殷春淵 劉賀梅 王書玉 孫建權(quán) 胡秀明 王和樂 劉璐瑤 田芳慧 馬朝陽 張栩 馬曉紅 魏芳
摘要?[目的]鑒定61個水稻材料稻瘟病苗期發(fā)病情況。[方法]利用水稻感病植株苗期誘發(fā)浸染技術(shù),在人工控制溫濕度的塑料大棚進行稻瘟病試驗鑒定。[結(jié)果] 相對于其他常規(guī)品種恢復系材料稻瘟病發(fā)病指數(shù)普遍較低,發(fā)病指數(shù)在0~10的恢復系材料占總恢復系的60.71%,發(fā)病指數(shù)在0~5的恢復系材料有10個,表現(xiàn)為輕感稻瘟病;發(fā)病指數(shù)為0的材料有2個,為JR3/津稻88R和JR3/京稻7號R株系,表現(xiàn)為抗稻瘟病;其他品種發(fā)病指數(shù)絕大部分在50~100,表現(xiàn)為重感稻瘟病。不同發(fā)病類型比較,急性型葉瘟相對于普通型葉瘟發(fā)病概率低,占供試品種的29.51%。[結(jié)論]河南省水稻種質(zhì)資源絕大部分不抗稻瘟病,恢復系材料相對于普通常規(guī)種較抗稻瘟病。加強水稻抗稻瘟病和雜交育種技術(shù)研究對提升河南省水稻抗性育種水平具有重要意義。
關(guān)鍵詞?水稻;稻瘟病;苗期;抗性鑒定技術(shù)
中圖分類號?S435.111.4+1文獻標識碼?A
文章編號?0517-6611(2019)20-0138-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.20.036
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
A Technique and Method for Identification of Rice Blast at Seedling Stage
YIN Chun?yuan, LIU He?mei, WANG Shu?yu et al?(Xinxiang Academy of Agricultural Sciences, Xinxiang, Henan 453002)
Abstract?[Objective]To identify the incidence of rice blast at seedling stage in 61 rice materials.[Method]The experiment of rice blast was carried out in plastic shed with artificial control of temperature and humidity by using the technique of induced soaking in seedling stage of rice susceptible plants.[Result]The incidence index of rice blast for restorer lines was generally lower compared with other conventional, and the incidence index of restorer lines between 0 and 10 accounted for 60.71% of the total restorer lines.There were 10 restorer lines with incidence index between 0 and 5, which showed light susceptibility to rice blast.There were 2 materials with 0 incidence index, JR3/ Jindao 88R and JR3/ Jingdao 7 R lines, which were resistant to rice blast.The incidence index of most of the other varieties were between 50 and 100, which showed severe rice blast.Compared with different types of disease, the incidence of acute leaf blast was lower than that of common leaf plague, accounting for 29.51% of the tested varieties.[Conclusion]The results indicated that most of the rice idioplasm resources in our province were not resistant to rice blast, and the restorer lines were more resistant to rice blast than conventional rice varieties.It is of great significance to strengthen the research on rice blast resistance and hybrid breeding techniques in order to improve the rice resistance breeding level in our province.
Key words?Rice;Rice blast;Seedling stage;Resistance identification technique
稻瘟病是威脅水稻生產(chǎn)安全的主要障礙因素之一,也是我國南北稻區(qū)相對于其他病害危害最嚴重的病害之一,俗稱水稻癌癥[1]。流行年份,因該病造成產(chǎn)量大量損失,一般田塊減產(chǎn)10%~20%,重病田塊可減產(chǎn)50%以上,局部田塊甚至顆粒無收[2]。生產(chǎn)上稻瘟病的防治主要通過噴施農(nóng)藥來實現(xiàn),而農(nóng)藥防治成本高且容易污染環(huán)境。選育和推廣抗病水稻品種是防治稻瘟病最經(jīng)濟、安全、有效的方法[3-8],以利用抗病品種為核心、以健康栽培等農(nóng)業(yè)措施為基礎(chǔ)的綜合防治策略,能確保水稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。而科學準確地鑒定與評價品種的抗病性是基礎(chǔ)。
水稻品種對稻瘟病抗性評價指標有3項,即葉瘟、病穗率和損失率,病穗率和損失率雖然評價最直接,且與產(chǎn)量損失極顯著相關(guān),但后期的鑒定必須在溫濕度適宜的沿?;蛏絽^(qū)進行,鑒定條件比較特殊。苗期葉瘟發(fā)病癥狀明顯,發(fā)病的溫濕度易控制,可操作性強,與產(chǎn)量損失有一定相關(guān)性[9],特別適宜在平原地區(qū)推廣該技術(shù)。鑒于此,筆者利用苗期病菌感染誘發(fā)技術(shù),在人工控制的塑料大棚中對河南省收集的61份水稻材料進行苗期鑒定稻瘟病發(fā)病情況,并篩選出抗病強的水稻材料,同時總結(jié)出苗期鑒定水稻稻瘟病的技術(shù)和方法,以期為河南省水稻抗性育種研究提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。
1?材料與方法
1.1?試驗材料
試驗材料來自于河南新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學院改良的恢復系株系材料28份和優(yōu)質(zhì)米品系6份、農(nóng)民育種家岳秀安優(yōu)質(zhì)品系7份、豫北種業(yè)20份共61份(表1)。
1.2?菌種來源
2017年對河南省新鄉(xiāng)地區(qū)、江蘇省徐州和連云港地區(qū)易感稻瘟病的水稻品種和品系進行大面積采樣,從中選出發(fā)病較嚴重的植株莖稈1 000株進行低溫保存。待接種時取出利用。
1.3?試驗方法
試驗于2018年在河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學院試驗基地500 m2塑料大棚內(nèi)進行。4月26日播種,5月10日架病株稻稈,5月25日苗期調(diào)查,6月3日第2次架病株稻稈(如果發(fā)病效果不好可以進行3次接種)[10]。
病菌培養(yǎng)方法:把所采集病株發(fā)病的穗頸節(jié)以上取下(包括發(fā)病的穗頸節(jié)、發(fā)病的稻穗枝梗),脫掉稻穗上的籽粒,常溫下放在盆或其他容器中用自來水浸泡5 h待發(fā)病孢子產(chǎn)生(如果溫度低可以放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)孢子),5 h后,把產(chǎn)生孢子的病株帶到有噴霧系統(tǒng)的大棚中接種。
接種發(fā)病方法:水稻于3葉1心期開始放產(chǎn)生孢子的病株,每個鑒定品種放3~5棵病株(根據(jù)病株總量),病株一定要架在秧苗葉片上,切勿直接放在地上。秧苗接種感染發(fā)病期間保持溫度不高于28 ℃,濕度高于80%為宜。并及時加蓋2層弓棚薄膜保溫,接種初期一直蓋膜保濕48 h,使空氣濕度達100%,此時期是感病的關(guān)鍵時期。以后每天白天揭膜通風降溫,并時時噴霧,晚上蓋膜增溫增濕。連續(xù)10 d基本上接種結(jié)束,此時可以進行苗期調(diào)查。
調(diào)查記載方法:采用稻瘟病測報調(diào)查規(guī)范標準GB/T 15790—2009進行調(diào)查記載[11]。苗期葉瘟病情分級指標(以株為單位):0級,無病斑,1級,病斑5個以下,2級,病斑5~10個,3級,全株發(fā)病或部分葉片枯死。
2?結(jié)果與分析
2.1?水稻苗期葉片稻瘟病發(fā)病特征
苗期葉瘟分為普通型和急性型2種典型類型。普通型葉瘟癥狀:苗期葉片病斑呈梭形,最外層為淡黃色暈圈,內(nèi)圈褐色,中央為灰白色,病斑兩端中央的葉脈為褐色的長條線,為壞死線,發(fā)病癥狀極其明顯,呈明顯的“三部一線”特征(圖1)。秧苗期發(fā)生普通型葉瘟,移入大田后,只要栽培管理措施得當,有的品種發(fā)病特征將逐漸消失;反之,如果后期管理粗放,將會對水稻后期產(chǎn)量的形成造成較大影響。
急性型葉瘟發(fā)病特征表現(xiàn):葉片病斑呈暗綠近圓形或橢圓形或不規(guī)則的水漬狀,發(fā)病性狀特別突出,整個品種的葉片像熱水澆過一樣呈枯死狀(圖2)。一般急性型葉瘟一旦暴發(fā),移入大田后很難度過緩苗期,幾乎造成減產(chǎn)或絕收。試驗數(shù)據(jù)采集是根據(jù)病斑大小和形狀進行分類調(diào)查。
2.2?水稻苗期不同品種葉瘟調(diào)查結(jié)果
從表2可以看出,苗期葉瘟發(fā)病效果較明顯,大部分感染了稻瘟病。從發(fā)病株率可以看出,豫北種業(yè)和岳秀安育種單位和個人提供的品系材料發(fā)病較重,發(fā)病株率絕大部分達90%以上,病情指數(shù)在33.3~100;恢復系材料相對于以上材料除個別病情指數(shù)達100外,其他發(fā)病情況相對較輕,絕大部分病情指數(shù)在0~10,占恢復系材料的60.71%,說明恢復系材料相對于常規(guī)品種較抗稻瘟病。從急性型葉瘟發(fā)病情況看,恢復系材料有5個;其他常規(guī)品種有13個,共18個,占供試品種的29.5%。說明普通型葉瘟較急性型葉瘟更易普發(fā)。發(fā)病指數(shù)在0~5的品種有10個,主要為恢復系品種,表現(xiàn)為輕發(fā)生、抗稻瘟?。ū?),苗期病情指數(shù)為0的品系有2個,為JR3/津稻88R和JR3/京稻7號R株系。
3?結(jié)論
該研究結(jié)果表明,用已發(fā)病的稻株重新進行病菌孢子培養(yǎng),然后帶入秧田進行病菌自然接種浸染的苗期稻瘟病抗性鑒定技術(shù)是一項簡單實用的鑒定技術(shù)。從整個鑒定試驗效果看,苗期稻瘟病抗性鑒定發(fā)病效果較好,感病和不感病品種表現(xiàn)較明顯。從供試品種調(diào)查結(jié)果可以看出,恢復系材料發(fā)病情況大部分表現(xiàn)較輕,病情指數(shù)在0~10的品種占恢復系材料的60.71%;其他常規(guī)品種發(fā)病較重,病情指數(shù)大部分在90以上,說明恢復系材料相對于常規(guī)品種較抗稻瘟病。從葉瘟發(fā)病類型看,急性型葉瘟發(fā)病品種數(shù)有18個,占供試品種29.5%,普通型葉瘟有41個,占67.2%,說明普通型葉瘟較急性型葉瘟更易普發(fā)。發(fā)病指數(shù)為0的品種有2個,其他均感稻瘟病,只是發(fā)病程度不同。由發(fā)病指數(shù)可知,小于5的輕發(fā)生,發(fā)病指數(shù)在0~5的可以篩選出10個品種表現(xiàn)輕感稻瘟病。這表明稻瘟病是水稻生產(chǎn)上的一大病害,在提供的品種中絕大部分感稻瘟病,說明河南省水稻在稻瘟病抗性育種技術(shù)方面有待加強。該研究只是在苗期大棚人工控制的適宜溫濕度環(huán)境下進行的稻瘟病抗性鑒定試驗,而針對成熟期穗頸瘟的發(fā)病情況未調(diào)查,主要是由于河南沿黃地區(qū)8—10月氣候炎熱,大棚內(nèi)溫度不易控制到適宜發(fā)病的溫濕度條件,不利于開展后期稻瘟病鑒定試驗。為了科學鑒定水稻后期發(fā)病和苗期發(fā)病的關(guān)聯(lián)性,今后應在適宜稻瘟病高發(fā)區(qū)開展鑒定試驗。
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