣候的濕度要求,利于發(fā)病。

1.4 誘導(dǎo)發(fā)病和鑒定方法

野生稻種莖再生苗長(zhǎng)至 3～5葉齡時(shí),取感染稻瘟病的栽培稻病葉,均勻放置于供試材料葉片上誘導(dǎo)自然發(fā)病。在 26～28℃以下遮光保濕 14～16 h,然后在 20～30℃和高濕 (薄膜覆蓋,噴霧保濕)環(huán)境下培育,防止過(guò)早死苗,促進(jìn)發(fā)病均勻充分,詳細(xì)試驗(yàn)方法見(jiàn)文獻(xiàn)[12-13]。

1.5 病情調(diào)查與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

誘導(dǎo)發(fā)病后以感病對(duì)照為參考標(biāo)準(zhǔn),感病對(duì)照發(fā)病充分時(shí)即可調(diào)查。按文獻(xiàn)[14]即表1野生稻苗期稻瘟病抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行病情調(diào)查,對(duì)初鑒表現(xiàn)中抗以上的材料進(jìn)行復(fù)鑒。2008年 6月初次鑒定,2009年 6月復(fù)鑒。

表1 野生稻苗期稻瘟病抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 鑒定結(jié)果

表2列出海南普通野生稻苗期稻瘟病抗性鑒定結(jié)果。從表2可知,20份感稻瘟病對(duì)照瓊香 -1S,初鑒結(jié)果 3級(jí)抗性 3份,中抗 15份,感 2份;復(fù)鑒結(jié)果 3級(jí)抗性 4份,中抗 15份,高感 1份。20份抗稻瘟病對(duì)照Ⅱ優(yōu) 128,初鑒結(jié)果抗 17份,中抗 3份;復(fù)鑒結(jié)果抗 16份,中抗 1份,高感 3份。

在初鑒的普通野生稻材料中,表現(xiàn) 0～3級(jí)抗性有 266份,占鑒定樣本數(shù)的 64.9%,其中免疫 0份,高抗 88份 ,占 21.5%,抗 178份 ,占 43.4%;中抗120份 ,占 29.3%;感 7份 ,占 1.7%;高感 17份 ,占4.1%。復(fù)鑒結(jié)果:表現(xiàn) 0～3級(jí)抗性 138份,占試驗(yàn)樣本總數(shù)的 33.6%,其中免疫 0份,高抗 21份,占5.1%,抗 117份 ,占 28.5%;中抗 152份 ,占 37.1%;感 5份 ,占 1.2%;高感 91份 ,占 22.2%。

表2 海南普通野生稻苗期稻瘟病抗性鑒定結(jié)果

2.2 鑒定圖片

3 討 論

在 20份感病對(duì)照瓊香 -1S中,抗病只有 4份,即不抗率為 80%。而抗稻瘟病對(duì)照Ⅱ優(yōu) 128,抗病16份,抗率 80%。說(shuō)明選用的抗感對(duì)照合適,誘導(dǎo)發(fā)病充分,鑒定結(jié)果可靠。

綜合初鑒與復(fù)鑒結(jié)果,海南普通野生稻對(duì)稻瘟病具有較好的抗性,在 410份試驗(yàn)材料中有 138份經(jīng)過(guò)初鑒和復(fù)鑒均表現(xiàn) 1～3級(jí) (高抗 -抗)抗性,占總數(shù)的 33.6%,其中瓊海中原居群和澄邁永發(fā)居群分別有 5份和 4份樣本在 2次鑒定中均表現(xiàn)高抗,說(shuō)明這 2個(gè)居群的普通野生稻抗稻瘟病較強(qiáng)。

目前稻瘟病抗性鑒定的方法主要有噴霧接種法、注射接種法、自然病圃法等。噴霧接種法特點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行、條件易控制、結(jié)果較可靠,缺點(diǎn)是孢子用量大,接種效果受溫度濕度影響,而且分小種或菌株接種時(shí)還需要隔離設(shè)施。注射接種法也較常用,其特點(diǎn)是發(fā)病重,但因發(fā)病條件與自然發(fā)病情況有較大的差異,而且中抗的材料往往結(jié)果偏重,有時(shí)難以做出準(zhǔn)確的抗性評(píng)價(jià)[15]。

本研究應(yīng)用誘導(dǎo)自然發(fā)病法,病原來(lái)自天然,鑒定圃小區(qū)氣候模擬自然條件,同時(shí)還具有成本低、工序簡(jiǎn)便易操作等特點(diǎn),是一種較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法,適合對(duì)大量材料進(jìn)行快速鑒定;但也存在誘導(dǎo)自然發(fā)病可能不充分、結(jié)果可能不夠精確等缺點(diǎn),若在復(fù)鑒時(shí)結(jié)合人工接種法鑒定結(jié)果可能更準(zhǔn)確。

[1] 鐘代彬,羅利軍,應(yīng)存山.野生稻在栽培稻育種中的應(yīng)用[J].種子,1995,75(1):25-29.

[2] 陳成斌,李道遠(yuǎn).廣西野生稻優(yōu)異種質(zhì)評(píng)價(jià)與利用研究進(jìn)展[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué),1995,5:1993-1995.

[3] 龐漢華.普通野生稻優(yōu)異種質(zhì)資源主要特點(diǎn)與利用展望[J].種子,1998,95(3):30-33.

[4] 潘大建,范芝蘭,朱小源等.廣東高州普通野生稻稻瘟病抗性鑒定[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2008,9(3):358-361.

[5] 李湘民,黃瑞榮,蘭 波等.東鄉(xiāng)野生稻種質(zhì)資源的抗病性研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,28(4):493-497.

[6] 梁 斌,肖放華,黃費(fèi)元等.云南野生稻對(duì)稻瘟病的抗性評(píng)價(jià)[J].中國(guó)水稻科學(xué),1999,13(3):183-185.

[7] 韋燕萍,楊新慶,李容柏等.廣西野生稻資源抗稻瘟病材料的鑒定與評(píng)價(jià)[J].中國(guó)水稻科學(xué),2009,3(4):433-436.

[8] 龐漢華,應(yīng)存山.中國(guó)野生稻的種類(lèi)、地理分布與研究利用[M]∥應(yīng)存山.中國(guó)稻種資源.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,1993:25-26.

[9] 王效寧,韓東飛,云 勇等.利用 SSR標(biāo)記分析海南普通野生稻的遺傳多樣性[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2007,8(2):184～188.

[10] 王美興,張洪亮,張冬玲等.中國(guó)普通野生稻 (O.rufipogon Griff.)的地理多樣性與分化[J].科學(xué)通報(bào),2008,53(22):2768-2775.

[11] 黃大輝,岑貞陸,劉 馳等.野生稻細(xì)菌性條斑病抗性資源篩選及遺傳分析[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2008,9(1):11-14.

[12] 四川省農(nóng)業(yè)廳.水稻抗稻瘟病性田間鑒定技術(shù)規(guī)范[S].成都:四川省地方標(biāo)準(zhǔn)DB51/T 714-2007:1-4.

[13] 程在全.云南野生稻遺傳特性及其優(yōu)良基因克隆的研究[D].四川大學(xué)博士學(xué)位論文,2006:101-108.

[14] 陳成斌,潘大建.野生稻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006:72-73.

[15] 楊健源,康金平,顯 良等.稻瘟病田間自然誘發(fā)病圃的建立及其在抗性鑒定中的應(yīng)用[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2007(9):59-62.