姜秀英 于永梅 魏松紅 王麗麗 呂軍 李建國(guó) 韓勇



摘? 要:為明確遼寧省不同參試水稻品種的抗稻瘟病情況,對(duì)2016~2020年參加遼寧省水稻區(qū)域試驗(yàn)352個(gè)品種(系)稻瘟病抗性進(jìn)行分析,結(jié)果表明:參試品種對(duì)稻瘟病抗性等級(jí)以抗為主,大部分品種抗性達(dá)到中抗及以上水平,高抗品種相對(duì)較少。不同類型品種對(duì)稻瘟病抗性等級(jí)上,抗及以上數(shù)量所占比例相近,無明顯差異。總體上稻瘟病抗性達(dá)到較高水平,抗及以上占比達(dá)69%,育種中應(yīng)進(jìn)一步提高稻瘟病抗性篩選。從感病和高感品種數(shù)量所占比例判斷,存在個(gè)別年份及個(gè)別類型品種發(fā)病較重的現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞:水稻;區(qū)域試驗(yàn);稻瘟?。豢剐?/p>
中圖分類號(hào):S511.034? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-6737(2024)01-0012-05
Evaluation of Resistance to Rice Blast in Rice varieties(lines) from Regional Trails in Liaoning Province from 2016 to 2020
JIANG Xiu-ying1 , YU Yong-mei2 , WEI Song-hong3 , WANG Li-li1 , LV Jun1 , LI Jian-guo1 , HAN Yong1
(1 Liaoning Provincial Rice Research Institute,Shenyang,Liaoning? 110101, China;
2 Integrated Services Centre for Agriculture of Huanren Manchu Autonomous County,Benxi,Liaoning? 117200, China;
3 Shenyang Agricultural University,Shenyang? 110161, China)
Abstract:In order to clarify the rice blast resistance of different rice varieties tested in Liaoning Province, we analyzed the rice blast resistance of 352 rice varieties(lines) participating in the regional rice experiment in Liaoning Province from 2016 to 2020. The results showed that the resistance to rice blast was mainly grade resistant, most of the varieties reached the level of medium resistance or above, and relatively few varieties with high resistance. In terms of resistance to blast, the proportion of resistant grade and above was similar among different varieties, but there was no significant difference. In general, rice blast resistance reached a high level, with 69% of rice blast resistance or above. It is necessary to further improve the screening of rice blast resistance. Judging from the proportion of susceptible and highly susceptible varieties, there was a phenomenon that the disease was more serious in certain years and certain types of varieties.
Key words: Rice; Area test; Rice blast; Resistance
水稻是我國(guó)主要的糧食作物之一,發(fā)展水稻生產(chǎn)一直是我國(guó)糧食安全的重大戰(zhàn)略需求。由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae,M.oryzae)引起的稻瘟病是水稻三大病害之一[1]。東北稻區(qū)主要以稻瘟病和水稻紋枯病為主,且稻瘟病造成的產(chǎn)量損失明顯高于水稻紋枯病[2]。抗病鑒定是水稻區(qū)域試驗(yàn)的重要內(nèi)容之一,遼寧省水稻品種區(qū)域試驗(yàn)抗病以稻瘟病鑒定為主。遼寧省作為優(yōu)質(zhì)東北稻米的主產(chǎn)區(qū),水稻生產(chǎn)一直遭受稻瘟病的危害。利用化學(xué)殺菌劑雖可在一定程度上防控該病,但嚴(yán)重影響環(huán)境安全,防控稻瘟病危害最經(jīng)濟(jì)有效的方法仍是選育及推廣抗病水稻新品種[3-5]。
潘爭(zhēng)艷等對(duì)遼寧省粳稻品種不同時(shí)期攜帶的9個(gè)稻瘟病抗性單基因系進(jìn)行分析,明確了遼寧省260份粳稻品種中稻瘟病抗性基因的類型,評(píng)價(jià)了抗性基因?qū)|寧省水稻生產(chǎn)的利用價(jià)值[6]。王妍等對(duì)遼寧地區(qū)176份水稻資源進(jìn)行了攜帶不同抗稻瘟病基因情況的鑒定,明確遼寧地區(qū)水稻資源中抗稻瘟病基因的分布情況及抗病效應(yīng)[7]。由于稻瘟病菌一直在快速變異,為了進(jìn)一步預(yù)防稻瘟病的發(fā)生,褚晉等遼寧省水稻稻瘟病菌對(duì)稻瘟靈的抗性水平及變化動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究,利用菌絲生長(zhǎng)速率法測(cè)定187株稻瘟病菌菌株對(duì)稻瘟靈的敏感性及抗性,并采用莖葉噴霧法測(cè)定稻瘟靈對(duì)水稻稻瘟病的田間防治效果以及該藥劑與其它藥劑的交互抗性。結(jié)果顯示稻瘟靈與肟菌酯、戊唑醇之間無交互抗性。與不同藥劑輪換使用的前提下,稻瘟靈仍可作為主要藥劑防治稻瘟病[8]。李思博等對(duì)2015~2016遼寧省7個(gè)主要水稻產(chǎn)區(qū)采集、分離、鑒定稻瘟病菌155個(gè)菌株進(jìn)行了菌群和生理小種的鑒定,結(jié)果顯示ZA和ZB群為優(yōu)勢(shì)種群,稻瘟病生理小種在遼寧省主要稻區(qū)的分布情況復(fù)雜,這可能是由于氣候條件差異導(dǎo)致種群協(xié)同進(jìn)化造成的[9]。
由此可見,遼寧省對(duì)稻瘟病的研究多集中在抗性基因分析鑒定、菌種群動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析、防控防治方面,對(duì)不同熟期水稻品種的多年稻瘟病抗性綜合評(píng)述較少。本文綜合分析了2016~2020年遼寧省水稻統(tǒng)一區(qū)域試驗(yàn)參試的352個(gè)品種(系)(以下統(tǒng)稱為品種)稻瘟病抗性鑒定的結(jié)果,以期為遼寧省水稻抗病育種及新品種審定推廣提供參考。
1? 材料與方法
1.1? 試驗(yàn)材料
數(shù)據(jù)來源于遼寧省水稻區(qū)域試驗(yàn)品種抗稻瘟病鑒定年度總結(jié)(沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院)。2016~2020年遼寧省水稻品種區(qū)域試驗(yàn)參試品種(系)共352個(gè),其中2018年64個(gè),2020年93個(gè),其余年份均為65個(gè)。參試水稻品種按熟期分類為中早熟、中熟、中晚熟、晚熟,2020年新增優(yōu)質(zhì)中熟、優(yōu)質(zhì)中晚熟。各類型參試品種數(shù)量見表1。
1.2? 試驗(yàn)方法
抗病鑒定試驗(yàn)設(shè)計(jì)、調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法參照中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2646-2014《水稻品種試驗(yàn)稻瘟病抗性鑒定與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》。數(shù)據(jù)用 Excel 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2? 結(jié)果與分析
2.1? 不同類型品種稻瘟病抗性比例
2016~2020年5年間(表2),只有2018年有4個(gè)品種對(duì)稻瘟病抗性級(jí)別達(dá)到高抗,占比1.1%,中熟和中晚熟各1個(gè)品種,晚熟2個(gè)品種。除2017年中晚熟品種抗病占比(23.1%)低于中抗占比(34.6%)、高感占比(26.9%),2017年中熟品種占比(38.5%),與高感占比相同外,其余年份,各個(gè)熟期類型品種抗占比均高于其它抗病類型。2016~2020年間,所有參試水稻品種抗及以上的品種數(shù)量243個(gè),占比69.0%,中抗及以上的品種占比81.3%,感、高感品種占比11.9%。除2020年新增的優(yōu)質(zhì)組僅有一年數(shù)據(jù),不作考慮外,2016~2020年不同類型品種抗及以上的占比均在70.0%左右,變幅在67.2%~70.8%之間,晚熟品種的占比略高于其余各組。不同類型品種抗及以上數(shù)量占比總體趨勢(shì)一致。參試品種對(duì)稻瘟病抗性級(jí)別以抗為主,大部分品種抗性達(dá)到中抗及以上水平。
2.2? 不同年份品種稻瘟病抗性比例
從感病和高感品種占比判斷(表2),2016年整體發(fā)病不重,僅晚熟品種區(qū)域性感病較重,有15.4%高感品種,其余類型品種抗病性均表現(xiàn)無感或高感;2017年整體抗性表現(xiàn)較差,中熟有38.5%高感品種,中晚熟有26.9%高感品種;2018年參試品種整體抗性表現(xiàn)較好,所有參試品種抗病級(jí)別在中抗及以上水平;2019年晚熟類型抗性在中抗及以上水平,其余類型有20%左右感病或高感品種;2020年中早熟品種無感、高感級(jí),其它類型品種感及高感占比7.7%~28.6%之間。總體上由于不同年份間氣候條件的差異,存在個(gè)別年份或個(gè)別類型品種發(fā)病較重的現(xiàn)象。
2.3? 不同年份稻瘟病綜合指數(shù)比較
從2016~2020年不同類型水稻品種稻瘟病綜合抗性指數(shù)上看(圖1),中早熟品種變幅較小(1.3~3.7),中熟組品種變幅較大(1.4~5.3),另兩組變幅居中。2017年中熟、中晚熟稻瘟病綜合抗性指數(shù)較大,分別為5.3、5.1,2020年晚熟稻瘟病綜合抗性指數(shù)較大,為4.7,其它年份各類型品種稻瘟病綜合抗性指數(shù)均在小范圍內(nèi)起伏,趨勢(shì)較平穩(wěn)。
2.4? 各類型對(duì)照品種不同年份抗病性分析
不同類型對(duì)照品種多數(shù)年份稻瘟病抗性表現(xiàn)為抗?。ū?),僅中早熟對(duì)照品種沈農(nóng)315在2019年表現(xiàn)為感病,中熟對(duì)照品種沈稻6號(hào)在2017年表現(xiàn)為中抗,中晚熟對(duì)照品種在2017年表現(xiàn)為中感。同一品種在不同年份稻瘟病抗性基本穩(wěn)定,但個(gè)別年份個(gè)別地區(qū)會(huì)出現(xiàn)一定程度波動(dòng),環(huán)境因素對(duì)品種稻瘟病抗性表現(xiàn)有一定程度影響。
從綜合指數(shù)看(圖2),2017年中晚熟對(duì)照品種遼粳9號(hào)綜合指數(shù)較大(5.7),2019年中早熟對(duì)照品種沈農(nóng)315綜合指數(shù)較大(7.0),其余年份,各類型對(duì)照品種變幅在1.0~2.3之間。不同年份間環(huán)境條件下的稻瘟病菌對(duì)同一品種的致病會(huì)有一定的差異性,但對(duì)照品種的稻瘟病抗性基本穩(wěn)定,所以各參試組可以以其做對(duì)照。
3? 結(jié)論與討論
近20年來,由于稻瘟病生理小種的不斷變異,稻瘟病平均每 4~6 年就有一次大爆發(fā),造成了嚴(yán)重的糧食生產(chǎn)安全問題和經(jīng)濟(jì)損失[6,10-11]。全球有 80 多個(gè)水稻種植地區(qū)發(fā)生稻瘟病,包括水田和旱地種植[12]。長(zhǎng)期以來,國(guó)內(nèi)外研究表明種植抗病品種是防控病害最經(jīng)濟(jì)有效和環(huán)境友好的措施[4-5,13]。王軍等含有稻瘟病抗病基因Pi-ta和Pi-b的武運(yùn)粳8號(hào),含有條紋葉枯病抗病基因Stv-bi的鎮(zhèn)稻42為基因供體配置雜交組合,利用Pi-ta和Pi-b的基因標(biāo)記和Stv-bi并結(jié)合田間的多年選育,篩選了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗水稻新品系74121[14]。董巍等通過分子標(biāo)記輔助選擇的方法將稻瘟病抗性基因Pi-1、Pi-2從供體BL6中回交聚合到培矮64S中,并篩選得到的10株改良株系[15]。劉凱等將攜帶 Pi-ta 和 Pi-b 基因的水稻品種‘武運(yùn)粳 8 號(hào)與攜帶 Pi-9 基因的水稻品種鹽稻10號(hào)進(jìn)行雜交,利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)篩選出聚合上述3個(gè)基因的后代材料,最終培育出具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗稻瘟強(qiáng)的水稻新品系鹽稻1626,為抗稻瘟病基因聚合育種實(shí)踐提供了育種材料與理論依據(jù)[16]。
由此可見,對(duì)于綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良特別是抗病性強(qiáng)的水稻品種(組合) 的培育,目前已經(jīng)成為了現(xiàn)代水稻育種的重要方向[17]。為了進(jìn)一步通過表型篩選適合遼寧地區(qū)對(duì)稻瘟病抗性的材料,對(duì)2016~2020年遼寧省水稻區(qū)域試驗(yàn)參試品種稻瘟病抗性鑒定結(jié)果進(jìn)行分析,結(jié)果表明遼寧省在水稻抗稻瘟病品種選育上已經(jīng)取得一定成效,從參試品種對(duì)稻瘟病抗性表現(xiàn)上看,大部分品種抗性達(dá)到中抗及以上水平,值得注意的是,感、高感級(jí)水稻品種占比達(dá)到11.9%。依據(jù)現(xiàn)行遼寧省稻品種審定標(biāo)準(zhǔn)(2021年)判斷,有66個(gè)品種稻瘟病抗性鑒定超出標(biāo)準(zhǔn)范圍,占比18.8%,水稻育種中應(yīng)進(jìn)一步提高稻瘟病抗性篩選??傮w上,環(huán)境因素對(duì)品種抗性表現(xiàn)有一定影響,育種家在選育品種的過程中,應(yīng)注意設(shè)置相對(duì)穩(wěn)定的對(duì)照品種,不僅要觀察育種材料的抗性表現(xiàn),也要依據(jù)對(duì)照品種表現(xiàn),綜合判斷育種材料對(duì)稻瘟病的抗性,尤其在稻瘟病大發(fā)生年份,對(duì)特殊目標(biāo)材料,依對(duì)照品種抗性表現(xiàn)適當(dāng)放寬選擇條件繼續(xù)觀察篩選。不僅要在品種上進(jìn)行選擇,在栽培措施上,生產(chǎn)中應(yīng)用的水稻品種抗病基因的多樣化是一個(gè)關(guān)鍵,應(yīng)注重選擇多種抗病品種進(jìn)行布局以及抗病品種合理輪換,避免單一品種大面積種植造成危害。本文通過對(duì)多年來不同熟期參試品種的稻瘟病抗性進(jìn)行綜合分析,為北方粳稻抗稻瘟病品種選育及審定推廣提供重要的科學(xué)依據(jù)和參考價(jià)值。
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基金項(xiàng)目:省水稻種植結(jié)構(gòu)調(diào)整專項(xiàng)-優(yōu)質(zhì)高食味水稻新品種選育繁育示范推廣;遼寧省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目(2022JH2/101300283)。
收稿日期:2023-11-17
作者簡(jiǎn)介:姜秀英(1973—),女,副研究員,碩士,主要從事水稻品種選育及水稻品種區(qū)域試驗(yàn)工作。
*通訊作者:王麗麗(1990—),女,助理研究員,博士,主要從事水稻抗稻瘟病分子育種工作。