湖南稻瘟病菌小種組成及湘資3150抗譜測定

黃紅梅，張 丹，劉二明

（1.湖南農業大學生物科學技術學院，湖南 長沙 410128；2.湖南農業大學生物安全科學技術學院，湖南 長沙 410128）

由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）[1]引起稻瘟病是危害世界各國水稻生產最嚴重的病害之一。實踐證明，培育和利用抗病品種是防治稻瘟病最經濟有效的方法[2]。由于稻瘟病菌生理小種組成復雜，致病性變異頻繁，故一些抗病品種在大面積推廣種植3～5 a后就變為感病品種[3]。因此，不斷發掘新的抗性資源、鑒定新的抗稻瘟病基因，尤其是從地方品種中發掘具有持久抗性的資源、鑒定和克隆持久抗性基因對水稻抗稻瘟病育種具有十分重要的意義。

秈稻湘資3150是湖南地方品種，是從38 000份國內外栽培品種、野生稻等資源中，經全國稻瘟病病圃抗性鑒定及原產地考證，優選而來的材料。1990～1994年，該品種分別在6個不同緯度的病圃同步進行抗性鑒定。22 a、68個病圃抗性試驗的結果表明，湘資3150的平均發病級數為1.245，在吉、浙、湘、閩、粵、瓊等地的抗菌頻率均在94%以上[3]。這表明湘資3150具有抗、中抗稻瘟病，抗譜廣，抗性穩定、持久等特點，是良好的抗源品種。同時篩選的持久抗瘟水稻品種還有小粒野生稻、天津野生稻、魔王谷、大白谷、Tetep等[3]，上述這些具有持久多抗性抗源的發現，在國內外均系首次。

為了探明湖南省稻瘟病菌生理小種組成及其區域分布和消長規律，筆者利用我國統一的7個稻瘟病菌鑒別品種對采自湖南省瀏陽、桃江、煙溪等17個縣市的303個稻瘟病菌有效單孢菌株進行生理小種鑒定，現將結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試水稻材料 湘資3150（D1），秈稻，屬于湖南省地方品種；CO39，秈稻；全國統一的7個鑒別品種，即特特普（Z1）、珍龍 13（Z2）、四豐 43（Z3）、東農363（Z4）、關東 51（Z5）、合江 18（Z6）、麗江新團黑谷（Z7），均由湖南農業大學植物疾病控制研究所提供。

1.1.2 供試稻瘟病菌 供試的稻瘟病菌株共303個，均由采集的病樣經單孢分離獲得。

1.2 鑒定方法

1.2.1 菌株分離與篩選 將收集自湖南省瀏陽、桃江、煙溪等17個縣市的稻瘟病穗頸瘟標樣，在整理、編號后，于低溫干燥狀態下儲藏備用。采用林代福[2]的眉毛針尖法進行單孢分離。分離的單孢菌株在28℃恒溫箱中培養，反復純化，直到長出的菌絲沒有雜菌為止，然后放入4℃冰箱中存儲備用。

1.2.2 菌株產孢、接種與鑒定 （1）稻瘟病菌的孢子培養。將已純培養的供試菌株接種到酵母淀粉斜面培養基上，待菌絲長滿后，加入1.5 mL的滅菌水并輕刮菌絲，移取菌絲液到盛有燕麥片培養基的培養皿（15 cm）上，涂布均勻后放置在28℃恒溫箱中培養。待平板上菌絲長滿后（約7 d），在無菌條件下刮除平板上的菌絲，置于室內組織培養架上進行24 h光照培養，室溫25～28℃。等到充分產孢（約3～4 d）后，每皿用含有0.02%Tween20的20 mL蒸餾水洗下孢子，顯微鏡下計數孢子數量50～100個孢子/視野（物鏡 10×）。（2）播種與育苗。供試的水稻材料預先在室溫下浸種，露白后播種于塑料育秧盤中（30 cm×25 cm×5 cm），每品種15粒（8品種/行×3行），每行按 Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、D1的順序播種，以麗江新團黑谷（LTH）和CO39作為感病對照，每處理設置兩個重復。育苗土為預先經過酸化處理，并添加了草炭、N、P、K肥和殺菌劑敵克松的田間土壤或草炭蛙石（2∶1）混合的基質。冬春季育苗在溫室內進行，夏秋季在田間進行。當稻苗長到二葉期時，澆施（NH4）2SO41次（2 g/盤），促使秧苗嫩綠、健壯。（3）接種與調查。在水稻苗長至3葉一心期時，將其移至保濕箱（50 cm×40 cm×35 cm）內，用與空氣壓縮機連接的噴槍將孢子懸浮液均勻噴霧接種至秧苗上,并將保濕箱放入溫度26～28℃、控濕的組培室內，黑暗保濕24 h，然后按正常光照周期進行培養，并注意保濕和控溫，確保病斑的的正常擴展。接種后7 d調查發病情況，調查標準參考國際水稻所[3]報道的方法。（4）小種劃分。按照全國稻瘟病菌生理小種聯合試驗組的標準劃分[4]。（5）水稻品種湘資3150的抗譜分析。抗譜 RS（Resistance Spectrum）（%）={表現R反應的菌株數/總菌株數}×100。其中，RS<35%的水稻材料歸為窄抗譜類；35%65%的為廣抗譜類。

2 結果與分析

2.1 湖南稻瘟病菌種群分布及出現頻率

在湖南省多個縣市采集的稻瘟病菌標樣，經單孢分離獲得303個有效單孢菌株，于苗期接種至全國統一的7個鑒別品種上進行鑒定，結果顯示我省稻瘟病菌分屬 A，B，C，D，E，F，G 等 7群 41個生理小種，見表1。其中，A 群有 ZA1、ZA3、ZA9、ZA11、ZA13、ZA15、ZA 27、ZA43、ZA57、ZA59 等 10 個生理小種，共20個單孢菌株；B群15個生理小種，共141個單孢菌株；C群8個生理小種，共35個單孢菌株；D群4個生理小種，共18個單孢菌株；E群2個生理小種，共23個單孢菌株；F群1個生理小種，共13單孢菌株；G群1個生理小種，共53個單孢菌株。就致病力而言，B，A，C種群的分化較強，分別為 15、10、8 個生理小種，D，E，F，G 群的分化較弱，為 4、2、1、1 個生理小種。其中，ZG1 為湖南省優勢生理小種，出現頻率為17.49%。其次為ZB13小種，出現頻率為11.55%，見表2。但是ZB種群出現的總頻率高于ZG種群，并且秈型小種出現的頻率高于粳型小種，見表3。這充分反映了稻瘟病菌與大面積抗瘟性水稻品種長期競爭的態勢。

2.2 水稻品種湘資3150對303個菌株的抗譜

經試驗測定（表4），水稻品種湘資3150對303個菌株的抗菌頻率達到了95.37%，該品種對其中30個生理小種的抗菌頻率為100%，對湖南省的優勢生理小種ZG1，ZB13的抗菌頻率亦為100%。這表明湘資3150抗譜很寬，是良好的抗源品種。

3 小結與討論

表1 303個稻瘟病菌菌株的生理小種類型

表2 303個稻瘟病菌菌株所屬的生理小種的出現頻率

3.1 湖南省稻瘟病菌生理小種研究

稻瘟病菌存在著致病力不同的生理小種，而生理小種的變化和區系分布是決定水稻品種抗病性的重要因素。因此，探明稻瘟病菌生理小種在湖南省的區系分布及其消長規律，對湖南省水稻抗稻瘟病育種、抗病品種的合理布局、病害發生流行的預測及防治均有重要意義。

表3 稻瘟菌種群出現頻率

研究結果表明，湖南稻瘟病菌的群體結構比較復雜，生理小種的數量較多，以ZG1小種為湖南省優勢小種，但是強致病力的秈型小種出現頻率大于粳型小種。因此，加快培育或引進廣譜抗稻瘟病品種已成為當務之急。在選用抗病品種時，應結合當地的稻瘟病菌生理小種類型及主要致病小種，合理布局，方能延長抗病品種的使用年限，有效控制稻瘟病的發生。

3.2 抗源品種的發掘與抗性基因

湖南水稻栽培歷史悠久，存在栽培稻、野生稻等各類種質資源。科學考察表明，江永縣、茶陵縣至今存在成片生長的野生稻，在耒陽市、永興縣也有“野禾”的分布[6]。野生稻是人工馴化水稻以及進行雜交水稻育種的重要資源，亦是發掘稻瘟病抗源品種的重要途徑。研究所用水稻品種湘資3150，是從野生稻選育而來的抗源品種，含有豐富的抗性基因，其抗瘟性具有廣譜、持久和穩定的特點。此外，試驗選用來自湖南省的稻瘟病菌小種鑒定其抗性，有利于獲得具有地方特色的抗瘟基因，為湖南省抗病育種提供優質、有效的基因資源。

表4 水稻品種湘資3150對308個菌株的抗譜

[1] Couch B C,Hohn L M.A multilocus gene genealogy concordant with host preference indicates segregation of a new species,Magnaporthe oryzae,from M.grisea[J].Mycologia,2002,94：683-693.

[2] Ou S H.Rice Diseases[M].2nd ed.Kew,England:Commonwealth Mycological Institute,1985:109-201.

[3] Ou S H.Pathogenic variability,and Host Resistance in Rice Blast Disease[J].Ann Rev Phytopathol，1980，18：167-187.

[4] 彭紹裘，劉二明，黃費元，等.水稻持久抗瘟性研究[J].植物保護學報，1996，23（4）：293-299.

[5] 林代福.單孢分離的眉毛挑針法山地農 [J].山地農業生物學報，2003，22（5）：462-463.

[6] International Rice Research Institute（IRRI）.Standard Evaluation System for Rice[M].4th Edition.Malina:IRRI,1996.

[7] 全國稻瘟病生理小種聯合試驗組.我國稻瘟病菌生理小種研究.植物病理學報，1980，10（2）：71-82.