中浙優(yōu)系列組合對稻瘟菌的抗性現(xiàn)狀

肖丹鳳，王玲，黃世文，彭絲珊，劉連盟

(1.中國水稻研究所稻作技術(shù)研究與發(fā)展中心，浙江杭州310006;2.湖南農(nóng)業(yè)大學生物安全科學技術(shù)學院，湖南長沙410011)

稻瘟病是由半知菌類梨形孢屬灰梨孢菌Pyricularia grisea(Cooke)Sacc.引起的一種真菌病害，在中國各水稻產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生，嚴重影響水稻產(chǎn)量與稻米品質(zhì)。目前，選育種植抗病品種是防治稻瘟病最經(jīng)濟有效的方法之一，但稻瘟病菌很強的分化能力及與水稻品種(組合)間的互作關(guān)系使得稻瘟菌的種群結(jié)構(gòu)及生理小種容易發(fā)生變異?？共∑贩N在種植數(shù)年后，抗病水平會出現(xiàn)下降甚至喪失抗病性的現(xiàn)象[1]。中浙優(yōu)1號品質(zhì)較好，在浙江的種植面積連續(xù)多年居全省首位，年均超過6.7萬hm2，全國年推廣面積達16萬～17萬hm2[2]，該組合自2005年推出至今已有8年了。中浙優(yōu)8號與中浙優(yōu)1號為姐妹系，同為中浙A不育系選育成的組合，是優(yōu)質(zhì)雜交稻組合，目前在浙江省及南方稻區(qū)種植面積迅速擴大。稻瘟病的抗性水平直接影響了水稻的品質(zhì)，因此，實時、準確地了解優(yōu)質(zhì)水稻品種(組合)對稻瘟病的抗性水平，對水稻的品種改良和合理布局具有指導作用，對長期有效防控稻瘟病具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

供接種鑒定的雜交水稻組合中浙優(yōu)1號和中浙優(yōu)8號由中國水稻研究所提供。全國統(tǒng)一鑒定品種:特特普、珍龍13、四豐43、東農(nóng)363、關(guān)東51、合江18、麗江新團黑谷系由本試驗室收集保存，供試的91個單孢菌株均是2011－2012年分別從廣西南寧，浙江溫州、臨安和杭州，湖北咸豐，四川雅安、綿陽、北川及營山等地種植的中浙優(yōu)1號和中浙優(yōu)8號組合上采集的感病標樣分離獲得。

1.2 單孢分離

采集的穗頸瘟標樣先用自來水浸泡3 h，再用無菌水沖洗表面雜質(zhì)，除去表面水珠，置于鋪有2層保濕濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，在26～28℃全黑暗條件下培養(yǎng)12 h，待標樣長出孢子后，在顯微鏡下用針碰撞孢子，挑取單孢，建立單孢株系。共分離得到91個單孢菌株。

1.3 稻瘟菌孢子液的制備

將單個孢子從標樣中挑出后，放入西紅柿燕麥片培養(yǎng)基(西紅柿汁150 mL，燕麥片40 g，瓊脂17～20 g，蒸餾水850 mL)，置28℃恒溫全黑暗條件下培養(yǎng)約12 d，待菌絲長滿培養(yǎng)基表面，加入400μL無菌水，用滅菌載玻片刮掉菌株表面的氣生菌絲，放入28℃恒溫人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)全光照條件下培養(yǎng)2～3 d產(chǎn)孢。待培養(yǎng)基表面可見灰色孢子層，加入少量無菌水，用滅菌載玻片輕輕刮下孢子，孢子液過濾后，血小球計數(shù)板計數(shù)，調(diào)節(jié)孢子液濃度為2×105個·mL－1，備用。

1.4 接種水稻秧苗培育

選取7個鑒別品種的健康飽滿種子，浸種48 h后，置于28℃恒溫箱中催芽12 h，播于塑料盤(48 cm×19 cm×11 cm)內(nèi)，每品種播1行，共15粒種子。中浙優(yōu)1號與中浙優(yōu)8號播在同1個盤內(nèi)，將盤分2個區(qū)域，每個區(qū)域播1個品種，均勻撒播60～80粒種子。待苗長至2葉1心時施氮肥1次，每盤4 g尿素用水溶解后施入盤內(nèi)。

1.5 鑒定方法

生理小種鑒定采用苗期人工接種的方法。待水稻秧苗長至3葉1心時，均勻噴霧孢子液。按照行業(yè)標準鑒定技術(shù)規(guī)范，每100株噴霧30 mL孢子液，接種后置28℃恒溫全黑暗條件下保濕24 h，而后光暗交替，噴霧保濕培育，誘導發(fā)病。5～7 d后進行調(diào)查，參照國際稻瘟病苗瘟調(diào)查標準[3]。

中浙優(yōu)系列組合抗病性鑒定采用離體接種的方法，同時接種麗江新團黑谷作為感病對照。稻苗長至3葉1心時，選擇未完全展開的葉片，剪下葉片的中間部分，長度約6 cm，放入濃度為0.05 g·L－1的苯駢咪唑溶液內(nèi)浸泡3 h，然后用消毒大頭針在葉片表面等距輕輕劃3處小傷口，放入鋪了濕潤濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，濾紙上平行擺放3根無菌牙簽，將葉片放在牙簽上，接入直徑為5 mm的稻瘟病菌菌絲塊于每一小傷口處，置26～28℃保濕培養(yǎng)，前24 h全黑暗，而后每12 h光暗交替培養(yǎng)誘導發(fā)病。試驗設(shè)2個重復。

1.6 調(diào)查記載及分析

試驗鑒定結(jié)果記為抗病(R)與感病(S)，使用Excel統(tǒng)計分析抗性譜。抗性譜/%=表現(xiàn)抗病的菌株數(shù)/供試的菌株總數(shù)×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 生理小種鑒定結(jié)果

使用全國統(tǒng)一鑒別品種及苗瘟人工接種方法鑒定了71個單孢菌株的生理小種類型(表1－2)。

表1 YA-15等稻瘟菌株生理小種的鑒定結(jié)果

表2 CXB12-1等稻瘟菌株生理小種的鑒定結(jié)果

27個來自四川省的菌株分成ZA，ZB，ZC，ZD和ZE種群，共19個生理小種。種群出現(xiàn)頻率分別為51.85%，29.63%，7.41%，7.41%和3.7%。優(yōu)勢生理小種為ZB7，出現(xiàn)頻率為11.1%。15個廣西區(qū)的菌株，分成ZA，ZB和ZE種群，共11個生理小種，種群出現(xiàn)頻率分別為73.33%，13.33%和13.33%，優(yōu)勢生理小種為ZA11，出現(xiàn)頻率為20%。15個湖北省咸豐的菌株，分成ZA，ZB，ZC和ZE種群，共9個生理小種，種群出現(xiàn)頻率分別為33.33%，50%，8.33%和8.33%，優(yōu)勢生理小種為ZA1，出現(xiàn)頻率為25%。14個浙江省菌株分成ZA，ZB，ZC和ZG種群，共8個生理小種，種群出現(xiàn)頻率分別為21.43%，51.14%，14.29%和7.14%，優(yōu)勢生理小種型為ZB9，出現(xiàn)頻率為21.43%。

2.2 中浙優(yōu)系列對不同地區(qū)稻瘟菌的抗性水平

使用離體接種鑒定的方法鑒定了四川、湖北、浙江、廣西及黑龍江等省的91個菌株(表3)。

表3 中浙優(yōu)系列的抗菌率

中浙優(yōu)系列對稻瘟菌的抗性譜較窄，但中浙優(yōu)8號比中浙優(yōu)1號對稻瘟菌的抗病性稍強。從表2可以看出，中浙優(yōu)1號與8號對四川省的抗性頻率最低，對廣西與浙江省的抗性頻率相對高些，中浙優(yōu)8號對廣西稻瘟病菌的抗性譜達到60.87%。由于不同地區(qū)內(nèi)稻瘟菌的致病力及生理小種的多樣性，也可能是中浙優(yōu)系列對稻瘟菌種群的抗病水平存在明顯差異的原因。

2.3 中浙優(yōu)系列組合對不同稻瘟菌種群的抗性譜

由上可知，水稻品種對不同地區(qū)內(nèi)的稻瘟菌抗病水平存在差異。因此，本試驗鑒定了中浙優(yōu)1號與8號對不同的稻瘟菌種群的抗性譜(表4)。中浙優(yōu)8號對分離獲得的稻瘟病菌株的抗性譜整體上比中浙優(yōu)1號高，尤其是兩者對ZA種群的抗性差異明顯。由于稻瘟菌種群資源的局限性，除ZA，ZB菌株種群較豐富外，暫時未能獲得其他種群菌株并鑒定，試驗結(jié)果有待進一步完善。

表4 中浙優(yōu)系列對不同稻瘟菌種群的抗性譜

3 小結(jié)和討論

本研究結(jié)果表明，中浙優(yōu)1號與中浙優(yōu)8號存在抗瘟性差異，推測原因如下:中浙優(yōu)1號與中浙優(yōu)8號同為秈型三系雜交水稻，母本均為中浙A，父本分別是航恢570與T-8。水稻品種本身的遺傳背景差異導致抗瘟性差異;品種內(nèi)可能存在抗病基因使得對特定生理小種的抗性水平較高;大面積種植中浙優(yōu)1號使得優(yōu)勢種群明顯，出現(xiàn)抗性水平下降的情況。

監(jiān)測大面積推廣的水稻品種對稻瘟病的抗性頻率，目的是為改良品種抗性及為指導品種在生產(chǎn)上的合理布局提供參考信息。大面積種植單一的水稻品種，不僅降低了稻田生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，還導致水稻品種抗性的降低而造成病害流行，縮短了優(yōu)質(zhì)品種的種植年限。

本研究測定了中浙優(yōu)1號與中浙優(yōu)8號對來自不同地區(qū)的稻瘟菌的抗病譜，分別為26.4%和50.5%。研究結(jié)果表明，中浙優(yōu)1號雖然品質(zhì)優(yōu)良，但對稻瘟病的抗性水平較低，應(yīng)防止大面積單一種植，一旦氣候環(huán)境利于稻瘟病的流行，可能會給農(nóng)民帶來嚴重的損失。中浙優(yōu)8號雖然與中浙優(yōu)1號同為中浙A不育系育成的組合，但對稻瘟病的抗病性明顯高于中浙優(yōu)1號。根據(jù)朱有勇等[4]研究，不同的水稻品種進行混栽可以有效防治稻瘟病的發(fā)生。因此，生產(chǎn)上較大面積的水稻種植區(qū)域，品種布局可以選擇不同水稻品種(組合)間作，應(yīng)用生物多樣性持續(xù)防治稻瘟病[5－6]，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

[1]辛明遠，王險峰，關(guān)成宏.2005年黑龍江省稻瘟病大發(fā)生與防治調(diào)查分析[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2006(9):7－8.

[2]章善慶，童漢華，曹一平，等.秈型優(yōu)質(zhì)超級稻中浙優(yōu)1號育成的若干啟示[J].雜交水稻，2011，26(1):18－20.

[3]中國稻瘟病菌生理小種聯(lián)合試驗組.稻瘟病菌生理小種的研究[J].植物病理學報，1980，10(2):71－82.

[4]朱有勇，陳海如，范靜華，等.利用水稻品種多樣性控制稻瘟病研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2003，36(5):521－527.

[5]Zhu Y Y，Chen H R，F(xiàn)an JH，et al.Genetic diversity and disease control in rice[J].Nature，2000，406:718－722.

[6]Wolfe M S.Crop strength through diversity[J].Nature，2000，406:681－682.