黑龍江省稻瘟病菌對主栽水稻品種的致病力分析

周燕，張亞玲，王丹，徐春瑩，于連鵬，靳學(xué)慧

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶 163319）

黑龍江省稻瘟病菌對主栽水稻品種的致病力分析

周燕，張亞玲，王丹，徐春瑩，于連鵬，靳學(xué)慧

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶 163319）

采用幼苗期接種及毒力頻率、致病率分析方法，檢測來自黑龍江省20個縣（市、區(qū)）的90個稻瘟病菌株對當?shù)刂髟运酒贩N的致病能力。結(jié)果表明，黑龍江省稻瘟病菌群體結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的，不同菌株的致病力存在較大差異，但僅有10%菌株表現(xiàn)強或較強致病力（PF≥50%）；不同地區(qū)、甚至同一地區(qū)的不同菌株致病力也有較大差異。各主栽水稻品種的抗病能力存在顯著差異，其中龍粳41等14個品種抗性較強（VF≤15%）。

水稻；稻瘟病菌；抗病性；致病性；毒力頻率

水稻稻瘟病是一種毀滅性病害，每年均有不同程度的發(fā)生。在流行年份，一般地塊減產(chǎn)10%～20%，重者達40%～50%，局部田塊甚至顆粒無收[1]。目前，防治稻瘟病最經(jīng)濟有效的措施是選育和利用抗性品種[2]。但由于稻瘟病菌群體受某一抗病品種的定向選擇作用，經(jīng)常產(chǎn)生新的致病類型，導(dǎo)致致病性變異頻繁，毒性結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常常導(dǎo)致培育出來的抗病品種在大面積推廣3～5年后就逐漸喪失抗性[3-4]，其病原菌群體結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變[5]，給抗病品種的選育和推廣帶來諸多困難。因此，研究稻瘟病菌致病性分化，對病害流行的預(yù)測、抗病品種的選育和利用是十分重要的。利用2013年從黑龍江省20個縣（市、區(qū)）采集的90個稻瘟病菌菌株對2014年黑龍江省水稻主栽品種進行抗病性接種鑒定，目的是掌握黑龍江省各主要稻區(qū)稻瘟病菌對當前生產(chǎn)上主栽品種的致病能力，進而指導(dǎo)各稻區(qū)采取合理抗性品種種植結(jié)構(gòu)，有效地控制稻瘟病的發(fā)生。

1 材料與方法

1.1 供試稻瘟病菌菌株

供試的90個菌株（表1）于2013年9月采自黑龍江省20個縣（市、區(qū)）。

表1 供試菌株的采集地點及編號Table 1Gathering place and number of strains

1.2 供試水稻品種

供試水稻品種為2014年3月從黑龍江省12個縣（市、區(qū)）收集的當年主栽水稻品種43個，分別為五優(yōu)稻4號、松粳16、中龍香粳1號、東農(nóng)428、東農(nóng)430、龍洋1號、東農(nóng)425、育龍2號、苗稻2號、金禾1號、墾稻10、綏粳4、墾稻12、龍慶稻3、綏稻2號、北稻4、龍粳41、龍粳31、龍粳21、龍粳40、北稻3、牡丹江32、綏粳8、東農(nóng)424、三江2號、龍粳香1號、龍粳29、龍粳43、龍粳36、龍粳39、龍粳20、牡丹江29、哈11-417、綏0717、綏0619、綏粳9、綏0107、綏粳17、中龍粳1號、空育131、通粘1號、松粳9號、東農(nóng)429。

1.3 水稻秧苗培育

選取健康飽滿的水稻種子，浸種48 h后，置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中催芽24 h，播于育苗箱（355 mm× 280 mm×76 mm）內(nèi)，每品種播一行8粒種子，每箱20個品種，4次重復(fù)。旱育秧，施加尿素10 g·m-2。待苗長至3葉1心期進行接種。

1.4 稻瘟病菌孢子液的制備

在無菌條件下，將采集的穗頸瘟標樣感病部位置入培養(yǎng)皿內(nèi)保濕培養(yǎng)，待產(chǎn)生孢子后，在顯微鏡下用挑針挑取單孢，并置于PDA培養(yǎng)基中培養(yǎng)，2 d后轉(zhuǎn)置米糠培養(yǎng)基（米糠10 g，酵母浸粉1 g，瓊脂粉5.5 g，500 mL水）上產(chǎn)孢培養(yǎng)。待菌絲長滿培養(yǎng)皿后，刮除氣生菌絲，打開培養(yǎng)皿蓋，平置于滅菌后的產(chǎn)孢培養(yǎng)箱內(nèi)，用藍紫光燈照射，2～3 d后即可產(chǎn)生孢子。每培養(yǎng)皿用15 mL無菌水洗下孢子，紗布過濾，顯微鏡下檢測，接種孢子濃度為10×10倍顯微鏡下每視野20～40個孢子，每盤苗的接種量為100 mL，放入小噴壺中，于冰浴下保存用于接種[6]。

1.5 鑒定方法

采用苗期人工接種的方法。待秧苗長至3葉1心時，向孢子懸浮液中加入5 mL明膠溶液搖勻后均勻地噴灑葉片表面，置于保濕棚內(nèi)保濕培養(yǎng)48 h，以利于秧苗發(fā)病。

1.6 病情調(diào)查與評價

接種7 d后調(diào)查病情，調(diào)查標準參照稻瘟病調(diào)查標準[7]，病情共分為9級。統(tǒng)計供試菌株對各水稻品種的毒力頻率（virulence frequency，VF），計算公式如下：VF（%）=（有毒力菌株數(shù)量/菌株總數(shù)量）×100[8]；單個菌株對所有測試水稻品種（基因）的致病率（pathogenic frequency，PF）（%）=（感病的水稻品種數(shù)/所有測試水稻品種數(shù)）×100，其中PF≥70%為強致病力，50%≤PF＜70%為較強致病力，20%≤PF＜50%為中等致病力，PF＜20%為弱致病力[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同稻瘟病菌株對當前主栽品種的致病能力的分析

對43個主栽水稻品種的抗性接種鑒定結(jié)果表明，供試90個稻瘟病菌株的致病力存在明顯差異。MS-1和MS-3菌株能對絕大多數(shù)供試品種具有強毒性，其PF≥70%，為強致病力菌株（占2.22%）；7.78%菌株具有較強致病力（50%≤PF＜70%）；36.67%菌株具有中等致病力（20%≤PF＜50%）；53.33%菌株具有弱致病力（PF＜20%）（表2）。整體看來，黑龍江省稻瘟病菌菌株對當前主栽水稻品種的致病力并不強，90%菌株表現(xiàn)為弱致病力或中等致病力，只有10%菌株

表現(xiàn)為較強致病力或強致病力。

表2 黑龍江省稻瘟病菌菌株對水稻43個主栽品種的致病力Table 2Pathogenicity of rice blast strains on 43 introduced rice cultivars of Heilongjiang province

2.2 不同水稻品種對供試稻瘟病菌株的抗病能力的分析

不同主栽水稻品種接種供試菌株后，其抗病能力存在較大差異，具體表現(xiàn)在毒力頻率（VF）不同，VF值在7%～50%之間?？剐暂^強品種有龍粳41、龍粳20、綏粳9、綏0717和綏0619，VF值（%）低于10%；其次是龍粳31、龍粳36、龍粳39、龍粳40、綏粳17、綏0107、苗稻2號、北稻4和育龍2號，VF值（%）低于15%；抗性最弱品種的有通粘1號、空育131和哈11-417，VF值（%）在40%以上（表3）。由此可見，當前黑龍江省主栽水稻品種對本地稻瘟病菌的抗性表現(xiàn)存在較大差異，但有53.49%品種表現(xiàn)出較強的抗性（VF≤20%）。

表3 稻瘟病菌菌株對黑龍江省水稻品種（系）的毒力頻率Table 3Virulence frequency of rice blast fungus strains on rice varieties（or lines）of Heilongjiang province

2.3 地區(qū)間稻瘟病菌株致病性強弱的比較

不同地區(qū)菌株的致病力強弱差別較大。從各個地區(qū)稻瘟病菌株的平均致病率來看，密山地區(qū)稻瘟病菌群體的致病力較強，病菌平均致病率在50%左右；通河、綏化北林、依蘭、富錦、延壽、阿城、望奎、慶安和木蘭等地區(qū)稻瘟病菌群體的致病力次之，病菌平均致病率在20%～30%之間；鐵力、湯原、虎林、富裕、五常、尚志和方正等地區(qū)稻瘟病菌群體致病力較弱，病菌平均致病率在5%～20%之間；泰來、蘿北和香坊地區(qū)僅有一個菌株，致病率分別為13%、5%和50%，很難代表該地區(qū)的整個稻瘟病菌群體的致病力（圖1）。

圖1 不同地區(qū)菌株平均致病率Fig.1Mean rate of strains pathogenicity in various zones

2.4 地區(qū)內(nèi)稻瘟病菌株致病力強弱的比較

來源于同一地區(qū)的不同菌株的致病力也有較大的差異。如密山地區(qū)分離出的5個菌株致病率分別為85%、10%、70%、61%和33%，依蘭地區(qū)分離出的6個菌株致病率分別為33%、63%、3%、15%、24%和28%，其他地區(qū)也有類似現(xiàn)象，由此可見，黑龍江省各稻區(qū)稻瘟病菌群體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。

3 討論

由于不同菌株致病力存在著差異，用致病率（PF）來衡量一個稻瘟病菌株對當前主栽水稻品種的致病能力，及用毒力頻率（VF）來衡量大量稻瘟病菌株對某個品種的致病性，可以更好地反映出寄主的抗病性和病原物群體的毒性之間的相互關(guān)系[10]。研究利用90個稻瘟病菌株對黑龍江省43個主栽水稻品種的致病性進行研究，初步了解黑龍江省稻瘟病菌對供試品種的致病性，發(fā)現(xiàn)黑龍江省稻瘟病菌的致病性比較復(fù)雜并有一定的地域性差異。不同地區(qū)菌株的致病力差異較大，密山地區(qū)稻瘟病菌株致病力較強，而虎林地區(qū)的致病力則較弱，其中同一地區(qū)分離出的稻瘟病菌株致病力也存在著明顯的差異，說明了稻瘟病菌群體本身的易變性和地域的復(fù)雜性。不同地區(qū)的稻瘟病菌株之間毒力存在明顯的差異，其中，毒力頻率在10%以下的水稻品種有4個，其中綏粳9的毒力頻率最低，品種抗性較強，建議在水稻生產(chǎn)中合理使用。

由于在自然界中稻瘟病菌群體組成非常復(fù)雜，以及病菌存在易變異性和小種異質(zhì)性等原因[11-12]，所以需要對田間稻瘟病菌致病型類群定期檢驗與監(jiān)測。潘汝嫌等研究報道，即使是同一生理小種的不同菌株也存在不同致病類型[13]，采集時應(yīng)遵循多點、多面、多寄主品種的原則，能夠較準確地反映田間稻瘟病菌的組成[14]和變異動態(tài)。研究所用的稻瘟病菌株是直接采集于田間的，如果連年進行檢測和鑒定，就可掌握黑龍江省各稻區(qū)稻瘟病菌群體毒性結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，進而對田間稻瘟病菌群體致病性的變化趨勢進行預(yù)測，指導(dǎo)水稻抗性品種種植結(jié)構(gòu)進行合理調(diào)整，提高應(yīng)用品種抗性防控稻瘟病的效果。

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Pathogenicity Analysis of Rice Balst on Some Major Rice Cultivars in Heilongjiang Province

Zhou Yan，Zhang Yaling，Wang Dan，Xu Chunying，Yu Lianpeng，Jin Xuehui
（College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

The pathogenicity of 90 rice blast strains collected from Heilongjiang province was compared by using two reliable methods of toxicity frequency and pathogenicity method.The results showed that the rice blast fungus population structure of Heilongjiang was very complex，there was the big difference in these strains，but only 10%of these strains showed strong virulence（PF≥50%）.In addition，the significant difference of pathogenicity of these strains could also be observed in different regions or even in one region.The significant difference of disease resistance could also be observed among these major rice varieties，especially in Longjing 41 and other 14 rice varieties（VF≤15%）.

rice；rice blast fungus；disease resistance；pathogenic；virulence frequency

S435.111.2

A

1002-2090（2015）02-0023-04

10.3969/j.issn.1002-2090.2015.02.006

2014-11-14

黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目（12521367）；黑龍江省墾區(qū)科研項目（HNK125B-03-02）。

周燕（1989－），女，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院2012級碩士研究生。

靳學(xué)慧，男，教授，碩士研究生導(dǎo)師，E-mail：jxh2686@163.com。