楊秀榮,霍建飛,郝永娟,孫淑琴
(天津市植物保護研究所,天津 300384)
水稻是世界上最重要的糧食作物之一,播種面積和總產量均居糧食作物首位,我國60%以上人口以稻米為主食。近年來隨著天津市“振興小站稻”戰略的發起,栽培面積也由2014年的1.67萬公頃增長到2020年的5.33萬公頃。
水稻稻瘟病與紋枯病、白葉枯病被稱為水稻三大病害,病原為稻梨孢(Pyricularia oryae Cav.)[1],屬半知菌亞門真菌。稻瘟病是水稻生長過程中常發病害之一,每年全世界因為稻瘟病而造成嚴重減產。目前稻瘟病的防治一般從水稻品種自身的抗性基因[2]和栽培管理措施等方面進行。本試驗通過對水稻抗稻瘟病生理小種[3]進行研究,指導天津地區選用抗性水稻品種,降低稻瘟病的自然發生率[4],減少不必要的經濟損失。另外通過篩選高效、低毒、低殘留的化學藥劑抑制稻瘟病的發生[5],可減少田間水稻的發病率和傳染機會,從而大大降低水稻損失,提高該地區農民的經濟收入。
于水稻穗頸瘟發生盛期(9月下旬到10月上旬),采集不同栽培條件、不同土壤類型、不同水稻品種的發病植株,裝入干燥信封,記錄采集地點、時間,并進行編號,及時帶回實驗室進行分離純化。
將有明顯病斑的穗頸部剪成3 cm長小段(病樣),放置于鋪有滅菌濾紙的培養皿中。濾紙上用牙簽支撐,防止病樣直接接觸濾紙,同時保持濾紙濕潤。蓋上培養皿蓋,放置于25℃培養箱中培養,48 h后取出病樣,將產生的分生孢子振落于水瓊脂培養基中,顯微鏡下挑取單孢[6],并進行純培養。
通過單孢分離獲得的菌株用大麥粒培養基培養10 d左右。將長滿菌絲體的大麥粒培養基取出,用自來水洗去麥粒表面的菌絲體,濾干后薄層攤開于有滅菌紗布的瓷盤內[7-9],上蓋濕紗布,于24~26℃恒溫培養箱中培養2 d,使其產生足量的孢子以備接種使用。
選用中國的 7個鑒別寄主[7,10,11](特特普、珍龍13、四豐43、東農363、關東51、合江18、麗江新團黑谷)進行生理小種測定。于水稻苗期將分離的稻瘟病菌株分別接種于7個鑒別寄主上,人為控制條件促進發病,7 d后調查不同品種發病情況,按照統一標準進行生理小種命名[12]。
1.3.1 供試品種 津粳憂2186、天隆粳2號、津育粳 25、津墾 63、津稻 328、天隆粳 3號、津稻321、晶粳238、津原81、金農稻 353、津育粳 29、津原45ck、津粳憂 1619、天隆優 619、津原 50、晶粳236、天隆粳 628、津原 85、津原 U9、津墾 49、金稻777、津原87、津育粳27和津原E28CK。
1.3.2 篩選抗病品種 選擇蒙古稻作為誘發品種。將誘發品種播種在鑒定品種(株系)的四周,秧苗期間多施用氮肥。采用噴霧接種[13,14],于水稻抽穗期,將稻瘟病菌(105個/mL)孢子懸浮液均勻噴在蒙古稻上,蓋遮陽網,同時鋪設淋水裝置,保證接菌環境的溫濕度,以利于稻瘟病的形成與擴散。于水稻黃熟期進行調查,調查方法參照水稻品種試驗稻瘟病抗性鑒定與評價技術規程(NY/T 2646—2014)[15]。
1.4.1 供試藥劑 30%三環唑懸浮劑、20%稻瘟酰胺懸浮劑,江蘇長青生物科技有限公司產品;40%稻瘟靈乳油,長春市長雙農藥有限公司產品;50%異稻瘟凈水乳劑,浙江泰達作物科技有限公司產品;25%咪鮮胺水乳劑,江蘇輝豐生物農業股份有限公司產品;430 g/L戊唑醇懸浮劑,興農股份有限公司產品;2%春雷霉素可濕性粉劑,延邊春雷生物藥業有限公司產品;80%乙蒜素乳油,浙江平湖農藥廠產品;250 g/L嘧菌酯懸浮劑,瑞士先正達作物保護有限公司產品。
1.4.2 藥劑對病原菌的毒力測定 抑菌試驗采用平皿法進行:用接種針將生理小種ZD1菌餅分別移入不同濃度的帶毒培養基上[16-18],正面向下,含有無菌水的平板為空白對照,置于25℃恒溫培養箱中培養,于48 h后測量菌落直徑,3次重復。
1.4.3 毒力方程計算 以藥劑濃度的對數值為X,通過抑菌率查機率值表得到的數為Y,求出藥劑的毒力方程,計算出有效中濃度EC50值并進行藥劑的毒力比較[19]。
從天津寧河、寶坻、津南等水稻產區采集典型的稻瘟病病穗40份,穗頸部、主軸、枝梗等處有黑褐色病斑,病斑以上籽粒干枯(圖1)。經分離純化,獲得20株純培養單株。稻瘟病菌菌落呈灰色,接種點處變黑或變黃,分生孢子大小為(14~40)μm×(6~13)μm,有1~3個隔膜(圖2)。

圖1 水稻稻瘟病植株癥狀

圖2 稻瘟病菌菌落及分生孢子特征
由表1可以看出,20個菌株分屬于4個生理小種,分別是 ZG1、ZD1、ZC3、ZB17,其中 ZD1檢測頻次為70%,ZC3為15%,ZG1為10%,ZB17為5%。因此,優勢小種為ZD1。

表1 生理小種的鑒定
24個品種間抗感差異明顯,其中表現中抗的品種有6個,分別是津墾63、津稻328、天隆優619、津原85、津原 U9、津育粳 27(表2),可以作為抗病品種或抗性資源加以利用。
由表3可知,9種化學藥劑對稻瘟病均有一定的防治效果,較好的有250 g/L嘧菌酯懸浮劑、25%咪鮮胺水乳劑、430 g/L戊唑醇懸浮劑、40%稻瘟靈乳油。但是要注意藥劑的輪換使用,防止病原菌抗藥性的產生。

表2 水稻品種對稻瘟病的抗性鑒定結果

表3 9種化學藥劑對稻瘟病的室內毒力
研究稻瘟病菌生理小種種類是水稻稻瘟病的防控基礎和前提。種植和選育抗病品種是防治作物病害較經濟有效的方法,也是豐產和穩產的重要基礎[20,21],既有利于農作物連年穩產高產優質、節省大量人力物力、降低農業投資,又不污染環境,有利于人畜健康。另外化學藥劑作為必不可少的補充措施,了解藥劑的防治效果和檢測抗藥性的存在與否,可為科學合理應用提供依據。