國家長江中下游稻區(qū)品種區(qū)域試驗秈稻稻瘟病抗性分析

郝中娜 毛雪琴 柴榮耀 王艷麗 孫國昌

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國家長江中下游稻區(qū)品種區(qū)域試驗秈稻稻瘟病抗性分析

郝中娜 毛雪琴 柴榮耀 王艷麗 孫國昌*

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護(hù)與微生物研究所 / 浙江省植物有害生物防控重點實驗室?省部共建國家重點實驗室培育基地, 杭州 310021;*通訊聯(lián)系人, E-mail: sungc01@sina.com)

【目的】旨在比較國家長江中下游稻區(qū)品種區(qū)域試驗中秈稻稻瘟病抗性在六個省抗性鑒定點的表現(xiàn)及差異。【方法】試驗材料為2013?2017年國家長江中下游稻區(qū)水稻品種區(qū)域試驗的800個秈稻參試品種（其中早秈111個、中秈468個、晚秈221個），在浙江、湖南、湖北、安徽、福建和江西共六個鑒定點進(jìn)行稻瘟病（苗葉瘟和穗瘟）的抗性鑒定。【結(jié)果】800個秈稻品種中有47.5%表現(xiàn)為中感稻瘟病，其次為中抗、感和高感，表現(xiàn)為抗的品種所占比例只有0.2%，沒有表現(xiàn)為高抗的品種。早秈、中秈和晚秈稻瘟病綜合指數(shù)六點平均值分別為4.95、4.85和4.54，均屬于中感水平。在六個抗性鑒定點中，浙江點綜合指數(shù)最低，湖北點苗葉瘟最重、穗瘟損失率最低，安徽點苗葉瘟最輕，福建點穗瘟發(fā)病率最低，江西點穗瘟發(fā)病率、穗瘟損失率和綜合指數(shù)均為最高。根據(jù)稻瘟病抗性綜合指數(shù)分析，浙江、湖南、湖北、安徽和江西五個鑒定點均表現(xiàn)為中感的品種所占比例最大；福建點表現(xiàn)為中抗的品種所占比例最大。根據(jù)穗瘟損失率病級分析，浙江、湖南和湖北點均表現(xiàn)為中抗的品種所占比例最大；安徽點表現(xiàn)為中感的品種所占比例最大；福建點表現(xiàn)為抗的品種所占比例最大，且抗和高感的品種所占比例均為六點中最高，表現(xiàn)為感的品種所占比例為六點中最低；江西點各抗性類型品種的所占比例差異不大?！窘Y(jié)論】國家長江中下游稻區(qū)水稻品種區(qū)域試驗秈稻參試品種的稻瘟病整體抗性水平一般。相同的一套品種在不同的鑒定點表現(xiàn)有所不同，用各點的平均值評價參試品種的抗性可以充分、客觀地反應(yīng)參試品種對稻瘟病的抗性水平。

秈稻；稻瘟?。豢剐?；長江中下游；區(qū)域試驗

水稻品種區(qū)域試驗是新品種從選育到推廣的重要環(huán)節(jié)，試驗鑒定結(jié)果可為國家水稻品種審定工作提供翔實的科學(xué)依據(jù)[1]。長江中下游地區(qū)是我國水稻的主產(chǎn)區(qū)，水稻種植面積和總產(chǎn)量均占全國的45%～50%，并且該區(qū)域也是秈稻主栽區(qū)[2,3]。長江中下游稻區(qū)區(qū)域試驗的秈稻參試品種和審定品種數(shù)在全國各稻區(qū)中均最多[4]。稻瘟病是危害水稻生產(chǎn)的三大主要病害之一，區(qū)域試驗參試品種的稻瘟病抗性備受關(guān)注。

楊仕華等[5]分析了1986?2002年長江流域國家區(qū)域試驗中共511個秈稻品種對稻瘟病的抗性，“七五”、“八五”和“九五”各時期早秈、中秈和晚秈品種稻瘟病綜合指數(shù)平均值在4.1～6.3，品種總體處于中感水平，且各時期間無明顯提高。李小娟等[6]對2004?2008年參加國家長江中下游稻區(qū)區(qū)域試驗和湖南省水稻區(qū)域試驗的2178份材料進(jìn)行了稻瘟病的抗性鑒定，根據(jù)苗葉瘟病級、穗頸瘟發(fā)病率、穗頸瘟損失指數(shù)和稻瘟病綜合指數(shù)分析了品種的抗感頻率，得出品種的整體抗性水平呈逐年下降趨勢。張其蓉等[7]在湖北宜昌對2004?2011年參加國家長江中下游稻區(qū)區(qū)域試驗的1174份材料進(jìn)行了稻瘟病抗性鑒定，根據(jù)稻瘟病綜合指數(shù)分析品種的抗感比例，發(fā)現(xiàn)這些品種的抗性呈“下降-上升-下降”的趨勢。陳進(jìn)周等[8, 9]根據(jù)稻瘟病綜合指數(shù)分析了參加國家長江中下游稻區(qū)區(qū)域試驗的品種在福建上杭的發(fā)病情況，發(fā)現(xiàn)稻瘟病逐年加重。

本研究根據(jù)稻瘟病苗葉瘟病級、穗瘟發(fā)病率病級、穗瘟損失率病級和綜合指數(shù)等指標(biāo)將2013?2017年長江中下游稻區(qū)的所有參試秈稻品種在六個抗性鑒定點的評價結(jié)果進(jìn)行比較，并根據(jù)綜合指數(shù)和穗瘟損失率分析不同抗性類型品種的分布情況和各鑒定點的稻瘟病發(fā)病特點。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以中國水稻研究所提供的國家長江中下游稻區(qū)水稻品種區(qū)域試驗秈稻參試品種作為研究材料，2013?2017年共800個品種，其中，早秈111個，中秈468個，晚秈221個[4]。

1.2 試驗單位

稻瘟病抗性鑒定試驗由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與微生物研究所、湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所、湖北省宜昌市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院水稻和油料作物研究所、安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所、福建省上杭縣茶地鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站和江西井岡山企業(yè)集團(tuán)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心六個單位共同承擔(dān)。

1.3 試驗方法

1.3.1 苗葉瘟鑒定

參照文獻(xiàn)[10]和[11]，采用人工接種或自然誘發(fā)鑒定苗葉瘟發(fā)病情況。自然誘發(fā)鑒定在田間鑒定圃內(nèi)進(jìn)行，鑒定圃浙江省設(shè)在臨安市太陽鎮(zhèn)雙廟村，湖南省設(shè)在桃江縣高橋鄉(xiāng)羅溪村，湖北省設(shè)在遠(yuǎn)安縣嫘祖鎮(zhèn)望家村，安徽省設(shè)在金寨縣天堂寨鎮(zhèn)楊山村，福建省設(shè)在上杭縣茶地鎮(zhèn)茶地村，江西省設(shè)在吉安井岡山市石市口分場豐田村。種植方式根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況采用直播法或移栽法，每個品種栽5行，每行6穴，每穴2～4株基本苗，株行距根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實際情況進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，品種按順序排列，試驗品種四周種植誘發(fā)品種，每個熟組栽插1個感病對照品種。試驗設(shè)2次重復(fù)。

苗葉瘟鑒定分級參照9級標(biāo)準(zhǔn)[12]。苗葉瘟在充分發(fā)病后進(jìn)行調(diào)查，每個品種以發(fā)病最重的10株為調(diào)查對象，調(diào)查發(fā)病最重的葉片，取平均病級。取3次試驗中發(fā)病最重的結(jié)果進(jìn)行分析。感病對照品種苗葉瘟病級未達(dá)7級，試驗無效。

1.3.2 穗瘟鑒定

采用自然誘發(fā)法，種植方式同苗葉瘟自然誘發(fā)鑒定法[10-11]。試驗設(shè)2次重復(fù)。

穗瘟在水稻黃熟初期（80%稻穗尖端谷粒成熟時）進(jìn)行調(diào)查，每個品種隨機(jī)取不少于100穗。

計算品種穗瘟發(fā)病率、穗瘟損失率，公式如下：穗瘟發(fā)病率(%)=(發(fā)病穗數(shù)/考查總穗數(shù))×100；穗瘟損失率(%)=[∑(各級病穗數(shù)×各級損失率)/(考查總穗數(shù)×分級標(biāo)準(zhǔn)最高級損失率)]×100，各級損失率分別取0、0.05、0.2、0.5、0.7、1。穗瘟發(fā)病率群體抗性分級標(biāo)準(zhǔn)、穗瘟損失率分級標(biāo)準(zhǔn)見表1。取3次試驗中發(fā)病最重的結(jié)果進(jìn)行分析。感病對照品種穗瘟損失率病級未達(dá)7級，則認(rèn)為試驗無效。

表1 水稻稻瘟病穗瘟抗性分級標(biāo)準(zhǔn)

ZJ, Zhejiang plot; HN, Hunan plot; HB, Hubei plot; AH, Anhui plot; FJ, Fujian plot; JX, Jiangxi plot; A, Average of the six plots.

Fig. 1. The disease grades of leaf blast, incidence of panicle blast, loss rate of panicle blast and composite index of rice blast.

稻瘟病抗性綜合指數(shù)=苗葉瘟病級×0.25+穗瘟發(fā)病率病級×0.25+穗瘟損失率病級×0.5。稻瘟病抗性綜合評價分級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗葉瘟的發(fā)病

所有參試的800個秈稻（111個早秈、468個中秈和221個晚秈）在各點的苗葉瘟病級及六點平均值見圖1-A。800個秈稻品種苗葉瘟平均病級為4.0，屬于中感水平，湖北點和福建點均高于平均值，其中湖北點最重，病級為4.7；浙江點和湖南點苗葉瘟病級與平均值相仿；安徽點和江西點均低于平均值，其中安徽最輕，病級為3.3，屬于中抗水平。早秈、中秈和晚秈三種類型品種的苗葉瘟均在湖北點發(fā)病最重，安徽點最輕。

2.2 穗瘟的發(fā)病

800個秈稻、早秈、中秈和晚秈在各點的穗瘟發(fā)病率病級及平均值見圖1-B。所有秈稻品種穗瘟發(fā)病率平均病級為6.8，屬于感病水平，湖南點和江西點均高于平均值，其中江西最高，病級為7.9；浙江點和安徽點穗瘟發(fā)病率病級與平均值相同；湖北點和福建點均低于平均值，其中福建最低，病級為5.6。早秈、中秈和晚秈三種類型品種的穗瘟發(fā)病率病級均在江西點最高，福建點最低。所有秈稻品種穗瘟發(fā)病率平均病級達(dá)到感病的水平，表明大部分品種穗瘟發(fā)病率超過25%。

2.3 穗瘟損失率

所有秈稻品種穗瘟損失率六點平均病級為4.1(圖1-C)，屬于中感水平。安徽點和江西點均高于平均值，其中江西最高，病級為4.9；福建點穗瘟損失率病級與六點平均值相仿；浙江點、湖南點和湖北點均低于平均值，其中湖北最低，病級為3.4。早秈和中秈品種的穗瘟損失率在江西點最高，晚秈為安徽點最高；早秈的穗瘟損失率在浙江點最低，中秈和晚秈品種均在湖北點為最低。

2.4 稻瘟病綜合指數(shù)

秈稻品種的稻瘟病綜合指數(shù)在六個鑒定點的平均值為4.76(圖1-D)，屬于中感水平，江西點綜合指數(shù)最高，為5.36；湖南點、安徽點和福建點發(fā)病情況與六點平均值相仿；浙江點和湖北點均低于平均值，其中浙江點綜合指數(shù)最低，為4.52。早秈、中秈和晚秈稻瘟病綜合指數(shù)六點平均值分別為4.95、4.85和4.54，均屬于中感水平，說明參試品種整體抗性水平一般。早秈、中秈和晚秈三種類型品種的稻瘟病綜合指數(shù)均為江西點最高；早秈品種的稻瘟病綜合指數(shù)在浙江點最低，中秈和晚秈品種均為福建點最低。

2.5 根據(jù)稻瘟病綜合指數(shù)分析不同抗性類型品種在各鑒定點分布情況

根據(jù)稻瘟病綜合指數(shù)可將品種分成高抗、抗、中抗、中感、感和高感六種抗性類型（表1）。根據(jù)六個鑒定點綜合指數(shù)的平均值將800個秈稻品種劃分成不同抗性類型的品種，具體分布情況見圖2。參試品種中表現(xiàn)為中感的品種所占比例最大，占47.5%，其次為中抗、感和高感，表現(xiàn)為抗的品種只有0.2%，沒有表現(xiàn)為高抗的品種。

HR, Highly resistant; R, Resistant; MR, Moderately resistant; MS, Moderately susceptible; S, Susceptible; HS, Highly susceptible.

Fig. 2.Distribution of resistance types ofvarieties according to the composite index of rice blast.

各鑒定點不同類型品種的分布情況見圖3。浙江、湖南、湖北、安徽和江西五個鑒定點各抗性類型品種的分布情況與圖2相仿，均表現(xiàn)為中感的品種所占比例最大，占32.5%～44.6%。福建點表現(xiàn)為中抗的品種所占比例最大，占32.8%；其次為抗的品種，占22.9%；表現(xiàn)為中感和高感的品種分別占19.6%和18.8%，表現(xiàn)為感病的品種僅占5.9%。

HR, Highly resistant; R, Resistant; MR, Moderately resistant; MS, Moderately susceptible; S, Susceptible; HS, Highly susceptible.

Fig. 3. Distribution of resistance types ofrice varieties according to the composite index of rice blast in the six plots.

HR, Highly resistant; R, Resistant; MR, Moderately resistant; MS, Moderately susceptible; S, Susceptible; HS, Highly susceptible.

Fig. 4. Distribution of resistance types ofvarieties according to the loss rate of panicle blast in six plots.

2.6 根據(jù)穗瘟損失率分析不同抗性類型品種在各鑒定點的分布

根據(jù)穗瘟損失率病級也可將品種分成高抗、抗、中抗、中感、感和高感六種抗性類型。各鑒定點不同類型品種的分布情況見圖4。浙江點和湖南點均表現(xiàn)為中抗品種比例最高，其次為中感、抗、感和高感的品種。湖北點各類型品種分布情況與浙江和湖南相仿，只是表現(xiàn)為抗的品種比表現(xiàn)為中感的品種多。安徽點表現(xiàn)為中感的品種比例最高，其次為感、中抗、抗和高感的品種。福建點表現(xiàn)為抗的品種比例最大，其次為中抗、高感、中感和感的品種；福建點表現(xiàn)為抗和高感的品種所占比例均為六個鑒定點中最高，分別為22.9%和18.8%；表現(xiàn)為感病的品種僅為5.9%。江西點表現(xiàn)為中抗的品種比例最高，其次為中感、抗、高感和感的品種。

3 討論

稻瘟病抗性綜合指數(shù)是苗葉瘟病級、穗瘟發(fā)病率病級和穗瘟損失率病級的加權(quán)平均數(shù)，這三個指標(biāo)的權(quán)重分別為25%、25%和50%，穗瘟病級合計權(quán)重為75%。穗瘟導(dǎo)致的產(chǎn)量和質(zhì)量損失比苗葉瘟嚴(yán)重很多，品種的穗瘟抗性與生產(chǎn)上關(guān)系更為密切，其中穗瘟損失率這個指標(biāo)與產(chǎn)量相關(guān)性最大。國家級水稻品種審定標(biāo)準(zhǔn)中對稻瘟病抗性的基本要求是綜合指數(shù)和穗瘟損失率同時達(dá)標(biāo)才符合標(biāo)準(zhǔn)。因此本研究在明確所有參試的800個秈稻品種和其中包含的111個早秈、468個中秈、221個晚秈在各鑒定點苗葉瘟病級、穗瘟發(fā)病率病級、穗瘟損失率病級、綜合指數(shù)及六點平均值的基礎(chǔ)上，根據(jù)稻瘟病綜合指數(shù)和穗瘟損失率，深入分析了不同抗性類型品種在各鑒定點的分布情況。

我國水稻新品種試驗長江中下游稻區(qū)稻瘟病抗性鑒定常年由六個抗性鑒定點承擔(dān)完成，其中浙江點和安徽點苗葉瘟鑒定采用人工噴霧接種，其他4個點在抗性鑒定圃里進(jìn)行自然誘發(fā)，穗瘟鑒定6個點均采用自然誘發(fā)。各抗性鑒定圃均設(shè)置在霧多、結(jié)露時間長的稻瘟病常發(fā)稻區(qū)，田塊環(huán)境適宜發(fā)病，各點均非常具有地域代表性。在6個抗性鑒定點中，浙江點稻瘟病綜合指數(shù)最低，湖北點苗葉瘟最重、穗瘟損失率最低，安徽點苗葉瘟最輕，福建點穗瘟發(fā)病率最低，江西點穗瘟發(fā)病率、穗瘟損失率和綜合指數(shù)均為最高，說明相同的一套品種在不同的抗性鑒定點表現(xiàn)出不同的抗性。湖北、福建和江西以種植秈稻為主，浙江、湖南和安徽除種植秈稻外還種植粳稻。六省水稻品種種植類型[13]、面積和氣候條件各不相同也可能會導(dǎo)致各省乃至各自抗性鑒定圃內(nèi)的稻瘟病菌群存在差異。六省抗性鑒定圃所在位置的緯度、海拔、稻田周圍的種植環(huán)境和狀況等田間小氣候也均有差異。上述幾個因素都可能導(dǎo)致相同的一套品種在不同的抗性鑒定點表現(xiàn)出不同的抗性。六個鑒定點各具特色，用各點的平均值評價參試品種的抗性可以充分、客觀的反應(yīng)長江中下游稻區(qū)水稻新品種對稻瘟病的抗性水平，為品種審定提供了切實、有效的依據(jù)。

謝辭：感謝浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院陶榮祥、中國水稻研究所楊仕華、全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心曾波、湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院肖放華和李小娟、宜昌市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院田進(jìn)山、安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院王文相和張愛芳、福建省上杭縣茶地鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站陳進(jìn)周、江西井岡山企業(yè)集團(tuán)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心王德標(biāo)和陳仲山參與抗性鑒定試驗。

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Analysis of Resistance to Rice Blast inRice Varieties from Rice Regional Trials in the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River in China

HAO Zhongna, MAO Xueqin, CHAI Rongyao, WANG Yanli, SUN Guochang*

(,,,;Corresponding author,:)

【Objective】Our aim is to compare the resistance to rice blast ofrice varieties identified from rice regional trials in the middle and lower reaches of the Yangtze River in China, and analyze the characteristics of six identification plots.【Method】Eight-hundredrice varieties (including 111 early-season, 468 mid-seasonand 221 late-season) were tested from rice planting regions in the middle and lower reaches of Yangtze River in China since 2013 to 2017. The resistance to rice blast (leaf blast and panicle blast) of the testing varieties was identified in six experimental plots distributed respectively in Zhejiang, Hunan, Hubei, Anhui, Fujian and Jiangxi Provinces.【Result】47.5% of all the 800 rice varieties showed moderately susceptible to rice blast, followed by the moderately resistant, susceptible and highly susceptible varieties to rice blast. While only 0.2% of the varieties were resistant, and no highly resistant variety was found. The resistance composite indexes in early-, mid- and late-season varieties were 4.95, 4.85 and 4.54, respectively, indicating that all types of varieties showed moderately susceptible to rice blast. Among the six experimental plots for resistance identification, the average composite index of all varieties in Zhejiang was the lowest. In Hubei, the leaf blast was the most serious; however, the loss rate of panicle blast was the lowest. The disease grade of leaf blast in Anhui was the lowest. The incidence of panicle blast was the lowest in Fujian. In Jiangxi, the incidence and the loss rate of panicle blast, and the composite index were all the highest. According to the composite index of all varieties, the moderately susceptible varieties were the largest proportion in Zhejiang, Hunan, Hubei, Anhui and Jiangxi, however, the varieties with middle resistance were the most in Fujian. According to the disease grade for the loss rate of panicle blast, the varieties with middle resistance to panicle blast were the most in Zhejiang, Hunan and Hubei. The moderately susceptible varieties were the most in Anhui. However, in Fujian, the resistant varieties were in the largest ratio. The proportions of different types of varieties were similarly in Jiangxi. 【Conclusion】The overall levels of disease resistance inrice varieties from the middle and lower reaches of the Yangtze River in China was in a low level. Same varieties showed different resistance levels in different identification plots, because the six plots possibly had their own characteristics. Thus the average resistance values for the tested varieties identified in the six plots are better to fully and objectively reflect the resistance levels of new rice varieties to rice blast.

rice; rice blast; resistance; middle and lower reaches of Yangtze River; regional trial

10.16819/j.1001-7216.2019.8089

S435.111.4+1; S511.02

A

1001-7216(2019)02-0152-06

2018-07-30;

2018-11-16。

國家農(nóng)業(yè)財政資助項目“國家級農(nóng)作物品種區(qū)域試驗”(2013?2017)；浙江省重點研發(fā)計劃資助項目(2016C02050-3)；國家重點研發(fā)計劃資助項目(2016YFD0300706, 2016YFD0200804)。