水稻稻瘟病抗性的研究進(jìn)展

沈文娟 張銀霞 黃玉鋒 王文經(jīng)

摘 要：目前，在水稻集中種植區(qū)域，稻瘟病是影響其產(chǎn)量的最大病害之一，寧夏地區(qū)便是受害地區(qū)之一。通過運(yùn)用品種抗病性能夠很好地防治稻瘟病，同樣也是公認(rèn)的病害綜合防治的根本策略。本文通過對(duì)抗性鑒定方法、抗性資源篩選和發(fā)掘、抗性遺傳的研究3個(gè)方面的描述，對(duì)寧夏地區(qū)的水稻稻瘟病抗性的研究現(xiàn)狀做就簡明概述。與此同時(shí)，對(duì)水稻稻瘟病抗性研究的現(xiàn)存問題和研究的發(fā)展方向進(jìn)行了簡要討論。

關(guān)鍵詞：水稻;稻瘟病;寧夏;抗性

一、水稻稻瘟病概述

稻瘟病還叫作稻熱病，有火燒瘟的俗稱，在全球各地都存在，是很厲害的水稻病害。早在17世紀(jì)，就有了稻瘟病出現(xiàn)，我國17世紀(jì)的著作《天工開物》一書就有稻瘟病的記載，此后，日本在18世紀(jì)初期出現(xiàn)對(duì)其的記錄與描述，意大利在19世紀(jì)中期也出現(xiàn)記錄，緊接著許多其他國家相繼有了記錄與描述。直到現(xiàn)在，全球有80多個(gè)國家都表示發(fā)生了稻瘟病。在水稻的生長期和水稻的各種部分都有可能發(fā)生稻瘟病，根據(jù)病害的不同階段和部位可分為秧苗，葉胚，葉枕胚，關(guān)節(jié)胚，穗胚，枝莖胚和谷粒胚。葉瘟和耳瘟是最常見和最有害的。當(dāng)葉片爆炸嚴(yán)重時(shí)，整個(gè)田地都在燃燒。當(dāng)穗發(fā)生嚴(yán)重時(shí)，會(huì)引起大量白色穗或者顆粒。在水稻的生長發(fā)育過程中，從四葉期到成穗期，該病最易發(fā)生。

稻瘟病發(fā)生在中國各地進(jìn)行稻米種植的地方，特別是在寧夏地區(qū)。在流行年，寧夏地區(qū)普遍造成稻米減產(chǎn)10%～20%，其中一些減產(chǎn)達(dá)40%～50%，有些田地甚至谷物沒有收割。自打進(jìn)入21世紀(jì)以來，寧夏地區(qū)水稻種植地區(qū)的稻瘟病發(fā)生率不曾有過明顯降低。發(fā)病面積逐年增加，而且設(shè)計(jì)的品種也較多，情況嚴(yán)重性可見一斑。寧夏每年損失超過1.5萬噸水稻，損失的如此多的水稻在全國也占據(jù)很大比例，單寧夏地區(qū)每年的損失就可以滿足數(shù)十萬人的需求。由此可見，稻瘟病的存在對(duì)水稻的產(chǎn)量有很大影響。通過研究出抗病品種來防治稻瘟病，并適當(dāng)輔助使用化學(xué)農(nóng)藥，可以有效控制稻瘟病的危害，保證了稻米的安全。為此，國內(nèi)外學(xué)者致力于稻瘟病的研究。從根本上解決因稻瘟病引起的水稻減產(chǎn)問題。

二、水稻稻瘟病抗性的研究

（一）抗性鑒定方法

鑒定對(duì)稻瘟病的抗性，包括鑒定人工接種和鑒定自然誘導(dǎo)的患病區(qū)域。傳統(tǒng)的稻瘟病抗性種質(zhì)資源的鑒定主要是田間噴霧測量。這種方法不僅浪費(fèi)時(shí)間，而且受環(huán)境因素的影響很大。室內(nèi)體外鑒定可以很好地避免外界氣候影響，它在植物生長早期進(jìn)行，節(jié)省了時(shí)間，占用空間小。但是，這種鑒定方法還不成熟，仍然存在許多問題，沒有規(guī)范的鑒定系統(tǒng)制度，而且鑒定效率低等。最終的結(jié)果可想而知，不具備說服力，誤差比較大，會(huì)影響抗病性的選育。對(duì)于識(shí)別技術(shù)中的問題。王海泉和韓美麗等分別通過各自的抗性鑒定方法進(jìn)行了研究，都得出了自己想要的滿意結(jié)果。這都基于在用抗性鑒定方法時(shí)，一定要嚴(yán)格控制自己實(shí)驗(yàn)中可能存在的變量，并且按步進(jìn)行，循序漸進(jìn)，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)制作自己的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方能使結(jié)果具有可靠性，科學(xué)性。

（二）抗性資源的篩選與利用

水稻抗稻瘟病育種的必要前提就是抗性資源的發(fā)現(xiàn)。20世紀(jì)70年代，中國開展了針對(duì)稻瘟病的水稻品種鑒定的國家聯(lián)合實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)2000多個(gè)品種進(jìn)行了多點(diǎn)鑒定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)稻瘟病菌有許多復(fù)雜的生理變異，在不同的生態(tài)條件下優(yōu)勢細(xì)菌群差異很大?？沟疚敛〉倪x育應(yīng)以目標(biāo)稻瘟病菌的優(yōu)勢種群為目標(biāo)。在當(dāng)?shù)刈匀徽T導(dǎo)條件下，人工接種當(dāng)?shù)貎?yōu)勢種群的母體材料，只有表現(xiàn)出抗性在鑒定抗病性上才具有較高的實(shí)用價(jià)值。

在全國各地，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，開展了稻瘟病抗性種質(zhì)資源的鑒定，篩選和利用。

劉媛等人在寧夏，通過研究當(dāng)?shù)氐目剐云贩N發(fā)現(xiàn)，寧夏地方品種有很多抗藥性資源，但主要是抗苗瘟資源。抗苗瘟病資源主要是秈稻品種，抗穗瘟病資源主要是粳稻品種。高抗性或葉瘟和耳瘟或抗性（中）“三瘟”的資源主要是粳稻和糯種。研究證實(shí)，當(dāng)?shù)仄贩N確實(shí)包含新的抗稻瘟病基因和持久的廣譜抗藥性來源，其中一些已被用于育種優(yōu)質(zhì)抗病品種。彭國良等人從1979年開始使用育苗室對(duì)45259個(gè)資源材料品種進(jìn)行抗性鑒定，這表明國際水稻品種抗性材料最強(qiáng)，抗性譜廣，是抗性材料的主要來源。有66個(gè)抗性譜系，其抗性譜在90%以上，使用它們的抗性譜系培育和推廣了5個(gè)品種。孫國昌等利用來自不同省市和不同的品種進(jìn)行了眾多組合研究，最終驗(yàn)證稻瘟病菌對(duì)近年來在中國培育的一些新水稻品種（品系）和新組合的致病性，并分析了稻瘟病菌的致病性和品種抗性。結(jié)果表明，不同稻區(qū)稻瘟病菌在秈稻，粳稻和雜交稻中的致病性不同。最終選出了新的一批秈稻，粳稻和雜交稻組合，它們?cè)趯幭牡貐^(qū)表現(xiàn)出的特性優(yōu)良，它們的毒作用的概率在20%以下，且具有良好的抗性。

（三）抗性遺傳的研究

為指導(dǎo)水稻抗稻瘟病品種的選擇，國內(nèi)外研究人員進(jìn)行了大量的抗性遺傳研究，發(fā)現(xiàn)稻瘟病抗性的遺傳非常復(fù)雜，通常情況下是一對(duì)或者兩對(duì)基因產(chǎn)生的影響作用。但是有的時(shí)候，它還可能受隱性基因和不完全顯性基因控制，不過這種情況概率很小。部分抗瘟基因有一定的連鎖效應(yīng)，此外，有的修飾基因也可能對(duì)其產(chǎn)生作用。20世紀(jì)80年代，在日本有研究人員通過經(jīng)典遺傳方法，判斷出了8個(gè)位點(diǎn)，還找到了14個(gè)主要顯性疾病抗性基因。直到現(xiàn)在，通過分子標(biāo)記已經(jīng)鑒定出了五十個(gè)主要的稻瘟病抗性基因。目前，僅未發(fā)現(xiàn)稻瘟病抗性的主要基因。在3號(hào)染色體上，但并非所有種族都已用于基因定位分析，因此實(shí)際情況仍需要進(jìn)一步研究。

三、水稻稻瘟病的抗性研究現(xiàn)存問題與展望

近年來，水稻稻瘟病的抗性防治技術(shù)應(yīng)用的區(qū)域范圍不斷擴(kuò)大，可以說已經(jīng)很好地防治了稻瘟病。但是同時(shí)，由于品種抗性基因的來源清單可能還會(huì)導(dǎo)致新的植物保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)，因此有必要進(jìn)一步加快抗性品種的選擇。這幾年，分子標(biāo)記技術(shù)不停地試驗(yàn)研究，終于有所進(jìn)展，在研究領(lǐng)域已經(jīng)有了很大用途，分子標(biāo)記輔助選擇可以定向的培育目的品種，這種技術(shù)為抗性品種的選育提供了靈活的思維方向。

任何一個(gè)創(chuàng)造性的技術(shù)都需要經(jīng)過千錘百煉才能夠成熟，雖然現(xiàn)在已經(jīng)有了不少稻瘟病基因的分子標(biāo)記定位的報(bào)道，而且取得了一定成效，如得到了一些防御反應(yīng)和抗性有關(guān)的基因，但是在現(xiàn)實(shí)實(shí)踐中應(yīng)用還相對(duì)比較少，還不能達(dá)到大范圍應(yīng)用的成熟度。由于對(duì)水稻稻瘟病菌的抗性反應(yīng)和誘導(dǎo)病害進(jìn)程所涉及的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)缺乏了解，因此關(guān)于提高轉(zhuǎn)基因抗稻瘟病抗性的研究很少，而且進(jìn)展并不很快。寧夏地區(qū)的稻瘟病研究必須認(rèn)真對(duì)待，這不僅涉及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)利益，更加是為全國的研究進(jìn)展貢獻(xiàn)一分力量。舉國上下通力合作，不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，最終一定可以很好地控制并解決水稻稻瘟病。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭國亮，羅慶明，馮代貴，等.稻瘟病抗源篩選和病菌生理小種監(jiān)測及應(yīng)用，西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1997，10（植保專輯）：6-10.

[2]孫國昌.我國稻瘟病菌對(duì)水稻新品種（系）新組合的致病性評(píng)價(jià)[J].中國水稻科學(xué)，1997，11（4）：222-226.

作者簡介：沈文娟（1982-12）女，漢族，研究生，農(nóng)藝師，主要從事水稻、玉米育種與新技術(shù)試驗(yàn)、示范工作。