湖南省水稻新品種稻曲病抗性鑒定研究

陳友德，高杜娟，李友榮，唐善軍

(湖南省水稻研究所，長沙410125)

近年來，稻曲病已由過去的次要病害上升為水稻生產(chǎn)中的主要病害之一，廣泛分布于全球40多個(gè)產(chǎn)稻國家［1］。20世紀(jì)80年代后我國發(fā)病較重，全國稻曲病發(fā)生面積明顯增加［2，3］。2006～2007年農(nóng)業(yè)部的調(diào)查結(jié)果表明，長江中下游稻作區(qū)的湘、鄂、贛、皖、蘇、浙和上海市的稻曲病發(fā)生危害嚴(yán)重［4］，已嚴(yán)重威脅水稻的安全生產(chǎn)。

稻曲病除造成稻谷減產(chǎn)之外，其病菌毒素對(duì)稻米及其副產(chǎn)品還會(huì)造成嚴(yán)重污染。相關(guān)研究表明，稻曲病菌毒素對(duì)動(dòng)物、人體器官造成嚴(yán)重?fù)p害，對(duì)動(dòng)物微管蛋白有明顯抑制作用，可導(dǎo)致家兔慢性中毒而死亡、母雞停止產(chǎn)蛋、豬生長緩慢等中毒癥狀［5～7］。因此，必須重視水稻品種對(duì)稻曲病的抗性遺傳改良。實(shí)踐表明，水稻品種對(duì)稻曲病的抗性存在顯著的差異［8，9］，選用抗病品種是稻曲病防控的經(jīng)濟(jì)、安全、高效措施。2011年，筆者以自然誘發(fā)結(jié)合人工接種，對(duì)158個(gè)湖南省水稻區(qū)域試驗(yàn)新品種(組合、系)進(jìn)行稻曲病抗性評(píng)價(jià)，旨在為水稻新品種的審定和推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)材料為2011年湖南省水稻區(qū)域試驗(yàn)中的158個(gè)新品種(組合、品系)，其中，雜交中秈57個(gè)，一季雜交晚秈23個(gè)，雙季雜交晚秈58個(gè)，優(yōu)質(zhì)晚秈20個(gè)。

1.2 鑒定方法

1.2.1 病圃

湖南省水稻區(qū)域試驗(yàn)品種稻曲病抗性評(píng)價(jià)圃設(shè)在重病區(qū)安仁縣清溪鄉(xiāng)。供試材料按不同生態(tài)類型分期播種，水育秧后插入病圃。每個(gè)材料插單本40株，2次重復(fù)。病圃四周及鑒定材料的邊行插感病誘發(fā)品種。在水稻破口期前，將上年收集的稻曲球撒入田間，始穗至齊穗期，清洗稻曲球獲得厚垣孢子液，進(jìn)行噴霧接種一次。接種后早晚用清水噴霧保濕。

1.2.2 調(diào)查和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

水稻成熟期，在田間調(diào)查發(fā)病情況，計(jì)算平均每穗稻曲球數(shù)。按湖南省《水稻品種稻曲病抗性鑒定及評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(DB43/T505 －2009)［10］分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗性分級(jí)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 中秈組合稻曲病抗性

中秈組合稻曲病抗性鑒定結(jié)果如表1。從表中可以看出，中秈組材料對(duì)稻曲病的抗性較弱，只有遲熟組1個(gè)組合(113A/R502)抗稻曲病，其抗病組合頻率為1.8%。3個(gè)區(qū)組之間對(duì)稻曲病的抗性有差異，其抗性強(qiáng)弱依次為:遲熟組＞中熟組＞高產(chǎn)組。

3個(gè)區(qū)組對(duì)稻曲病表現(xiàn)抗、中抗和中感以上的比例為:遲熟組分別為2.9%、57.1%和40%，中熟組分別為0、50%和50%，高產(chǎn)組分別為0、25%和75%。

表1 湖南省中秈區(qū)試新組合稻曲病抗性Table 1 False smut resistance of middle indica new combinations of Hunan regional trials

2.2 一晚和雙季晚稻新組合對(duì)稻曲病的抗性

一季晚秈材料中無抗病組合，但中抗的頻率較高，占65.2%，對(duì)稻曲病表現(xiàn)中感以上的只占34.8%。在雙季晚秈中，只有遲熟組有一個(gè)組合(WCQ3)表現(xiàn)抗稻曲病，中熟組無抗病組合;兩個(gè)熟組對(duì)稻曲病表現(xiàn)中抗和中感以上的頻率相近，分別為31.0%、34.5%和69.0%、62.1%(表2)?？傮w來看，一季晚秈新組合對(duì)稻曲病表現(xiàn)出較好的抗性，雙季晚秈對(duì)稻曲病表現(xiàn)中感以上的占60%以上。

表2 湖南省一晚和雙晚區(qū)試新組合稻曲病抗性Table 2 False smut resistance of late single－season indica and late double－season indica new combinations of Hunan regional trials

2.3 優(yōu)質(zhì)晚秈新品種的稻曲病抗性

表3是2011年湖南省優(yōu)質(zhì)晚秈新品種(組合、系)對(duì)稻曲病的抗性鑒定結(jié)果。A組只有WYQ1表現(xiàn)中抗，中感和感病以上(7～9級(jí))的分別為50%和40%;B組有3個(gè)組合(品系)抗稻曲病，分別是WYQ12、4123A/R219和NA428，中感和感病以上的分別為30%和40%。整體上看，當(dāng)前進(jìn)入省區(qū)試的優(yōu)質(zhì)稻對(duì)稻曲病的抗性欠佳，中感以上的占80%。

表3 湖南省優(yōu)質(zhì)晚秈區(qū)試新品種(組合、系)稻曲病抗性Table 3 False smut resistance of high quality late indica new combinations of Hunan regional trials

2.4 優(yōu)質(zhì)晚秈新品種(組合、系)穗部性狀與稻曲病抗性相關(guān)性分析

2010年筆者研究表明:秈型雜交晚稻穗部主要性狀與稻曲病抗性關(guān)系密切，相關(guān)性大小依次為每穗總粒數(shù)＞穗總枝梗數(shù)＞著粒密度，稻穗長度與稻曲病抗性無顯著相關(guān)性［9］。在2010年研究的基礎(chǔ)上，筆者考察了優(yōu)質(zhì)晚秈新組合(品種、系)的株高、穗長、每穗總粒數(shù)、著粒密度和一、二次枝梗數(shù)等農(nóng)藝性狀，分析其上述農(nóng)藝性狀與稻曲病發(fā)生和危害的相關(guān)性。結(jié)果表明，優(yōu)質(zhì)晚稻的穗部性狀與稻曲病抗性均呈極顯著相關(guān)，其相關(guān)程度依次為:著粒密度(r=0.752＊＊)＞ 穗總粒數(shù)(r=0.744＊＊)＞ 二次枝梗數(shù)(r=0.629＊＊)＞ 一次枝梗數(shù)(r=0.601＊＊)。

感病品種的穗總粒數(shù)、枝梗數(shù)多，著粒密度大，如高感稻曲病的黃絲占其穗總粒數(shù)為247粒，每10 cm著粒數(shù)達(dá)104粒，一、二次枝梗數(shù)分別為15個(gè)和48個(gè);而WYQ12、4123A/R6135和NA428這3個(gè)抗病組合(品系)平均每穗總粒數(shù)為159粒、每10 cm著粒密度為63粒，一、二次枝梗數(shù)分別為11個(gè)和31個(gè)。

2.5 不同生態(tài)型水稻對(duì)稻曲病的抗性差異

對(duì)2011年湖南省水稻區(qū)域試驗(yàn)材料的稻曲病抗性評(píng)價(jià)結(jié)果表明，中秈、一季晚秈、高產(chǎn)晚秈和優(yōu)質(zhì)晚秈4個(gè)類型對(duì)稻曲病的抗性差異顯著，中感以上的頻率依次為:優(yōu)質(zhì)晚秈＞高產(chǎn)晚秈＞中秈＞一季晚秈。優(yōu)質(zhì)晚稻和高產(chǎn)晚稻的感病頻率較高。抗病頻率為:優(yōu)質(zhì)晚稻15.0%，中稻1.8%，高產(chǎn)晚稻1.7%。中稻和一季晚稻稻曲病中抗的頻率較高。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)研究表明，不同生態(tài)型水稻新組合(品種、系)之間的稻曲病抗性差異顯著，對(duì)稻曲病表現(xiàn)中感以上頻率高低的順序依次為:優(yōu)質(zhì)晚稻＞高產(chǎn)晚稻＞中稻＞一季晚稻。優(yōu)質(zhì)晚稻80.0%的參試材料對(duì)稻曲病表現(xiàn)中感以上;其穗部性狀與稻曲病發(fā)生和危害顯著相關(guān)，感病品種的穗總粒數(shù)、枝梗數(shù)多，著粒密度大。這與李友榮等對(duì)秈型雜交晚稻穗部性狀與稻曲病抗性相關(guān)性的研究結(jié)果一致［9］。因此，育種家需加強(qiáng)雜交中、晚稻和優(yōu)質(zhì)稻的稻曲病抗性遺傳改良，并注意協(xié)調(diào)育種材料的穗部性狀。

2010年起，湖南省水稻研究所在稻曲病重病區(qū)安仁縣清溪鄉(xiāng)建立病圃，用自然誘發(fā)和人工接種相結(jié)合的方法，對(duì)湖南省水稻區(qū)域試驗(yàn)品種進(jìn)行稻曲病抗性評(píng)價(jià)，并在國內(nèi)首次研究雜交晚稻和優(yōu)質(zhì)晚稻穗部性狀與稻曲病的抗性相關(guān)性;篩選出一批抗稻曲病的新組合、品種(系)和種質(zhì)資源，為水稻新品種的審定、推廣應(yīng)用、水稻品種稻曲病抗性遺傳改良及稻曲病的安全、高效防控等提供了依據(jù)和稻曲病抗病優(yōu)異新種質(zhì)。水稻品種穗部性狀與稻曲病的發(fā)生和危害的相關(guān)性有待進(jìn)一步研究。

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［10］ DB43/T505—2009水稻品種稻曲病抗性鑒定及評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范［S］.