浙江省水稻主栽品種抗稻曲病性鑒定與評價

余山紅，馬義虎，王會福

（臺州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 臨海 317000）

水稻稻曲病是一種世界性真菌病害，由半知菌亞 門 稻 綠 核 菌 屬 （Ustilaginoidea virens（cooke）Takahashi）引起[1]，在20世紀(jì)80年代以前一直是我國水稻上的次要病害。近年來，由于氣候條件和水稻種植模式發(fā)生變化，氮肥過量使用，水稻感病品種大面積推廣、往來調(diào)運頻繁，以及防治時期不當(dāng)?shù)仍?，?dǎo)致該病發(fā)生日趨嚴(yán)重，已經(jīng)取代白葉枯病發(fā)展成為我國水稻上新的三大病害之一[2-4]。一般每穗曲球1～5粒，嚴(yán)重的田塊可達(dá)20～30粒，水稻減產(chǎn)0.04%～49.00%[5]，商品性也大打折扣。浙江省稻曲病的發(fā)生與危害已相當(dāng)普遍。2006，2008年因該病大發(fā)生局部地區(qū)甚至出現(xiàn)了近乎絕收的情況，產(chǎn)量損失85%以上[6]。近15 a來，浙江臺州地區(qū)甬優(yōu)系列水稻田間稻曲病平均病穗率為6.4%，個別品種發(fā)病率在20%以上[7]。隨著稻曲病的危害逐漸嚴(yán)重，對該病的防控研究也更加受到重視。推廣種植抗病品種是控制病害的最為經(jīng)濟(jì)有效的措施[8]。水稻主栽品種的抗稻曲病水平是關(guān)系到稻曲病發(fā)生程度的關(guān)鍵因素。近年來，各地學(xué)者對當(dāng)?shù)刂髟运酒贩N抗稻曲病性進(jìn)行了相應(yīng)研究[9-15]，而目前還未見有浙江省主栽水稻品種關(guān)于稻曲病抗性的專門鑒定研究。

本研究采用自然誘發(fā)方法，對浙江省23個大面積種植推廣的水稻主栽品種進(jìn)行抗稻曲病性鑒定，探明浙江省水稻主栽品種對稻曲病的抗性程度，為抗病品種的選擇、水稻品種的推廣布局和抗病品種選育提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試的23個晚稻品種為近3 a浙江各地種植面積較大的主栽品種，包括：春優(yōu)84、浙粳88、浙優(yōu)18、嘉 58、嘉優(yōu) 5 號、嘉禾 218、寧 88、秀水 09、秀水134、秀水321、甬優(yōu)9號、甬優(yōu)12號、甬優(yōu)15號、甬優(yōu)538、甬優(yōu)1540、甬優(yōu)2640、甬優(yōu) 7850、中浙優(yōu)1號、中浙優(yōu)8號、紹粳18、紹糯9714、深兩優(yōu)5814、錢優(yōu)1890。另設(shè)對照品種為兩優(yōu)培九、黃華占。

1.2 鑒定方法

水稻品種抗性鑒定采用病區(qū)自然誘發(fā)法。試驗設(shè)在位于臨海市的臺州市農(nóng)科院網(wǎng)室和溫嶺市澤國鎮(zhèn)的百畝坦村。兩地在單季稻孕穗、抽穗期間易受臺風(fēng)影響，雨水多，濕度大，適合稻曲病的發(fā)生，歷年均發(fā)病較重，是理想的自然誘發(fā)點。

供試水稻品種按常規(guī)方法于2015年5月25日浸種，5月27日催芽，5月29日播種，6月23日移栽。品種間隨機(jī)排列，2處試驗田共設(shè)4個重復(fù)。田間管理按照高產(chǎn)栽培方式進(jìn)行，偏施氮肥以增加發(fā)病程度。水稻生長期間不使用殺菌劑，僅在必要時防治稻飛虱和螟蟲等主要害蟲。

1.3 病情調(diào)查

稻谷黃熟期間每小區(qū)隨機(jī)調(diào)查100叢，記錄每穗稻的曲球數(shù)，統(tǒng)計病穗率和嚴(yán)重度。

嚴(yán)重度分級標(biāo)準(zhǔn)和病穗率、病情指數(shù)、平均每穗曲球數(shù)的計算公式參照唐春生等[16]和何會流等[17]的方法進(jìn)行。

1.4 抗性評價

每個水稻參試品種均以4個重復(fù)中發(fā)病最嚴(yán)重的田塊進(jìn)行統(tǒng)計，分別以病穗率、病情指數(shù)和每穗平均曲球數(shù)3種標(biāo)準(zhǔn)評價其抗性（表1）。以病穗率評價品種的抗性分級標(biāo)準(zhǔn)參照阮宏椿等[11]的方法。以病情指數(shù)進(jìn)行品種抗性評價，其分級標(biāo)準(zhǔn)參照張愛芳等[10]的方法。以平均每穗曲球數(shù)進(jìn)行品種抗性評價，其分級標(biāo)準(zhǔn)參照李小娟等[18]和湖南省水稻品種稻曲病抗性鑒定及評價技術(shù)規(guī)范[19]進(jìn)行。水稻品種的最終抗性取3種標(biāo)準(zhǔn)中抗性級別的最低值。

表1 稻曲病田間自然鑒定抗性評價分級標(biāo)準(zhǔn)

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件[20]進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鑒定的有效性

對照品種兩優(yōu)培九在多地均被作為感病對照品種[10，21-23]，本研究鑒定其發(fā)病程度達(dá)7級（感?。?；黃華占自然發(fā)病病穗率9.80%（病情指數(shù)4.20），與廣東省農(nóng)科院鑒定該品種自然發(fā)病病穗率11%（病情指數(shù)4.21）基本一致[24]，因此，可認(rèn)為本研究鑒定結(jié)果有效。

2.2 鑒定結(jié)果

表2 浙江省水稻主栽品種對稻曲病的抗性

續(xù)表2

稻曲病鑒定結(jié)果顯示（表2），品種間稻曲病抗性差異明顯，25個參試品種發(fā)生稻曲病的病穗率在0.31%～67.53%，病情指數(shù)0.04～54.60，平均每穗曲球數(shù)0.004～3.587粒。在15個中感及以上病級的主栽品種中有12個雜交稻，3個常規(guī)稻，甚至最感病的11個品種全是雜交稻，說明雜交稻較常規(guī)稻感病。在雜交稻中又以秈粳雜交稻最為感病。發(fā)病最嚴(yán)重的前11個雜交品種中9個秈粳雜交稻，2個雜交秈稻。最感病的6個品種全是秈粳雜交稻。

對25個水稻品種的病穗率（x）、病情指數(shù)（y）和平均每穗曲球數(shù)（z）進(jìn)行比較與分析發(fā)現(xiàn)，3個指標(biāo)變化趨勢大體一致。經(jīng)DPS軟件進(jìn)一步分析表明，兩兩之間均存在極顯著的線性關(guān)系：x＝1.417 6y－3.8354（R2＝0.9553，F(xiàn)＝492.192＞F0.01（1，23）＝7.881），x＝17.192 7z＋3.993 1（R2＝0.958 7，F(xiàn)＝534.480＞F0.01（1，23）＝7.881），y＝11.777 8z＋0.435 8（R2＝0.946 5，F(xiàn)＝406.567＞F0.01（1，23）＝7.881）。擬合程度均在94%以上，表明病穗率、病情指數(shù)和平均每穗曲球數(shù)之間存在真實的直線回歸關(guān)系。

3 討論

近年來，秈粳雜交晚稻新品種選育迅速發(fā)展[25]。國家水稻數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)顯示，截至2017年10月，浙江省已審定通過40個秈粳雜交稻品種，僅2017年上半年就有12個，呈逐年遞增態(tài)勢。據(jù)浙江省農(nóng)業(yè)廳統(tǒng)計，至2016年秈粳雜交稻在該省已累計推廣144.14萬hm2，其中2016年就達(dá)到22.01萬hm2，占當(dāng)年全省雜交水稻種植面積的64.8%[26]。從本研究結(jié)果看，參試的所有主栽秈粳雜交稻對稻曲病都表現(xiàn)為高感或感病，無抗病品種。說明浙江省水稻生產(chǎn)布局中存在較大的安全隱患，需引起政府部門、育種界和種植戶高度重視。另一方面也在一定程度上解釋了近年來浙江省稻曲病頻頻暴發(fā)成災(zāi)的原因。

在鑒定對稻曲病的抗性時，多數(shù)研究者將水稻品種分成常規(guī)秈稻、常規(guī)粳稻、雜交秈稻和雜交粳稻4種類型進(jìn)行比較，且多認(rèn)為粳型品種發(fā)病明顯重于秈型品種[15，27-30]。筆者認(rèn)為，在秈粳雜交稻這種特殊類型的品種出現(xiàn)以后，這一結(jié)論有待進(jìn)一步厘清，原因是在此之前的抗性鑒定研究里有不少秈粳雜交品種摻入其中。從遺傳背景看，秈粳雜交稻不同于以上4種水稻類型中的任何一種；本試驗研究結(jié)果表明，秈粳雜交稻稻曲病發(fā)病程度（最高病穗率67.53%，平均病穗率42.17%）也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他類型的品種（最高病穗率31.30%，平均病穗率6.45%）。因此，筆者建議在鑒定水稻品種對稻曲病的抗性時，應(yīng)從秈型和粳型品種中各自剔除掉秈粳雜交稻品種，并額外增加這一類型。

目前，水稻品種抗稻曲病性鑒定方法有3種，分別是人工接種[15，17]、田間自然誘發(fā)[27-28，31-32]以及2 種方法相結(jié)合[14，33-35]。繆巧明等[36]研究認(rèn)為，采用人工接種鑒定品種抗性是可行的，原因是通過人工室內(nèi)培養(yǎng)可獲得大量接種稻曲病菌菌源，為誘發(fā)稻曲病提供了保證。而自然狀態(tài)下田間影響因素太多，自然誘發(fā)結(jié)果往往不能客觀反映品種抗性。但陳志誼等[37]、俞咪娜等[38]、盧代華等[39]研究結(jié)果均表明，稻曲病菌菌株間存在明顯致病力分化。不同菌株對同一水稻品種的致病力有顯著差異，甚至從同一稻曲球不同部位分離的稻曲病菌也有較大的致病力差異。據(jù)此，人工接種所用菌株的代表性就不得不考慮。一個或幾個區(qū)域菌種產(chǎn)生的侵染結(jié)果與水稻品種的抗病/感病能力間的相關(guān)性有待研究。筆者認(rèn)為，正是由于影響稻曲病發(fā)病因素眾多，通過自然誘發(fā)才更能反映水稻品種的真實抗病（感?。┠芰?。但前提是要選擇有代表性的鑒定圃，要求菌源充足且發(fā)病條件良好，最好選擇歷年發(fā)病重的田塊用于抗病性鑒定。王連平等[27]也研究認(rèn)為，在自然狀態(tài)下也能夠較為充分的誘發(fā)稻曲病，自然誘發(fā)完全可以用于稻曲病鑒定。另外本研究發(fā)現(xiàn)，少數(shù)品種在臺州臨海市和溫嶺市種植時抗病表現(xiàn)不一致，黃瑞榮等[28]、張舒等[32]也研究發(fā)現(xiàn)，部分水稻品種在兩地抗性表現(xiàn)差異較大，甚至截然相反。這應(yīng)與兩地的生態(tài)環(huán)境條件差異及稻曲病菌群體存在遺傳多樣性有關(guān)。因此，抗病性鑒定還須異地多點進(jìn)行。

稻曲病的病情指數(shù)可以反映發(fā)生的普遍率和嚴(yán)重度，平均每穗曲球數(shù)也能較好地反映稻曲病發(fā)生程度，但二者都需要統(tǒng)計每個單穗的曲球數(shù)，工作量大，且易造成誤差，尤其在需要鑒定大量水稻品種抗性時弊端更為明顯。因此，探索簡便、準(zhǔn)確及高效的評價指標(biāo)極為重要。本研究表明，水稻稻曲病病穗率、平均每穗曲球數(shù)與病情指數(shù)是高度相關(guān)的，這與唐善軍等[40]研究結(jié)果一致。因此，水稻品種抗稻曲病性的評價可以病穗率高低作為標(biāo)準(zhǔn)，這樣可極大減輕調(diào)查強(qiáng)度，尤其在鑒定大量水稻品種抗性時更有效率。但何海永等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在人工接種條件下，稻曲病穗發(fā)病率與平均每穗曲球數(shù)之間不呈正相關(guān)。這應(yīng)當(dāng)是接種方式不同所致，表明人工接種條件下稻曲病的發(fā)生特點與自然條件下可能不完全相同。生產(chǎn)上也偶有發(fā)現(xiàn)個別水稻品種病穗率很低，但是病穗上的曲球很多；而有的品種病穗率很高，但病穗上曲球較少。所以，較精確的評價標(biāo)準(zhǔn)仍應(yīng)以病情指數(shù)為宜。

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