國際稻種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀和稻瘟病抗性的初步評價(jià)

朱業(yè)寶，江　川，王金英（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，福建福州 350018）

·種質(zhì)資源·

國際稻種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀和稻瘟病抗性的初步評價(jià)

朱業(yè)寶，江川，王金英*
（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，福建福州 350018）

選用國際水稻遺傳評價(jià)網(wǎng)（INGER）的稻種資源75份，分別在福州和上杭茶地種植，考察其主要農(nóng)藝性狀和苗期稻瘟病抗性表現(xiàn)。結(jié)果表明：大部分供試材料表現(xiàn)為生育期長、株型適中、分蘗力較強(qiáng)、谷粒細(xì)長；苗期稻瘟病抗性0～5級的有16份，其中，抗性好的有3份。綜合農(nóng)藝性狀和稻瘟病抗性評價(jià)，初步篩選出8份優(yōu)異資源，可供基礎(chǔ)研究與育種利用。

國際稻；種質(zhì)資源；農(nóng)藝性狀；稻瘟病；初步評價(jià)

水稻種質(zhì)資源作為作物種質(zhì)資源的重要組成部分，在育種上有重要的利用價(jià)值。每次育種的重大突破都與優(yōu)異種質(zhì)資源的利用分不開，如矮化育種、三系配套、兩系配套等等，特別是三系育種，現(xiàn)有的恢復(fù)系大部分都能發(fā)現(xiàn)外引水稻資源的影子［1-5］。目前，中國水稻育種進(jìn)入瓶頸期，遺傳背景越來越狹窄、同質(zhì)化也越來越嚴(yán)重、產(chǎn)量亦停滯不前、品質(zhì)及抗性改善不明顯，沒有突破性的進(jìn)步［6］。因此，不斷引進(jìn)國外水稻資源，并對這些資源進(jìn)行充分的鑒定與評價(jià)，篩選出適合各地區(qū)的資源，并對部分不良性狀加以改造，選育適合該地區(qū)的品種，提高品種的遺傳多樣性，有利于中國水稻種業(yè)健康發(fā)展。

研究利用從國際水稻遺傳評價(jià)網(wǎng)（INGER）引進(jìn)的種質(zhì)資源75份，對其12個(gè)主要農(nóng)藝性狀和苗瘟抗性進(jìn)行初步評價(jià)，以期獲得具有優(yōu)質(zhì)高抗的材料，為廣大科研工作者提供有價(jià)值的新種質(zhì)。

1　材料與方法

1.1供試材料

供試材料為國際水稻研究所引進(jìn)的國際水稻遺傳評價(jià)網(wǎng)的75份秈型水稻種質(zhì)資源，另農(nóng)藝性狀考察選取IR64、IR72，福建省育成品種宜優(yōu)673共3個(gè)品種為對照；抗稻瘟病鑒定選取特特普為抗病對照、廣二矮為感病對照。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法

農(nóng)藝性狀評價(jià)試驗(yàn)于2015年在福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積4.8 m2，行株距20 cm×20 cm，小區(qū)間距40.0 cm，單本栽。6月24日播種，濕潤育秧，7月16日移栽。肥水管理與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)相同。考察性狀包含全生育期、株高、劍葉長度，劍葉寬度、穗長、單株有效穗、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、谷粒長度，谷粒寬度、千粒重等。考察標(biāo)準(zhǔn)按韓龍植等編著的水稻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)［7］。

稻瘟病抗性評價(jià)采用病圃自然誘發(fā)鑒定，于2009年6月和2016年6月分2 a重復(fù)鑒定，其中2016年鑒定材料為2009年綜合鑒定為中抗以上的材料。病圃位于福建省上杭縣茶地鎮(zhèn)的國家、省級水稻新品種抗性鑒定示范基地，苗瘟抗性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照水稻稻瘟病抗性鑒定技術(shù)規(guī)程［8］。

1.3統(tǒng)計(jì)分析方法

利用軟件GraphPad Prism 5對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

2　結(jié)果與分析

2.1主要農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)

75份水稻種質(zhì)資源的主要農(nóng)藝性狀頻率分布見圖1，主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)見表1。通過對圖1和表1的分析可知：生育期主要集中在135～138 d，變幅121～138 d，平均132 d，與當(dāng)?shù)貙φ辗N宜優(yōu)673相比生育期偏長。株高的變幅在95.9～133.0 cm ，主要分布于100～120 cm，平均值為113 cm，與對照宜優(yōu)673相近，株型總體適中，適合育種利用；劍葉長度的變幅19.0～47.2 cm，主要分布在26～42 cm，總體較集中，劍葉寬度分布集中，主要分布在1.4～1.9 cm，但有1份資源的劍葉寬度達(dá)到3.6 cm（品種編號：Plot No 120），遠(yuǎn)超其他資源；穗長的平均值為24.0 cm，變幅21.9～28.4 cm，主要集中在23～26 cm；單株有效穗主要分布在11～13個(gè)穗，變異范圍5～17個(gè)穗，該性狀總體表現(xiàn)較好，分蘗力較強(qiáng)，其中1份材料單株有效穗達(dá)17個(gè)（品種編號：Plot No 502）；穗粒數(shù)主要分布在110～150粒，變異范圍72～271粒，占總數(shù)的61%，其中1份材料穗粒數(shù)達(dá)272粒（品種編號：Plot No 516），遠(yuǎn)超其他材料；結(jié)實(shí)率變幅50.1%～88.4%，主要分布在63%～78%，占總數(shù)的68%，結(jié)實(shí)率總體偏低；谷粒長度的變幅為8.4～11.3 mm，平均值為9.7 mm，較集中分布在 9.3～10.2 mm，占總數(shù)的63%；谷粒寬度主要分布在2.3～2.9 mm，占總數(shù)的68%；谷粒長寬比的變化范圍為3.2～5.0，主要分布在3.4～4.6，占總數(shù)的85%，屬于細(xì)長粒形，外觀品質(zhì)較好；千粒重平均值為23.9 g，其中最低為20.2 g，最高為28.2 g，千粒重超過27 g的品種僅有3個(gè)品種，而小于24 g品種有41個(gè)，占整個(gè)試驗(yàn)品種的55%。

2.2苗瘟抗性評價(jià)

2009年對75份材料進(jìn)行稻瘟病病圃自然誘發(fā)鑒定，綜合鑒定為抗性等級達(dá)到中抗以上的材料有53份；然后以此為材料，2016年進(jìn)行苗期稻瘟病重復(fù)鑒定，苗期稻瘟病抗性等級達(dá)5級以下僅16份，其中3份苗期稻瘟病抗性等級為高抗。這些材料可以作為抗性基因的供體，改良優(yōu)異品種的抗性。

2.3綜合性狀較好的稻種資源

根據(jù)農(nóng)藝性狀和苗瘟抗性綜合評價(jià)，選取部分綜合性狀良好，且苗期稻瘟病抗性等級達(dá)到5級以下的資源，見表2。

3　結(jié)論與討論

稻瘟病是水稻嚴(yán)重的病害之一，挖掘和利用抗性基因是水稻防治稻瘟病最經(jīng)濟(jì)有效的策略。隨著新病原菌小種的不斷出現(xiàn)，在生產(chǎn)中推廣的種植品種3～5 a就會逐漸喪失抗性，紅410就是這樣［9］。因此，挖掘抗性強(qiáng)，抗譜廣的材料顯得越來越重要。不斷篩選具有抗譜廣的材料，并將這些抗性基因?qū)雰?yōu)良品種中，改善品種的抗性，是今后育種工作很重要的一環(huán)。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展和越來越多抗病基因的鑒定，以分子標(biāo)記技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)和基因編輯技術(shù)為代表的分子育種已成為水稻抗性育種的重要方向，而且已獲得成功［10-13］，而這些成功是建立在對種質(zhì)資源的鑒定與評價(jià)的基礎(chǔ)之上。同時(shí)，種質(zhì)資源的利用并非對單一性狀的利用，而是育種家根據(jù)育種目標(biāo)，圍繞產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)等多方面進(jìn)行綜合考慮，所以對種質(zhì)資源的綜合評價(jià)顯得尤為重要。

本研究從12個(gè)主要的農(nóng)藝性狀和苗期稻瘟病抗性兩方面對75份從INGER引進(jìn)的稻種資源進(jìn)行了初步評價(jià)，為有效利用這些稻種資源奠定了基礎(chǔ)。通過農(nóng)藝性狀的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)個(gè)別性狀極其突出的資源，如穗粒數(shù)性狀調(diào)查中發(fā)現(xiàn)1份材料達(dá)到272粒，單株有效穗性狀調(diào)查中發(fā)現(xiàn)1份材料達(dá)17個(gè)穗，劍葉寬度亦發(fā)現(xiàn)1份達(dá)3.6 cm的資源，這些特異材料研究利用價(jià)值較大。稻瘟病的發(fā)生易受環(huán)境影響，因而需要進(jìn)行多年重復(fù)鑒定［14，15］。通過2 a病圃稻瘟病抗性評價(jià)，2009年獲得中抗以上材料53份，經(jīng)過2016年重復(fù)鑒定，僅3份材料達(dá)高抗，因此，多年抗性鑒定顯得尤為重要。通過農(nóng)藝性狀和稻瘟病抗性的綜合評價(jià)，初步篩選出其分蘗力強(qiáng)，結(jié)實(shí)率較高，穗粒性狀和抗病性好的優(yōu)異資源8份，這些資源可以為廣大科研工作者提供新材料。此外，以上這些單株有效穗、穗粒數(shù)、劍葉寬度等性狀特異資源的形成分子機(jī)制是什么，如何研究利用；綜合性狀優(yōu)異資源的抗譜是什么，是否含有新的抗性基因，如何將其應(yīng)用于育種改良等問題，都有待于進(jìn)一步深入的研究。

表1　75 份水稻種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀

表2　綜合性狀良好的稻種資源

［1］ 朱文東.引進(jìn)稻種資源主要品質(zhì)性狀的分析評價(jià)［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，48（2）：279-282.

［2］ 朱玉琴，陳惠查，阮仁超.貴州引進(jìn)稻種資源的評價(jià)、保存與利用［J］.種子，2007，26（1）：80-83.

［3］ 游俊梅，陳惠查，阮仁超.貴州地方稻種大穗大粒型種質(zhì)資源性狀評價(jià)［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（34）：13-15.

［4］ 曾左癸.中國稻種資源繁種鑒定評價(jià)與利用［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，1999（5）：3-5.

［5］ 楊玉順，張?jiān)倥d，陳惠查，等.貴州外引稻種資源的性狀鑒定與利用評價(jià)［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué).1999，27（2）：40-45.

［6］ 應(yīng)杰政，施勇烽，莊杰云，等.用微衛(wèi)星標(biāo)記評估中國水稻主栽品種的遺傳多樣性［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，40（4）：649-654.

［7］ 韓龍植，魏興華.水稻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006：59-118.

［8］ 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.水稻品種試驗(yàn)稻瘟病抗性鑒定與評價(jià)技術(shù)規(guī)程［S］.北京：中華人民共和國農(nóng)業(yè)部，2014.

［9］ 張恒生，陸哲云.稻瘟病自然誘發(fā)抗性鑒定研究［J］.江西植保，1994，15（2）：7-11.

［10］ 李仕貴，王玉平，黎漢云，等.利用微衛(wèi)星標(biāo)記鑒定水稻的稻瘟病抗性［J］.生物工程學(xué)報(bào)，2000，16（3）：324-327.

［11］ 陳建民，付志英，權(quán)寶權(quán)，等.分子標(biāo)記輔助培育雙抗稻瘟病和白葉枯病雜交稻恢復(fù)系［J］.分子植物育種，2009，7（3）：465-470.

［12］ 倪大虎，易成新，李莉，等.分子標(biāo)記輔助培育水稻抗白葉枯和稻瘟病三基因聚合系［J］.作物學(xué)報(bào)，2008，34（1）：100-1055.

［13］ 余守武，鄭學(xué)強(qiáng)，范天云，等.分子標(biāo)記輔助選育具抗稻瘟病基因Pi25的光溫敏核不育系［J］.中國稻米，2013，19（3）：15-17.

［14］ 陳福如，阮宏椿，楊秀娟，等.稻瘟病苗瘟葉瘟和穗頸瘟的相關(guān)性分析［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22（7）：440-443.

［15］ 陸哲云.稻瘟病抗性自然誘發(fā)鑒定及其效果的探討［J］.植物病理學(xué)報(bào)，1986，16（8）：179-184.

Preliminary Evaluation on Agronomic Traits and Blast Resistance of International Germplasm Resources in Rice

ZHU Ye-bao， JIANG Chuan， WANG Jin-ying*
（Rice Research Institute， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350018）

75 germplasm resources from International Network for Genetic Evaluation of Rice （INGER）were evaluated for agronomic traits of late rice in Fuzhou and blast resistance in Shanghang Chadi Township. The results indicated that most of them were characterized by longer growth period， good plant type， strong tilling ability， slender grains and good resistance. There are 16 germplasm resources of blast resistance level from 0 to 5 in seedling stage， include 3 germplasm resources of high resistance. In according to the evaluation of comprehensive agronomic traits and blast resistance， 8 excellent germplasm resources were obtained by selection， which can be applied to fundamental research and breeding in rice.

international rice； germplasm resources； agronomic traits； rice blast； preliminary evaluation

S511；S326

A

1008 - 9799（2016）03 - 0028 - 05

2016 - 08 - 30

福建省種業(yè)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化工程項(xiàng)目（FJZZZY-1531）；福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目——省屬公益類科研院所基本科研專項(xiàng)（2016R1020-10）；福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2016J01134）；福建農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年人才創(chuàng)新基金（2015CX-10）

朱業(yè)寶（1987 - ），男，碩士，研究實(shí)習(xí)員，研究方向：稻種資源和遺傳育種

王金英（1966 - ），女，博士，研究員，研究方向：稻種資源和遺傳育種