恩施州水稻主栽品種稻瘟病抗性監測與分析

揭春玉， 吳雙清， 王 林， 吳 堯

(恩施州農業科學院，湖北恩施 445000)

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恩施州水稻主栽品種稻瘟病抗性監測與分析

揭春玉， 吳雙清， 王 林， 吳 堯

(恩施州農業科學院，湖北恩施 445000)

摘要[目的]探討恩施州水稻主栽品種的稻瘟病抗性變化規律。[方法]于2011～2015年采用病圃田間自然誘發方法對恩施州生產上推廣種植的水稻品種開展稻瘟病抗性監測鑒定，并對有2a以上葉瘟和穗瘟數據的30個品種進行分析和比較。[結果]抗性最好的為谷優92和全優128，在監測年份其綜合指數均≤2.0；抗性較好的有全優2689、川谷優202等7個品種，其綜合指數在2.1～4.0；抗性較差的有深優9752、駿優172等6個品種，其穗瘟發病率個別年份達到高感級別；抗性最差的是川豐6號、科優21等4個品種，在監測年份出現了1a以上穗瘟損失率高感級別。福優325和全優2689 這2個品種的穗瘟發病率在近5a間呈現出較有規律的波動。[結論]試驗結果為恩施州水稻抗病品種選育提供了理論依據。

關鍵詞水稻品種；稻瘟病；抗性監測；綜合指數

恩施土家族苗族自治州(簡稱恩施州)地處武陵山區北端，位于湖北、湖南、貴州、重慶四省市交界處，氣候溫和，雨量充沛。恩施州境內稻田多分布在溝槽及峽谷之中，水稻生長期多濕寡照，適宜稻瘟病的發生與流行，是武陵山區乃至全國的稻瘟病重病區之一[1]。據統計，1979～1995年的17a中稻瘟病每年發生1.15萬～3.55萬hm2，年均發病2.12萬hm2，一般年份損失稻谷超過1 000萬kg[2]。實踐證明，培育和種植抗病品種是防治該病最經濟、安全和有效的方法[3]。自20世紀80年代以來，恩施州水稻科技工作者開始利用病圃從事抗源篩選和抗病選育工作，培育和推廣了恩優58、清江1號(福優57)、Ⅱ優264、宜香107等多個豐產性好、抗病性強的品種[4]。但稻瘟病菌具有易變異和生理小種組成復雜的特性，在同一地區大面積連年種植抗源相同的品種會增大對稻瘟病菌的選擇壓力，使致病菌株發展為新的優勢生理小種，從而使品種抗性喪失，導致病害暴發[5]。鑒于此，恩施州農業科學院植保土肥研究所自2011年以來對恩施州生產上推廣種植品種進行了稻瘟病抗性鑒定，以期為恩施州水稻抗病品種選育提供理論依據。

1材料與方法

1.1材料于2011～2015年共對52個水稻品種進行了抗瘟性監測，每年進行監測的品種均由恩施州種子管理局提供。選擇其中監測2a以上的30個品種進行分析，所選品種信息見表1。

1.2試驗地概況品種監測的試驗地點位于恩施州白果鄉兩河口村陽昌隆組(海拔1 005 m)，該地東西兩側高山相峙，陰濕寡照霧露多，生理小種組成復雜，極易誘發稻瘟病，該病常年發生較重，也是水稻區試稻瘟病病鑒點。

1.3栽培管理方法監測品種每年播種時間都在4月中旬左右，低山溫室水育苗后再移栽至試驗地，試驗田按區試病鑒田標準進行田間布局[6]。每品種栽5行，每行4穴，單本種植，株行距為20 cm×15 cm，各品種小區間栽種1行麗江新團黑谷進行分隔和稻瘟病誘發。田間水肥管理與附近稻田一致，防蟲不防病，人工除草。

1.4調查方法葉瘟調查在分蘗盛期調查3～4次，每個品種以發病最重的10株為調查對象；穗瘟在黃熟初期至蠟熟期調查2～3次，每品種隨機取樣調查100穗，不足100穗時查全部稻穗。葉瘟調查分級標準、穗瘟單穗分級標準及調查記載表按文獻[6]執行。

1.5數據處理穗瘟發病率和損失率計算公式：穗瘟發病率=病穗數/調查總穗數×100%；穗瘟損失率=∑(各級發病數×各級損失率)/(調查總穗數×分級標準最高級損失率)×100%。穗瘟發病率群體抗性分級標準、穗瘟損失率群體抗性分級標準參見文獻[6]。綜合指數=葉瘟病級×0.25+穗瘟發病率病級×0.25+穗瘟損失率病級×0.5。葉瘟病級、穗瘟發病率病級、穗瘟損失率病級對應的抗感類型見表2。

2結果與分析

2.1葉瘟發病情況由表3可知，在所監測年份中葉瘟最高發病級別≤3的有全優2689、川谷優202、川優727等6個品種，葉瘟最高病級≥6的品種有川豐6號、科優21、瑞優399等5個品種。2011～2015年30個監測品種的葉瘟發病均未出現高感級別(9或8級)。

2.2穗瘟發病情況穗瘟發病率是反映品種群體發病情況的指標，穗瘟損失率是衡量其受病害減產程度的指標。 在所監測年份中，穗瘟發病率最高級別≤3且損失率≤1級的有谷優92和全優128這2個品種，穗瘟發病率出現1a以上高感級別(9級)且損失率≤7級的有川豐6號、科優21、金優107等6個品種，而穗瘟損失率出現1a以上高感級別(9級)的有川豐6號、科優21、長優72、Q優18共4個品種。

表1　監測品種審定信息

注：表中“審定編號”和“稻瘟病抗性鑒定綜合評價”摘自中國水稻品種及其系譜數據庫。

Note: “Approval No.” and “comprehensive evaluation on identification of rice blast resistance” are from China rice varieties and pedigree database.

表2　抗感類型與病級對照

2.3品種抗性綜合分析表3所列的30個品種中，有6個品種進行了5a的抗瘟性監測。從6個品種的年度間葉瘟和穗瘟發病級別變動情況來看，無明顯規律，但在福優325和全優2689這2個品種穗瘟發病率上有類似“大小年”的規律波動現象。6個品種中種植年限最久的福優325(在恩施州已有15a的種植歷史)抗性仍然較好，其綜合指數除2012年(4.5)達到中感外，其他4個年份均在中抗范圍；由相同母本(全豐A)配組的2個品種全優99和全優2689，審定時全優99抗性更好(表1)，但從5a的最高綜合指數來看，全優99在2012年病重年較全優2689在2013年病重年的綜合指數更高；審定時即表現感病(表1)的品種川豐6號抗瘟性在5a監測中穗瘟發病率均達9級高感。

綜合各年份葉瘟和穗瘟發病情況來看，抗性表現最好的是谷優92和全優128，該2個品種在3a的監測中葉瘟和穗瘟均表現為抗或中抗，且綜合指數≤2.0。抗性較好的有全優2689、川谷優202、深優9734、宜香優208、福優195、川優5108、谷優964、谷優3301、Ⅱ優264、廣優2643、樂優94、金科優651共12個品種，其監測年份葉瘟和穗瘟均在中感及以上抗性水平，且綜合指數在2.1～4.0。抗性表現較差的有深優9752、駿優172、全優5138、金優107、中9優恩62、宜香107共6個品種，其在監測年份穗瘟發病率有1a以上高感級別，且綜合指數≤7.5。抗性表現最差的是川豐6號、科優21、Q優18和長優72這4個品種，其穗瘟損失率有至少1a出現高感級別。

3結論與討論

2011～2015年對恩施州30個水稻主栽品種的稻瘟病抗性監測結果表明，抗性最好的為谷優92和全優128，在監測年份其綜合指數均≤2.0；抗性較好的有全優2689、川谷優202等7個品種，其綜合指數在2.1～4.0；抗性較差的有深優9752、駿優172等6個品種，其穗瘟發病率個別年份達到高感級別；抗性最差的是川豐6號、科優21等4個品種，在監測年份出現了1a以上穗瘟損失率高感級別。

表3　2011～2015年水稻品種稻瘟病抗性鑒定結果

注：“-”示該年份為空值，未進行抗瘟性鑒定。

Note: “-” indicates that the year was blank, blast resistance identification was not conducted.

水稻品種在自然條件下顯現的抗瘟性除受遺傳抗性基因控制外[7-8]，當年氣候條件[9-10]、病原菌生理小種[11]等因素對其影響也較大。據朱小源等[12]報道，在推廣之初抗性較好的品種天優998受稻瘟病菌小種ZB3侵染發生嚴重感病。水稻與稻瘟病菌長期協同進化過程中形成的互作機制也是十分復雜的，Jia等[13]研究表明水稻抗性基因Pi-ta編碼的LRD區域和病原菌毒性基因Avr-Pi-ta176任何一個氨基酸的改變都會導致所研究水稻品種的抗性喪失。水稻品種在不同生育期遭受稻瘟病菌的侵染形成了不同危害癥狀，即苗葉瘟和穗瘟。苗葉瘟和穗瘟的相關性研究已有一些報道，多認為兩者之間存在一定的正相關性，但其相關性程度因品種、病菌生理小種組成、不同生態區和年間而異[14]。而該研究表明，葉瘟表現感病的穗瘟也感病，但葉瘟表現抗病的穗瘟卻不一定表現抗病。

該研究所列各品種審定時的稻瘟病抗性評價是依據2a品種區域試驗中穗瘟發病率或損失率最高病級(各級評審委選擇的指標不同)，與對應品種在2011～2015年最高穗瘟發病率和損失率級別分別進行對比，均有50%以上品種的抗性級別發生下降。這種抗性下降可能是因品種種植年限增加而出現的抗性退化，也可能是品種在審定時受環境因素影響而未顯現出真抗性。無論哪種原因都有必要對種植在稻瘟病重發區的主栽品種多開展一些抗瘟性監測，以便在品種有高感稻瘟病隱患時對種植品種布局做出相應的調整，從而降低稻瘟病暴發所帶來的大面積減產風險。

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Monitoring and Analysis on Resistance of Rice Varieties to Rice Blast in Enshi Autonomous Prefecture

JIE Chun-yu, WU Shuang-qing, WANG Lin et al

(Enshi Academy of Agricultural Sciences, Enshi, Hubei 445000)

Abstract[Objective] The aim was to discuss the variation law of resistance of main rice varieties to rice blast in Enshi Autonomous Prefecture. [Method] The resistances to rice blast of rice varieties planted in Enshi Autonomous Prefecture under the condition of nature induction were identified from 2011 to 2015. 30 rice varieties with more than two years leaf blast and rice blast disease were compared and analyzed. [Result] The results showed that the resistance of varieties Guyou92 and Quanyou128 is best, which comprehensive index was below or equal to 2.0 all the years. The resistance of 7 varieties is better including Quanyou2689, Chuanguyou202 etc, which comprehensive index was from 2.1 to 4.0. The resistance of 6 varieties is worse including Shenyou9752, Junyou172 etc, which disease incidence of blast was more than high sensitive. The resistance of 4 varieties is worst including Chuanfeng6, Keyou21, etc, which loss rate of blast was more than one high sensitive all the years. Fuyou325 and Quanyou2689 had a regular rhythm on 5 years of disease incidence of blast. [Conclusion] The results can provide theoretical basis for breeding of rice disease resistance varieties in Enshi Autonomous Prefecture.

Key wordsRice varieties; Rice blast; Resistance monitoring; Comprehensive index

基金項目現代農業產業技術體系建設專項(CARS-01-62)。

作者簡介揭春玉(1988- )，男，湖北宜昌人，助理農藝師，碩士，從事稻瘟病與品種抗性研究。

收稿日期2016-02-25

中圖分類號S 435.111.4+1

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)08-153-04