抗稻曲病水稻品種與材料的篩選與評(píng)價(jià)

2014-12-22 18:39:58張舒呂小成賈切呂亮袁斌楊小林

湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年21期

關(guān)鍵詞：稻曲病水稻

張舒+呂小成+賈切+呂亮+袁斌+楊小林+常向前+楊守利+雷德華+雷發(fā)國+肖志民

摘要：通過田間分期播種自然誘發(fā)和溫室人工接種試驗(yàn)，對(duì)湖北省主栽品種及高代育種材料進(jìn)行了抗稻曲病鑒定，共篩選出對(duì)稻曲病免疫的材料4份，為稻曲病的抗病育種奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：水稻;稻曲病;抗性評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：S435 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ?文章編號(hào)：0439-8114（2014）21-5163-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.21.028

Screening and Evaluation of Rice Varieties and Materials Against Rice False Smut

ZHANG Shu1，L？譈 Xiao-cheng2，JIA Qie3， L？譈 Liang1，YUAN Bin1，YANG Xiao-lin1，CHANG Xiang-qian1，

YANG Shou-li2， LEI De-hua2， LIE Fa-guo2， XIAO Zhi-min2

（1.Institute of Plant Protection and Soil Science/Hubei Key Laboratory of Crop Diseases，Insect Pest and Weeds Control，Wuhan 430064，China; 2.Yuanan Bureau of Agriculture， Yuanan 444200，Hubei， China; 3.Department of Plant Protection， College of Plant Science and Technology and the Key Lab of Crop Disease Monitoring Safety Control in Hubei Province，Wuhan 430070，China）

Abstract： Major rice varieties and high generation breeding materials against rice false smut in Hubei province were identified by field naturally induced and greenhouse artificial inoculation. Four materials for immune rice false smut were screened. It will lay the foundation for breeding rice with disease resistance against false smut.

Key words：Rice;Rice false smut（Ustilaginoidea virens）;Resistance evaluation

水稻稻曲病菌是由稻綠核菌[Ustilaginoidea virens （Cooke） Tak.]引起的一種真菌性病害，中國主要稻作區(qū)水稻生產(chǎn)后期普遍發(fā)生。通常在中、晚稻上發(fā)生，在雜交稻、優(yōu)質(zhì)稻上發(fā)生較普遍，該病主要危害穗部，減產(chǎn)嚴(yán)重。近年來，由于氣候條件的變化，水稻品種的不斷更新、耕作制度的改變及氮肥用量的加大，稻曲病危害漸趨嚴(yán)重，由次要病害上升為主要病害。國內(nèi)很多學(xué)者開展了本地水稻品種和材料對(duì)稻曲病的抗性研究，結(jié)果表明，生產(chǎn)上應(yīng)用的水稻品種大多缺乏對(duì)稻曲病的抗性，不同品種間對(duì)稻曲病的抗性差異顯著，同一品種不同地域和播期抗性表現(xiàn)也不盡相同[1-11]。稻曲病抗源缺乏，人工接種技術(shù)條件苛刻，鑒定結(jié)果易受地域和氣候條件影響，一定程度上制約了稻曲病的抗病育種工作。本研究通過多年病圃田塊自然誘發(fā)和溫室人工接種方法綜合評(píng)價(jià)湖北省主栽水稻品種和高代育種材料對(duì)稻曲病的抗性，為稻曲病的抗病育種奠定基礎(chǔ)。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

2010年共收集水稻品種114份，其中早稻品種12份，中稻品種73份，晚稻品種12份，鑒別品種17份，均由市場(chǎng)購買。2011年共收集水稻品種和材料203份，其中品種139份，高代育種材料64份。品種中早稻品種11份，中稻品種100份，晚稻品種11份，鑒別品種17份，均由市場(chǎng)購買;材料中H40由黃岡農(nóng)業(yè)科學(xué)院周強(qiáng)提供，F(xiàn)1～F46由湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所費(fèi)振江提供，C1～C17由湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所陳志軍提供。2013年收集水稻品種和材料40份，其中品種10份，鑒別品種8份，材料22份，均為2010年和2011年田間自然誘發(fā)結(jié)果表明對(duì)稻曲病表現(xiàn)為免疫和高抗的品種。稻曲病病原菌[Ustilaginoidea virens （Cke） Tak]，菌株代號(hào)44-a，由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)羅朝喜實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 ?方法

2010年自然誘發(fā)鑒定試驗(yàn)在稻曲病常發(fā)疫區(qū)湖北省宜昌市遠(yuǎn)安縣荷花鎮(zhèn)窯河村進(jìn)行，面積0.153 hm2。所有品種均于4月15日播種，5月19日移栽，株行距10.0 cm ×16.7 cm，每品種或材料栽100叢。四周種植感病品種晚秈98作為誘發(fā)行。其他農(nóng)事操作均按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)進(jìn)行，整個(gè)生育期不施用殺菌劑。

2011年試驗(yàn)自然誘發(fā)鑒定地點(diǎn)與2010年相同，面積0.307 hm2。2011年所有品種分3期播種（簡稱為Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期），Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期的播種時(shí)間分別為4月14日、4月21日、4月28日，移栽時(shí)間分別為5月14日、5月21日、5月28日，株行距10.0 cm ×16.7 cm，每品種和材料栽50叢。四周種植感病品種晚秈98作為誘發(fā)行。5月12日整田，基肥為每公頃施復(fù)合肥600 kg。5月15日施除草劑10%芐·甲可濕性粉劑（新得力）。6月14日施除草劑10%芐嘧磺隆可濕性粉劑（農(nóng)得時(shí)）。7月21日安裝防鳥網(wǎng)。8月24日噴施除草劑13%二甲四氯鈉水劑。其他田間管理按常規(guī)進(jìn)行，整個(gè)生育期不施用殺菌劑。田間安裝kestrel4500天氣記錄儀，記錄天氣情況。

2013年溫室人工接種誘發(fā)試驗(yàn)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)溫室進(jìn)行。

1.3 ?溫室人工接種方法

在水稻破口前3～5 d，用10 mL的注射器分別向水稻穗苞中注射1～2 mL的1×106孢子/mL濃度孢子菌絲混合液直至溢出，置于25℃±2℃、90%±10% RH的溫室中保濕培養(yǎng)5 d，然后轉(zhuǎn)移至28℃± 2℃、90%±10% RH的溫室中繼續(xù)培養(yǎng)至蠟熟期（接種后20 d）。每品種和材料接種10穗，重復(fù)3次。

1.4 ?調(diào)查時(shí)間及方法

自然誘發(fā)調(diào)查時(shí)間為黃熟期，溫室人工接種調(diào)查時(shí)間為接種后20天。自然誘發(fā)調(diào)查50～100叢，溫室人工接種調(diào)查接種穗，分別調(diào)查總穗數(shù)、病穗數(shù)、總粒數(shù)、病粒數(shù)，計(jì)算病穗率、平均單穗病粒數(shù)（單穗稻曲球數(shù)）。

1.5 ?分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

采用稻曲病行業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目組制訂的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)供試品種和材料的抗感性。稻曲病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)（免疫，I），病穗率為0;1級(jí)（抗，R）：病穗率為0.1%～3.0%;3級(jí)（中抗，MR）：病穗率為3.1%～7.0%，單穗稻曲球數(shù)≤5;5級(jí)（中感，MS）：病穗率為7.1%～15.0%，單穗稻曲球數(shù)≤7;7級(jí)（感，S：病穗率為15.1%～25.0%）;9級(jí)（高感，HS：病穗率大于25.0%）。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?2010年試驗(yàn)結(jié)果

2010年自然誘發(fā)鑒定的114份品種中有75份發(fā)病，占總數(shù)的65.8%，發(fā)病品種中以II優(yōu)725發(fā)病最重，其病穗率、單穗稻曲球數(shù)均為最高，分別達(dá)到34.32%、14.74粒，金優(yōu)77發(fā)病最輕，其病穗率、單穗稻曲球數(shù)分別為0.1%、0.005粒。發(fā)病品種抗性分級(jí)為1、3、5、7、9的品種數(shù)分別為45份、16份、11份、2份、1份，占試驗(yàn)品種總數(shù)的39.5%、14.0%、9.6%、1.8%、0.09%，詳見表1。

對(duì)未發(fā)病的金優(yōu)268等39份品種，結(jié)合品種的生育期和當(dāng)年的氣象資料進(jìn)行分析，結(jié)果如下：早稻金優(yōu)268、株兩優(yōu)120、金優(yōu)402、金優(yōu)974、株兩優(yōu)611、華兩優(yōu)105、陸兩優(yōu)611、株兩優(yōu)02、株兩優(yōu)99、陸兩優(yōu)211、金優(yōu)284、禾盛優(yōu)547全部等12個(gè)品種均未發(fā)病，可能是由于除金優(yōu)284外，其他11個(gè)品種均于6月22日孕穗，7月12日前已齊穗，而從6月22日到7月12日期間僅有7月4日和7月5日兩次降雨，雨量分別為41.3 mm和51.9 mm，不利于稻曲病的顯癥發(fā)病。

中稻73品種中有金優(yōu)725、中糯2055、Ⅱ優(yōu)58、D優(yōu)202、內(nèi)香優(yōu)2128、福優(yōu)/QT-1、華安501等7個(gè)品種未發(fā)病，中糯2055、內(nèi)香優(yōu)2128與綿2優(yōu)838生育期相當(dāng)，金優(yōu)725與揚(yáng)稻6號(hào)生育期相當(dāng)，Ⅱ優(yōu)58、D優(yōu)202、福優(yōu)/QT-1三者生育期與中9優(yōu)89相當(dāng)，華安501與岡優(yōu)825相當(dāng)，但均是后者發(fā)病。

晚稻12個(gè)品種中有6個(gè)品種沒有發(fā)病。黃華粘、金優(yōu)928和豐源優(yōu)272三個(gè)品種與發(fā)病品種鄂糯9號(hào)、中優(yōu)272的生育期相當(dāng)而沒有發(fā)病，說明黃華粘、金優(yōu)928和豐源優(yōu)272可能對(duì)稻曲病具有一定的抗性;岳9113和禾盛晚優(yōu)1號(hào)從生育期上結(jié)合當(dāng)時(shí)天氣因素判斷有發(fā)生稻曲病的可能，但岳9113和禾盛晚優(yōu)1號(hào)也沒有發(fā)病。金優(yōu)297于7月6日孕穗，7月21日始穗，7月28日齊穗，而7月6日到7月28日之間有16個(gè)雨日，日平均溫病普遍低于25℃，也沒有發(fā)病。

鑒別品種17個(gè)品種中只有珍龍13、IR26、Mudgo 3個(gè)品種發(fā)病，其余14個(gè)品種均未發(fā)病。與珍龍13和IR26生育期相當(dāng)?shù)奶靥仄蘸凸贤?4完全沒有發(fā)病;四豐43、東農(nóng)363、關(guān)東51、合江18、麗江黑谷與早稻生育期相當(dāng)，未遇到適合發(fā)病天氣，亦未發(fā)病;金剛30、南粳15兩個(gè)品種的孕穗至齊穗時(shí)間是7月21日到8月13日，期間共有9個(gè)雨日，但兩個(gè)品種未發(fā)病;鑒12、IR36、TN1孕穗至齊穗時(shí)間是7月14到8月6日，期間共有12個(gè)降雨日，未發(fā)病;ASD7、Ptb33、Babawee 3個(gè)品種孕穗到齊穗時(shí)間是8月15日到9月11日，期間有13個(gè)雨日，未發(fā)病，因此金剛30、南粳15、鑒12、IR36、TN1、ASD7、Ptb33、Babawee 等8個(gè)品種可能抗稻曲病，需要通過人工接種方法作進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.2 ?2011年試驗(yàn)結(jié)果

2011年203份供試品種和材料中共有25份沒有發(fā)病，占總試驗(yàn)品種和材料的12.3%。其中早稻品種華兩優(yōu)103、兩優(yōu)9168、株兩優(yōu)120、金優(yōu)402、株兩優(yōu)611、華兩優(yōu)105、禾盛優(yōu)547共7份，中稻品種金優(yōu)1176、皖稻103、銀糯1號(hào)、中優(yōu)272、金優(yōu)284共5份，鑒別品種四豐43、合江18、Mudgo、Babawee共4份、材料F01、H40、C1、C3、C7、C9、C13、C14、C16共9份。

有178份品種和材料發(fā)病，但3個(gè)播期情況不一致，為便于總結(jié)，將病穗率最高一期作為統(tǒng)計(jì)分析標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)病品種抗性分級(jí)為1、3、5、7、9的品種和材料數(shù)分別為58份、42份、49份、19份、10份，分別占試驗(yàn)品種和材料總數(shù)的28.6%、20.7%、24.1%、9.4%、4.9%，見表2和表3。

從3個(gè)播期品種和材料發(fā)病情況來看，同一品種和材料在3個(gè)播期的病穗率和單穗稻曲球數(shù)各有不同。3個(gè)播期均發(fā)病的品種和材料共88份，占總供試品種和材料的43.3%;兩個(gè)播期發(fā)病、一個(gè)播期未發(fā)病的品種和材料共45份，占總供試品種和材料的22.2%;一個(gè)播期發(fā)病、兩個(gè)播期未發(fā)病的品種和材料共45份，占總供試品種和材料的22.2%，詳見表4。

2.3 ?2010與2011年鑒定結(jié)果比較

從2010年與2011年兩年田間自然誘發(fā)鑒定的試驗(yàn)結(jié)果綜合分析，兩年均發(fā)病的有IR26;2010年發(fā)病、2011年未發(fā)病的有Mudgo;2010年未發(fā)病、2011年發(fā)病的有陸兩優(yōu)611、株兩優(yōu)02、株兩優(yōu)99、金優(yōu)725、中糯2055、II優(yōu)58、D優(yōu)202、內(nèi)香優(yōu)2128、華安501、黃華粘、金優(yōu)928、豐源優(yōu)272、特特普、麗江黑谷、金剛30、南粳15、爪哇14、特特普、東農(nóng)363、關(guān)東51、ASD7、IR28、IR36、TN1等24個(gè)品種，以上3種情況的品種和材料不需要再進(jìn)行溫室人工鑒定。2010年和2011年均未發(fā)病的有株兩優(yōu)120、金優(yōu)402、株兩優(yōu)611、華兩優(yōu)105、禾盛優(yōu)547、金優(yōu)284、四豐43、合江18、Babawee等9個(gè)品種，需要通過溫室人工接種進(jìn)一步求證其抗性。

2.4 ?2013年人工接種鑒定結(jié)果

2013年溫室接種40份品種和材料中有F01、C1、C3、C17等4份材料未發(fā)病，占供試品種和材料的10.0%，皖稻103、H40等2份品種抗性級(jí)別為7級(jí)，占供試品種和材料的5.0%，其他34份品種和材料均發(fā)病，抗性級(jí)別為9級(jí)，占供試品種和材料的85.0%，結(jié)果見表5。

3 ?小結(jié)

同一品種和材料在3個(gè)播種期中病穗率和單穗稻曲球數(shù)各不相同，說明稻曲病的發(fā)生與播期關(guān)系密切，這主要是3個(gè)播期時(shí)抽穗揚(yáng)花期的氣候條件不同引起的，從而證實(shí)了稻曲病是一典型氣候性病害。兩年田間自然誘發(fā)未發(fā)病或發(fā)病輕的品種和材料，溫室人工接種大多數(shù)能發(fā)病，因此，稻曲病抗性品種和材料的評(píng)價(jià)要異地多點(diǎn)并結(jié)合溫室人工接種試驗(yàn)才能得出正確的結(jié)論。

溫室人工接種試驗(yàn)中，40個(gè)品種和材料中有36個(gè)發(fā)病，發(fā)病率達(dá)90.00%，發(fā)病品種和材料病穗率達(dá)16.67%～100.00%，單穗稻曲球數(shù)達(dá)0.60～19.97粒，說明試驗(yàn)采用的人工接方法是切實(shí)可行，可以作為稻曲病抗性品種和材料評(píng)價(jià)的方法之一。本研究篩選出了4個(gè)免疫的材料，為稻曲病的抗病育種奠定了基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯 ?張 ?毅）