黑龍江省水稻種質(zhì)稻瘟病抗性評價(jià)及抗瘟基因結(jié)構(gòu)分析

張亞玲，高清，趙羽涵，劉瑞，付忠舉，李雪，孫宇佳，靳學(xué)慧

黑龍江省水稻種質(zhì)稻瘟病抗性評價(jià)及抗瘟基因結(jié)構(gòu)分析

張亞玲，高清，趙羽涵，劉瑞，付忠舉，李雪，孫宇佳，靳學(xué)慧

黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院/黑龍江省植物抗性研究中心，黑龍江大慶 163000

【】稻瘟病嚴(yán)重威脅黑龍江省水稻的生產(chǎn)，選育和利用抗瘟品種是最經(jīng)濟(jì)、安全和有效的措施。了解黑龍江省水稻主栽品種的稻瘟病抗性，明確稻瘟病抗性基因的有效性，為黑龍江省稻瘟病抗病種質(zhì)資源的選育和利用提供依據(jù)。2018年秋季在黑龍江省水稻主產(chǎn)區(qū)采集134株水稻單孢菌株，采用病原物接種鑒定方法對黑龍江省50個(gè)水稻主栽品種進(jìn)行抗性分析；針對已報(bào)道的35個(gè)稻瘟病抗病基因，利用基因特異性引物對參試品種及陽性對照品種進(jìn)行抗瘟基因檢測，對部分無陽性對照品種抗性基因擴(kuò)增后測序，與NCBI中公布的參考序列比對，分析稻瘟病抗性基因在相應(yīng)品種中的存在情況；通過基因聚合類型與品種抗性表現(xiàn)相關(guān)性分析，明確與黑龍江省水稻品種抗性表現(xiàn)相關(guān)的基因型。根據(jù)抗性頻率評價(jià)，參試的黑龍江省50份水稻品種中，龍粳20表現(xiàn)為抗，龍粳67、龍墾202、龍粳40、龍粳31、龍粳57和龍粳43表現(xiàn)為中抗，其余43個(gè)品種均表現(xiàn)感病。通過品種組合抗性分析發(fā)現(xiàn)龍粳20與龍粳67等33對品種組合的聯(lián)合抗性系數(shù)（resistance association coefficients，RAC）較高，聯(lián)合致病性系數(shù)（virulence association coefficients，VAC）較低，聯(lián)合抗病性較好，該類搭配結(jié)構(gòu)具有良好的應(yīng)用前景。通過特異性引物對品種攜帶的抗瘟基因鑒定結(jié)果顯示，抗瘟基因、、和在供試品種中均被檢測到，、、、、、、、、、、、和的被檢出率為50%—100%，說明這類基因在黑龍江省水稻育種中應(yīng)用較廣泛；、、、、、和的被檢出率為10%—50%，僅在2個(gè)品種中被檢測到，僅在吉粳88中被檢測到，而、、、、-、、、和在供試品種中均未被檢測到，說明這類基因在黑龍江省水稻品種中分布較少。通過品種基因型分析發(fā)現(xiàn)，供試品種攜帶抗瘟基因12—19個(gè)不等，共58種抗瘟基因型，說明供試品種的抗瘟基因組合類型較豐富。單基因及多基因聚合與抗病相關(guān)性分析結(jié)果顯示，、、、和的分布頻率與攜帶該基因且表現(xiàn)抗病的百分率相當(dāng)；研究發(fā)現(xiàn)品種攜帶抗瘟基因越多，其表現(xiàn)為抗病品種的概率越高，攜帶+++聚合類型的6份品種均表現(xiàn)為抗病。參試的黑龍江省水稻種質(zhì)資源抗性偏低，部分品種組合種植有較高應(yīng)用價(jià)值，抗瘟基因在參試品種中分布不等，、、、和在品種抗病方面起主導(dǎo)作用，+++基因聚合類型可以提高水稻抗瘟性。

水稻；稻瘟?。豢剐灶l率；抗瘟性評價(jià)；抗瘟基因

0 引言

【研究意義】水稻（L.）是當(dāng)今世界主要糧食作物之一，稻瘟病是由子囊菌（無性態(tài)：）[1]引起的一種常見的水稻真菌病害，對水稻糧食生產(chǎn)造成巨大威脅。培育和種植抗稻瘟病品種是防治稻瘟病最經(jīng)濟(jì)有效、綠色環(huán)保的途徑，但由于稻瘟病菌致病型分化速度快、變異頻繁，經(jīng)常導(dǎo)致某一抗病品種在大面積應(yīng)用3—5年后便抗性“喪失”，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失[2]?？刮疗贩N的合理利用、抗性基因的合理布局以及基因的聚合是減緩抗性“喪失”的主要途徑之一[3]。因此，深入研究水稻品種的抗性表現(xiàn)及稻瘟病抗性基因的有效性，對抗瘟選育與品種的合理利用具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】品種抗瘟性評價(jià)方法多采用菌株孢子懸浮液噴霧接種法，接種后，人為控制溫度、濕度等有利于侵染和發(fā)病的條件，能準(zhǔn)確反映品種對病菌的真實(shí)抗性。田大剛[4]對福建省稻瘟病重發(fā)區(qū)進(jìn)行了連續(xù)3年的苗圃水稻抗性鑒定試驗(yàn)，從1 092份材料中篩選到高抗、抗病及中抗材料共344份；閻勇等[5]通過人工接種的方法進(jìn)行水稻抗性鑒定，從52份華南區(qū)常用秈稻親本中篩選到4份廣譜抗源及抗瘟性較好的常規(guī)稻恢復(fù)系和保持系。近年來，黑龍江省水稻抗瘟性鑒定工作取得一系列進(jìn)展，王桂玲等[6]通過人工接種鑒定274份黑龍江省水稻區(qū)試材料，篩選出26份抗性較好的品種；郭麗穎等[7]通過注射接種對36份黑龍江省水稻品種進(jìn)行抗瘟性鑒定，篩選出稻花香等10個(gè)抗性較好的品種，以及稻花香+龍粳31等22個(gè)防病效果較好的組合；張亞玲等[8]通過離體接種鑒定黑龍江省20份水稻品種的抗瘟性，篩選出松粳10號(hào)等抗性較好的品種，分析了品種組合的利用價(jià)值。水稻稻瘟病抗病基因（resistant genes）決定其質(zhì)量抗性，以不親和的互作方式存在，迄今已陸續(xù)從不同水稻品種中克隆了39個(gè)抗瘟基因。近年來，不同品種的抗稻瘟病基因檢測研究成果層出不窮，韓笑等[9]、王亞等[10]分別對上海市和河南省主栽品種進(jìn)行抗瘟基因檢測，明確了當(dāng)?shù)厮酒贩N中抗瘟基因的存在情況。黑龍江省水稻抗瘟基因檢測也不斷取得新進(jìn)展，辛威[11]利用功能性分子標(biāo)記對225份水稻種質(zhì)資源進(jìn)行8個(gè)抗瘟基因的檢測；周弋力[12]對34份黑龍江省水稻主栽品種進(jìn)行部分抗瘟基因分子標(biāo)記檢測，以上研究明確部分抗性基因在參試品種中的分布?；?qū)驅(qū)W說及加性效應(yīng)表示多個(gè)抗瘟基因聚合到同一品種中可在一定程度上降低其抗病性下降或喪失的概率。目前，有效基因在一個(gè)品種中聚合是快速尋找抗病品種的有效方法，同時(shí)也是一種遺傳改良方法。相亞超等[13]為了明確黑龍江主栽水稻品種及骨干育種親本中抗稻瘟病基因的分布情況和利用價(jià)值，對102份水稻資源中的7個(gè)抗稻瘟病基因進(jìn)行了分子檢測，并對它們的分布情況和抗病效應(yīng)進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)、、和對黑龍江水稻稻瘟病抗性貢獻(xiàn)較大，當(dāng)和聚合時(shí)，對黑龍江省水稻抗瘟性改良最大?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】黑龍江省是中國重要粳稻產(chǎn)區(qū)，其地處高緯地區(qū)，溫度、光照等自然氣候條件有限，水稻種質(zhì)資源相對匱乏單調(diào)，一些抗病種質(zhì)資源重復(fù)利用，使得抗病品種結(jié)構(gòu)簡單化，且缺少抗譜廣、抗性持久的品種，稻瘟病持續(xù)連年發(fā)生，嚴(yán)重脅迫水稻生產(chǎn)。選育和合理利用抗病品種是防控稻瘟病最經(jīng)濟(jì)有效且環(huán)境友好的策略。由于稻瘟病菌生理小種的復(fù)雜多樣、高度變異等特點(diǎn)，導(dǎo)致優(yōu)良水稻抗瘟品種的抗瘟性逐漸下降甚至喪失。前人研究大多采用接種病原物的方法進(jìn)行品種抗瘟性評價(jià)，或只對品種抗瘟基因進(jìn)行鑒定，未將兩方面結(jié)合來分析品種或抗瘟基因的利用方向。因此，進(jìn)行水稻品種的抗瘟性評價(jià)以及抗瘟基因組成，對稻瘟病防治和抗病育種具有重要意義?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究通過黑龍江省水稻種質(zhì)資源對水稻主產(chǎn)區(qū)稻瘟病菌的抗性評價(jià)及其攜帶的抗瘟基因進(jìn)行檢測分析，旨在了解供試種質(zhì)的抗瘟性，評估品種及品種組合的應(yīng)用價(jià)值，為黑龍江省篩選優(yōu)質(zhì)水稻抗病材料、挖掘新的抗瘟基因資源、合理布局以及稻瘟病防控提供重要理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2019年6月至2021年1月在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)植物抗性研究中心實(shí)驗(yàn)室完成。

1.1 供試水稻品種

用于抗瘟性評價(jià)的50份黑龍江省水稻材料包括36個(gè)粳型常規(guī)稻品種（龍粳21、龍粳62、龍粳20、龍粳26、龍粳29、龍粳31、龍粳40、龍粳43、龍粳46、龍粳50、龍粳51、龍粳52、龍粳57、龍粳58、龍粳59、龍粳63、龍粳65、龍粳66、龍粳47、龍粳67、墾稻30、墾稻34、墾稻31、墾稻41、龍墾201、龍墾202、龍墾227、龍墾257、綏粳18、綏粳23、龍糯3號(hào)、北稻6號(hào)、龍洋11、稼禾1號(hào)、中龍香粳1號(hào)和龍慶稻5號(hào)），10個(gè)黑龍江省水稻品種（龍廣優(yōu)13、稻花香7號(hào)、富粳188、合1045、粳花香、哈香稻3號(hào)、普粳稻、潤香稻、水粳香和鴻源5290）和4個(gè)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源（小粒香、沙沙尼、谷潤田香和谷潤田香2號(hào)）。對照材料為蒙古稻，易感病。

用于抗瘟基因鑒定的供試水稻品種：50份用于抗瘟性評價(jià)的供試水稻品種，17份陽性對照材料分別為IRBLt-K59（）、IRBLsh-S（）、IRBLb-B（）、IRBLz5-CA（）、IRBL9-W（）、IRBLzt-T（）、Digu（）、IRBL5-M（）、IRBLi-F5（）、IRBLa-A（）、CO39（）、IRBLk-Ka（）、IRBL1-CL（）、IRBLkh-K3（）、IRBLkm-Ts（）、IRBLkp-K60（）和IRBLta-K1（），1份陰性對照材料為麗江新團(tuán)黑谷（LTH）。以上材料均由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)植物抗性研究中心提供。

1.2 參試稻瘟病菌株

2018年于黑龍江省4個(gè)積溫帶主要稻作區(qū)采集的穗頸瘟標(biāo)樣，經(jīng)單孢分離獲得134株稻瘟病菌株，采用濾紙片保存法保存?zhèn)溆肹14]。

1.3 水稻品種抗瘟性評價(jià)

采用室內(nèi)水培法培養(yǎng)水稻幼苗：挑選飽滿的種子，用25%的氰烯菌酯3 000倍溶液室溫浸種48 h，清水沖洗3次放入培養(yǎng)皿內(nèi)，用濾紙保濕，于28℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)催芽48 h，播種于固定在塑料水培盒（內(nèi)尺寸：225 mm×155 mm×55 mm）內(nèi)的定植籃（上端內(nèi)徑34 mm，下端內(nèi)徑28 mm，高45 mm）中，每個(gè)定植籃播10粒種子，置于水培架上育苗，清水培養(yǎng)3 d后，換霍格蘭（Hoagland）營養(yǎng)液[15]培養(yǎng)，每3天更換一次營養(yǎng)液。參考孟峰等[16]方法進(jìn)行菌株活化及產(chǎn)孢培養(yǎng)和接種。接種后將其移入25℃的保濕棚內(nèi)進(jìn)行遮光保濕培養(yǎng)24 h，然后返回室溫自然正常培養(yǎng)，接種后7 d，參照靳學(xué)慧等[17]方法進(jìn)行調(diào)查，按照葉瘟9級分類標(biāo)準(zhǔn)，0—3級表現(xiàn)記錄為抗?。╮esistance，R），4—9級記錄為感?。╯usceptible，S）記載發(fā)病情況。采用阮宏椿等[18]方法對水稻品種抗性進(jìn)行評價(jià)，其評價(jià)指標(biāo)用抗性頻率（resistance frequency，RF）來評價(jià)水稻品種抗性表現(xiàn)。當(dāng)RF≥80%為抗?。≧），60%≤RF＜80%為中度抗?。╩edium resistance，MR），40%≤RF＜60%為中度感病（medium susceptible，MS），RF＜40%為感?。⊿）；運(yùn)用聯(lián)合抗病性系數(shù)（resistance association coefficients，RAC）和聯(lián)合毒力系數(shù)（virulence association coefficients，VAC）分析品種搭配的抗病效果[19]，以品種組合既高抗稻瘟病菌又被稻瘟病菌侵染概率小為布局優(yōu)劣評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)公式如下：

式中，R1、R2指對品種1和品種2致病性均弱；S1、S2指對品種1和品種2致病性均強(qiáng)。

1.4 參試品種主要抗病基因的鑒定

水稻生長至四葉期，選取新鮮葉片，利用OMEGA植物基因組提取試劑盒（HP Plant DNA Kit）提取水稻基因組DNA。選取已報(bào)道的抗稻瘟病基因特異性引物（電子附表1），由生工生物工程（上海）股份有限公司合成。

PCR反應(yīng)體系為10×Buffer（Mg2+）2.0 μL、dNTP Mixture 1.6 μL、正反向引物（10 μmol·L-1）各0.3 μL、rTaq酶（TaKaRa）0.1 μL、DNA模板（50 ng·μL-1）1 μL，加ddH2O補(bǔ)至20 μL。PCR擴(kuò)增程序?yàn)?4℃5 min；94℃45 s，退火45 s（具體溫度據(jù)特異性引物的GC含量設(shè)定），72℃延伸（具體時(shí)間據(jù)擴(kuò)增片段大小確定），35個(gè)循環(huán)；72℃10 min；4℃保存待檢測。酶切反應(yīng)體系：限制性核酸內(nèi)切酶0.5 μL、PCR產(chǎn)物8 μL和10×Buffer 1.5 μL，37℃水浴2—4 h。

采用1.5%瓊脂糖凝膠電泳和8%聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測。利用BIO-RAD凝膠成像系統(tǒng)拍照，Image Lab系統(tǒng)中的條帶檢測功能，參照Marker讀取擴(kuò)增條帶。每材料試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.5 部分抗瘟基因PCR產(chǎn)物測序分析

將無陽性對照且擴(kuò)增出目標(biāo)條帶基因（、、、、、、、、、、、、、和）的擴(kuò)增產(chǎn)物送生工生物工程（上海）股份有限公司測序及拼接，利用BioEdit軟件查看峰圖確認(rèn)結(jié)果，從NCBI（https:// www.ncbi.nlm.nih.gov/）及參考文獻(xiàn)中獲取基因的參考序列，運(yùn)用DNAMAN軟件進(jìn)行多序列比對。

1.6 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

運(yùn)用Microsoft Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與作圖，相關(guān)公式如下：

2 結(jié)果

2.1 參試水稻品種抗瘟性評價(jià)

利用分離的134株稻瘟病菌株對50份水稻品種進(jìn)行苗期接種鑒定（表1）。表現(xiàn)中度（MR）抗病的品種占參試品種的12%，抗瘟評價(jià)為抗?。≧）的僅有龍粳20，其抗性頻率最高，為82.84%，占供試品種的2%；抗瘟評價(jià)為中度抗病（MR）的有龍粳67等6個(gè)品種，其他品種均為感病品種，其中，中度感?。∕S）的有粳花香等8個(gè)品種，占供試品種的16%，感?。⊿）的有龍廣優(yōu)13等35個(gè)品種，占供試品種的70%，說明參試品種大部分為易感病品種。

2.2 參試水稻品種的聯(lián)合抗瘟性分析

根據(jù)50份水稻品種的抗性頻率，選出龍粳20等15份抗病性較好的品種，進(jìn)行聯(lián)合抗病分析。RAC值越大，2個(gè)品種均表現(xiàn)抗病的概率越大，VAC值越大，感病表現(xiàn)的一致性也就越大。從表2可以看出，RAC值最高為0.70（龍粳20與龍粳67），最低為0.13（龍粳57與龍粳62），VAC值最高為0.45（中龍香粳1號(hào)與水粳香），最低為0.08（龍粳57與龍粳20、墾稻34與龍粳20）。不同品種組合搭配的抗瘟效果差異較大，龍粳20與龍粳67等33對組合的RAC值較高，同時(shí)VAC值較低，占組合總數(shù)的31.43%；龍粳40與龍粳31等14對組合的RAC值與VAC值均較高，占組合總數(shù)的13.33%；龍粳67與稻花香7號(hào)等11對組合的RAC值與VAC值均較低，占組合總數(shù)的10.48%；中龍香粳1號(hào)與墾稻41等47對組合的RAC值較低，VAC值較高，占組合總數(shù)的44.76%。

表1 供試水稻品種抗性頻率及抗性評價(jià)

R：抗??；MR：中抗；MS：中感；S：感病。a：抗性評價(jià)占比（%）=（表現(xiàn)為該抗病級別的品種數(shù)量/參試品種總數(shù)量）×100%；b：抗性頻率（%）=（對該品種表現(xiàn)抗病的菌株數(shù)量/參試總菌株數(shù)量）×100%。下同

R: Resistance; MR: Moderate resistance; MS: Moderate susceptible; S: Susceptible.a: The proportion of resistance evaluation (%)=（The number of varieties of this disease resistance /Total number of test varieties）×100%;b: Resistance frequency (%)=（Number of strains exhibiting disease resistance to the varieties/Total number of strains were tested)×100%. The same as below

2.3 參試水稻品種抗瘟基因的鑒定與分析

2.3.1 抗瘟基因特異性分子標(biāo)記擴(kuò)增結(jié)果 利用抗瘟基因?qū)?yīng)的特異性分子標(biāo)記對67份參試水稻品種、部分陽性和陰性對照品種的35個(gè)稻瘟病抗病基因進(jìn)行PCR鑒定（圖1和圖2），以能夠擴(kuò)增出表1中抗病基因（R）對應(yīng)的片段且不能擴(kuò)增出等位感病基因（S）片段，表明該品種攜帶目標(biāo)抗瘟基因，對于、、利用其引物能擴(kuò)增出目標(biāo)片段且能被對應(yīng)的內(nèi)切酶酶切，表明攜帶抗病基因。利用的特異性引物未擴(kuò)增出任何條帶，利用、的特異性引物未擴(kuò)增出目標(biāo)抗病條帶，利用的特異性引物擴(kuò)增出的條帶不能被cⅡ酶切，表明供試品種中均不攜帶這4個(gè)基因。

表2 部分水稻品種的聯(lián)合抗病性系數(shù)和聯(lián)合毒力系數(shù)

對角線左下部分為聯(lián)合抗病性系數(shù)（RAC），右上部分為聯(lián)合毒力系數(shù)（VAC）

The lower left part of the diagonal is the resistance association coefficient (RAC), the upper right part is the virulence association coefficient (VAC)

A：Pit；B：Pib；C：Pi2；D：Pi9；E：Piz-t；F：Pi5；G：Pi54；H：Pik；I：Pi1；J：Pikh；K：Pikm；L：Pita；M：Pish；N：Pi33；O：Pia；P：Pi-CO39；Q：Pikp；R：Pid2；S：Pid3；T：Pii。M：DL2000 DNA Marker，+：各基因的陽性對照材料，-：陰性對照材料麗江新團(tuán)黑谷（LTH）或ddH2O，a：陽性對照材料PCR產(chǎn)物，b：陽性對照材料酶切產(chǎn)物，c：LTH PCR產(chǎn)物，d：LTH酶切產(chǎn)物。1：龍粳21，2：龍粳62，3：龍糯3號(hào)，4：墾稻30，5：墾稻34，6：綏粳18，7：綏粳23，8：小粒香，9：北稻6號(hào)，10：沙沙尼

2.3.2 部分抗瘟基因序列分析 無對照的抗瘟基因擴(kuò)增出目標(biāo)條帶，將其PCR產(chǎn)物測序，與參考序列比對顯示，的條帶測序結(jié)果均與感病等位基因一致（221 bp）（圖3-A）；條帶測序結(jié)果均與感病品種日本晴的序列（AL772419.4）一致，啟動(dòng)子功能位點(diǎn)堿基為A而非G，代表供試品種均攜帶其感病等位基因而非抗病基因（圖3-B）；其余擴(kuò)增的抗瘟基因、、、、、、、和目標(biāo)條帶測序結(jié)果與參考序列一致（圖4）。

2.4 抗瘟基因在供試品種中的分布

利用特異性引物鑒定35個(gè)抗瘟基因在供試品種中的分布，結(jié)果顯示，抗瘟基因、、和在供試品種中均被檢測到，、、、、、、、、、、、和的檢出率為50%—100%，、、、、、和的檢出率為10%—50%，僅在2個(gè)品種中被檢測到，僅在1個(gè)品種中被檢測到，而、、、、、、、和在供試品種中均未檢測到（圖5）。供試品種攜帶抗瘟基因12—19個(gè)不等，共58種抗瘟基因組合類型，攜帶15個(gè)抗瘟基因的品種最多，有19個(gè)，占28.36%，共17種基因組合類型，其次攜帶17個(gè)抗瘟基因的品種有13個(gè)，占19.40%，共12種基因組合類型，攜帶19個(gè)抗瘟基因的品種最少，僅有2個(gè)，占2.99%，共2種基因組合類型（表3）。結(jié)果表明，供試品種抗瘟基因組合類型比較豐富。

a：Pi37；b：Pi64；c：Bsr-d1；d：Pi63；e：Pi50；f：Pi36；g：Pi56；h：Pike；i：Pb1；j：Pi25；k：Pi35；l：pi21；m：Pigm；n：Pid3-A4；o：Ptr；M：DL500/2000 DNA Marker；1：龍粳21，2：龍粳62，3：龍糯3號(hào)，4：墾稻30，5：墾稻34，6：綏粳18，7：綏粳23，8：小粒香，9：北稻6號(hào)，10：沙沙尼，11：龍粳20，12：龍粳26，13：龍粳29，14：龍粳31，15：龍粳40

2.5 單基因及多基因聚合與抗病相關(guān)性分析

通過對50份水稻品種攜帶的抗瘟基因與抗病表現(xiàn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，結(jié)果顯示，大部分抗瘟基因的分布頻率遠(yuǎn)高于攜帶該基因且表現(xiàn)抗病的百分率，說明攜帶這類基因的水稻品種既可能表現(xiàn)為抗病也可能表現(xiàn)為感病，而、、、和的分布頻率與攜帶該基因且表現(xiàn)抗病的百分率相差不大，說明攜帶該類基因的水稻品種有較高概率表現(xiàn)抗?。▓D6）。

表3 供試品種攜帶抗瘟基因數(shù)目統(tǒng)計(jì)

A：Pi37；B：Pi64；C：Pi63；D：Pi50；E：Pi36；F：Pi35；G：pi21；H：Pigm；I：Ptr

圖5 抗瘟基因的檢出率

結(jié)合50份供試品種的抗性表現(xiàn)，進(jìn)一步分析不同抗瘟基因聚合對水稻抗病性的貢獻(xiàn)（表4），50份供試水稻品種攜帶抗瘟基因12—19個(gè)不等，共有43種抗瘟基因型，基因型的水稻材料最多（3份），分別為綏粳18、龍粳63和潤香稻，且研究發(fā)現(xiàn)攜帶相同抗瘟基因型的品種，抗性表現(xiàn)基本一致，表明抗瘟基因型是決定品種抗病程度的關(guān)鍵性因素。攜帶16個(gè)抗瘟基因的5份品種中有1份表現(xiàn)抗病，攜帶17個(gè)抗瘟基因的10份品種中有3份表現(xiàn)抗病，攜帶18個(gè)抗瘟基因的3份品種中有1份表現(xiàn)抗病，攜帶19個(gè)抗瘟基因的2份品種均表現(xiàn)抗病，而攜帶12—15個(gè)抗瘟基因的品種均表現(xiàn)感病，推斷品種所攜帶抗瘟基因數(shù)量與其抗病性存在著一定程度的正相關(guān)作用，且攜帶十幾個(gè)抗瘟基因仍表現(xiàn)感病的品種，可能是由于某些抗病基因之間存在拮抗作用反而降低了水稻抗病性，仍需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。攜帶+++（代表另外推測的基因或基因組合）聚合類型的6份品種均抗病，推測該基因型與其他抗瘟基因聚合或與未知新抗病基因互作可能對抗病性起正向調(diào)節(jié)作用，對水稻抗病性有一定的貢獻(xiàn)，可為進(jìn)一步挖掘廣譜抗病新基因提供參考。

圖6 抗瘟基因?qū)共”硇拓暙I(xiàn)情況

表4 不同抗瘟基因型的抗病表現(xiàn)

續(xù)表4 Continued table 4

粗體“++”表示攜帶此3個(gè)基因組合品種表現(xiàn)抗病反應(yīng)

The bold of “++indicates that varieties carry three genes show resistance

3 討論

3.1 黑龍江省水稻品種抗瘟性評價(jià)與應(yīng)用價(jià)值

水稻品種抗瘟性鑒定對于監(jiān)測品種持久抗性及篩選優(yōu)異抗病材料具有重要意義。本研究中供試品種的抗瘟性評價(jià)結(jié)果表明，龍粳20抗性頻率最高，抗性評價(jià)為R，其次是龍粳67、龍墾202、龍粳40、龍粳31、龍粳57、龍粳43等6個(gè)品種抗瘟性較好，同時(shí)也是黑龍江省水稻種植重要品種，如龍粳31具有早熟、高產(chǎn)、耐寒、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗倒等諸多優(yōu)點(diǎn)[20]，在黑龍江省種植面積在90萬hm2以上。針對黑龍江省水稻品種抗稻瘟病菌的接種鑒定，王桂玲等[6]研究發(fā)現(xiàn)龍粳20和龍粳31等品種具有較高抗瘟性；周弋力[12]研究表明龍粳31、龍粳40、龍粳43等32個(gè)品種具有良好抗性，稼禾1號(hào)抗性表現(xiàn)較差，以上結(jié)果與本研究結(jié)果相似，因此，在黑龍江省實(shí)施單品種布局，可優(yōu)先考慮推廣種植龍粳20、龍粳40、龍粳31、龍粳43等抗譜較高的品種，而稼禾1號(hào)等抗性較差的品種已有潛在的感病風(fēng)險(xiǎn)，氣候允許條件下很有可能造成稻瘟病大流行。以上研究表明黑龍江水稻種質(zhì)資源絕大部分仍保有良好抗性，而本研究顯示大部分供試品種的抗瘟性偏低，推測出現(xiàn)此差異的原因：一是研究對象存在較大不同；二是寄主垂直抗病性具有小種?；?，不同菌株接種產(chǎn)生的抗性表現(xiàn)存在差異；三是隨著使用年限的增長及田間菌群環(huán)境的變化，部分品種的抗病性會(huì)有所下降。

有研究證明水稻遺傳多樣性的品種混合栽培能減輕稻瘟病發(fā)生[21]，辛威[11]研究表明龍粳31與其他9個(gè)水稻品種的組合對稻瘟病均表現(xiàn)高抗；郭麗穎等[7]研究表明稻花香與龍粳21聯(lián)合等22個(gè)組合具有很好的防病效果。本研究分析抗性頻率較高的15個(gè)品種兩兩組合的聯(lián)合抗瘟性，剖析品種搭配種植的應(yīng)用價(jià)值，結(jié)果表現(xiàn)為4種情況：一是RAC值較高，VAC值較低，表明2個(gè)品種的抗病遺傳基礎(chǔ)互補(bǔ)性高，感病遺傳基礎(chǔ)同質(zhì)性低，對于病原菌的侵染可以起到錯(cuò)位作用，從而避免稻瘟病的大發(fā)生，這種搭配結(jié)構(gòu)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有較好的應(yīng)用前景，如龍粳20與龍粳67聯(lián)合；二是RAC值與VAC值均較高，表明2個(gè)品種的抗感遺傳親緣關(guān)系較近，在某一年內(nèi)搭配種植可能會(huì)表現(xiàn)良好抗性，但若病菌致病型發(fā)生改變就可能引起病害大發(fā)生，從農(nóng)業(yè)種植穩(wěn)定化方面考慮，該類種植結(jié)構(gòu)不適合長時(shí)間大面積推廣，如龍粳40與龍粳31聯(lián)合；三是RAC值與VAC值均較低，菌株使搭配雙方同時(shí)抗病或者同時(shí)感病的概率較小，表明2個(gè)品種的遺傳信息異質(zhì)性較大，親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，這種種植結(jié)構(gòu)不能體現(xiàn)聯(lián)合搭配的必要性，在多品種布局條件下應(yīng)用價(jià)值不大，如龍粳67與稻花香7號(hào)聯(lián)合；四是RAC值較低，VAC值較高，說明2個(gè)品種的感病遺傳背景相似度高，感病程度高，這種類型的種植結(jié)構(gòu)有較大感病風(fēng)險(xiǎn)，如中龍香粳1號(hào)與墾稻41聯(lián)合。

本研究明確了黑龍江省部分水稻品種的抗瘟性及兩兩搭配的聯(lián)合抗病性，但隨田間環(huán)境的變化及稻瘟病菌的不斷變異，應(yīng)繼續(xù)對選育的水稻品種進(jìn)行持續(xù)的抗性監(jiān)測，并注重選用遠(yuǎn)緣的抗病材料和抗病基因資源，培育廣譜抗病性品種，豐富黑龍江省水稻種質(zhì)資源。

3.2 抗瘟基因在黑龍江省水稻種質(zhì)資源中的分布及抗病相關(guān)性

抗瘟基因的挖掘與利用是選育抗病品種的關(guān)鍵性因素。本研究中供試品種的抗瘟基因鑒定結(jié)果表明，抗瘟基因、、和在供試品種中均被檢測到，、、、、、、、、、、、和檢出率為50%—100%，說明這類基因在黑龍江省水稻育種中應(yīng)用較廣泛。、、、、、和檢出率為10%—50%，僅在2個(gè)品種中被檢出，僅在吉粳88中被檢出，而、、、、、、、和在供試品種中均未檢測到，說明這類基因在黑龍江省水稻品種中分布較少，具有提高產(chǎn)量和持久抗病的新調(diào)控機(jī)制[2]，應(yīng)用前景廣泛，吉粳88值得深入研究其抗病機(jī)制。周弋力[12]研究發(fā)現(xiàn)34份黑龍江省水稻主栽品種中抗瘟基因、、、、和的分布頻率分別為70.6%、55.9%、52.9%、23.5%、23.5%和2.9%；辛威[11]研究顯示225份黑龍江省水稻品種資源中抗瘟基因、、、、和的分布頻率分別為77.33%、68.44%、63.11%、57.33%、14.67%和9.33%，以上結(jié)果與本研究結(jié)果相似。供試品種攜帶抗瘟基因12—19個(gè)不等，共58種抗瘟基因型，表明供試品種抗瘟基因組合類型比較豐富。

對單基因及多基因聚合與水稻抗病相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，大部分抗瘟基因的分布頻率遠(yuǎn)高于攜帶該基因且表現(xiàn)抗病的百分率，說明攜帶這類基因的水稻品種既可能表現(xiàn)為抗病也可能表現(xiàn)為感病，、、、和的分布頻率與攜帶該基因且表現(xiàn)抗病的百分率相差不大，說明攜帶該類基因的水稻品種有較高概率表現(xiàn)抗病，這與相亞超等[13]研究發(fā)現(xiàn)、對黑龍江省水稻抗稻瘟病貢獻(xiàn)較大有相類似的結(jié)論。研究發(fā)現(xiàn)攜帶相同抗瘟基因型的品種，抗性表現(xiàn)基本一致，表明抗瘟基因型是決定品種抗病程度的關(guān)鍵因素。分析品種抗瘟基因數(shù)量與抗病性關(guān)系發(fā)現(xiàn)，兩者之間存在一定程度的正相關(guān)作用，與辛威[11]研究發(fā)現(xiàn)供試材料的抗病性隨抗病基因數(shù)目增多呈上升趨勢，與汪文娟等[22]研究發(fā)現(xiàn)品種中攜帶抗瘟基因數(shù)量越多，其表現(xiàn)抗病的概率就越高結(jié)論一致。本研究發(fā)現(xiàn)有品種攜帶十幾個(gè)抗瘟基因仍表現(xiàn)感病，可能是由于某些抗病基因之間存在拮抗作用反而降低了水稻抗病性，仍需進(jìn)一步研究驗(yàn)證，這與李思博[23]表明抗病基因可能存在某種關(guān)聯(lián)，或是協(xié)同或是拮抗推測一致。攜帶+++聚合類型的6份品種均抗病，推測該基因型與其他抗瘟基因聚合或與未知新抗病基因互作可能對抗病性起正向調(diào)節(jié)作用，對水稻抗病性有一定的貢獻(xiàn)，這與徐未未等[24]研究表明某些抗性基因之間存在互作，可協(xié)同抵抗單個(gè)基因不能抵抗的小種，增強(qiáng)抗病性結(jié)論一致，可見多基因聚合不是簡單的累積效應(yīng)，而是存在更復(fù)雜的互作效果。因此，在今后的抗病育種工作中仍需增加水稻鑒定材料，更全面地掌握抗瘟基因的分布情況，明確不同抗瘟基因聚合類型的抗病效應(yīng)，進(jìn)一步通過分子標(biāo)記、轉(zhuǎn)基因等手段改良品種抗性，培育持久廣譜抗病后代。

4 結(jié)論

參試的黑龍江省水稻種質(zhì)資源龍粳20、龍粳67、龍墾202、龍粳40、龍粳31、龍粳57、龍粳43的抗性頻率較高，抗病性較好，而稼禾1號(hào)等抗性頻率相對較低的品種已存在潛在的感病風(fēng)險(xiǎn)。龍粳20與龍粳67等聯(lián)合抗病性系數(shù)較高、聯(lián)合毒力系數(shù)較低的搭配結(jié)構(gòu)具有良好應(yīng)用前景。抗瘟基因、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、和以不同頻率分布在供試品種中，而供試品種均不攜帶、、、、、、、和。攜帶、、、和的水稻品種有較高概率表現(xiàn)抗病，品種攜帶抗瘟基因數(shù)量越多其表現(xiàn)為抗病品種的概率越高，+++聚合類型對水稻抗病性有一定的貢獻(xiàn)。參試品種抗瘟性表現(xiàn)不同，選擇相對抗病品種合理種植或品種聯(lián)合使用會(huì)有良好應(yīng)用前景，參試品種中抗性基因分布不等，但能通過分析抗瘟基因的有效性來指導(dǎo)品種的合理利用與抗瘟育種方向，以控制病害大流行。

[1] Couch B C, Kohn L M. A multilocus gene genealogy concordant with host preference indicates segregation of a new species,, from.Mycologia, 2002, 94(4): 683-693.

[2] DENG Y W, ZHAI K R, XIE Z,YANG D Y, ZHU X D, LIU J Z, WANG X, QIN P, YANG Y Z, ZHANG G M, LI Q, ZHANG J F, WU S Q,Jo?lle M, MAO B, WNAG E T, XIE H A, DIDIER T, HE Z H. Epigenetic regulation of antagonistic receptors confers rice blast resistance with yield balance. Science, 2017, 355(6328): 962-965.

[3] ZHANG Y L, ZHU Q L, YAO Y X, ZHAO Z H, CORRELL J C, WANG L, PAN Q H. The race structure of the rice blast pathogen across southern and northeastern China.Rice, 2017, 10(1): 46.

[4] 田大剛.介導(dǎo)稻瘟病抗性的蛋白質(zhì)組學(xué)分析及抗病基因座的應(yīng)用[D]. 福建: 福建農(nóng)林大學(xué), 2017.

TIAN D G. Proteomic analysis ofmediated rice blast resistance and application of the resistant locus[D]. Fujian: Fujian Agriculture and Forestry University, 2017. (in Chinese)

[5] 閻勇, 馬增鳳, 秦鋼, 陳遠(yuǎn)孟, 秦媛媛, 顏群, 劉馳, 張?jiān)滦? 黃大輝. 華南常用秈稻親本稻瘟病抗性評價(jià)及抗性基因鑒定. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2017, 48(4): 587-593.

YAN Y, MA Z F, QIN G, CHEN Y M, QIN Y Y, YAN Q, LIU C, ZHANG Y X, HUANG D H. Evaluation of blast resistance and identification of resistance genes in main indica rice patent materials in South China. Journal of Southern Agriculture, 2017, 48(4): 587-593. (in Chinese)

[6] 王桂玲, 宋成艷, 劉乃生, 周雪松. 黑龍江省水稻區(qū)(生)試品種(系)對稻瘟病抗性評價(jià)與推廣. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012(12): 1-4.

WANG G L, SONG C Y, LIU N S, ZHOU X S. Evaluation and extension of rice varieties(lines) in regional(performance)test resistant to blast in Heilongjiang province. Heilongjiang Agricultural Sciences, 2012(12): 1-4. (in Chinese)

[7] 郭麗穎, 趙宏偉, 王敬國, 劉化龍, 孫健, 宋微, 姜思達(dá), 興旺, 鄒德堂. 黑龍江省稻瘟病菌生理小種鑒定和主栽水稻品種抗病性及遺傳多樣性分析. 核農(nóng)學(xué)報(bào), 2015, 29(8): 1444-1454.

GUO L Y, ZHAO H W, WANG J G, LIU H L, SUN J, SONG W, JIANG S D, XING W, ZOU D T. Identification of physiological race of rice blast fungus and disease resistance and genetic diversity a analysis on major cultivars in Heilongjiang province. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 2015, 29(8): 1444-1454. (in Chinese)

[8] 張亞玲, 趙宏森, 曹有鑫, 付天恒, 楊樹, 靳學(xué)慧. 抗性頻率、聯(lián)合致病性系數(shù)和聯(lián)合抗病性系數(shù)在水稻品種抗瘟性評價(jià)中的應(yīng)用. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 44(7): 158-161.

ZHANG Y L, ZHAO H S, CAO Y X, FU T H, YANG S, JIN X H. Application of resistance frequency, joint pathogenic coefficient and joint disease resistance coefficient in the evaluation of blast resistance of rice varieties. Jiangsu Agricultural Science, 2016, 44(7): 158-161. (in Chinese)

[9] 韓笑, 賀葉晨星, 張梅, 雷子伊, 張濤, 李建粵. 利用分子標(biāo)記分析22種水稻10個(gè)抗稻瘟病基因的基因型. 上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2017, 46(5): 654-661.

HAN X, HE Y C X, ZHANG M, LEI Z Y, ZHANG T, LI J Y. Genotyping of 10 blast resistance genes in 22 rice varieties by molecular marker. Journal of Shanghai Normal University (Natural Sciences), 2017, 46(5): 654-661. (in Chinese)

[10] 王亞, 陳獻(xiàn)功, 尹海慶, 王越濤, 楊瑞芳, 臧之光, 王生軒. 河南主要水稻種質(zhì)資源中抗稻瘟病基因的分子檢測. 分子植物育種, 2018, 16(10): 3203-3212．

WANG Y, CHEN X G, YIN H Q, WANG Y T, YANG R F, ZANG Z G, WANG S X. Molecular detection of rice blast resistance gene in the main rice germ plasms in henan province. Molecular Plant Breeding, 2018, 16(10): 3203-3212. (in Chinese)

[11] 辛威. 寒地粳稻種質(zhì)資源稻瘟病抗性鑒定及基因定位[D]. 哈爾濱: 東北農(nóng)業(yè)大學(xué), 2017.

XIN W, Identification and genetic mapping of rice blast resistance in japonica rice germplasm resources in cold region[D]. Harbin: Northeast Agricultural University, 2017. (in Chinese)

[12] 周弋力. 黑龍江省水稻主栽品種抗瘟性評價(jià)及稻瘟病菌無毒基因分析[D]. 大慶: 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué), 2019.

ZHOU Y L. Resistance evaluation of main rice varieties in Heilongjiang province and a virulence genotyping of[D]. Daqing: Heilongjiang Bayi Agricultural University, 2019. (in Chinese)

[13] 相亞超, 王麗麗, 徐凡, 馬殿榮. 抗稻瘟病基因在黑龍江水稻資源中的分布. 分子植物育種, 2018, 16(23): 7705-7717.

XIANG Y C, WANG L L, XU F, MA D R. Study on the distribution of rice blast resistant genes in rice resources of Heilongjiang province. Molecular Plant Breeding, 2018, 16(23): 7705-7717. (in Chinese)

[14] 蔣金芬, 韓紅萍, 梁友方. 濾紙片法低溫冷凍保存菌種的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用. 中國公共衛(wèi)生, 2006, 22(3): 310.

Jiang J F, Han H P, Liang Y F. Laboratory application of filter paper method for cryopreservation. Chinese Journal of public health, 2006, 22(3): 310. (in Chinese)

[15] 連兆煌. 無土栽培原理與技術(shù). 北京: 農(nóng)業(yè)出版社, 1994.

Lian Z H.Principles and techniques of soilless cultivation. Beijing: Agriculture Press, 1994. (in Chinese)

[16] 孟峰, 張亞玲, 靳學(xué)慧, 張曉玉, 姜軍. 黑龍江省稻瘟病菌無毒基因、和的檢測與分析. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2019, 52(23): 4262-4273.

MENG F, ZHANG Y L, JIN X H, ZHANG X Y, JIANG J. Detection and analysis ofavirulence genes,andin Heilongjiang province. Scientia Agricultura Sinica, 2019, 52(23): 4262-4273. (in Chinese)

[17] 靳學(xué)慧, 馬匯泉. 農(nóng)業(yè)植物病理學(xué). 赤峰: 內(nèi)蒙古科學(xué)技術(shù)出版社, 1999.

Jin X H, MA H Q. Agricultural plant pathology.Chifeng: Inner Mongolia Science and Technology Press, 1999. (in Chinese)

[18] 阮宏椿, 楊秀娟, 陳雙龍, 董瑞霞, 陳福如, 王偉新, 杜宜新. 福建省水稻新品種對稻瘟病菌的抗性鑒定與評價(jià). 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2006(4): 304-307.

RUAN H C, YANG X J, CHEN S L, DONG R X, CHEN F R, WANG W X, DU Y X, Identification and evaluation of rice new varieties resistant toin Fujian province. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2006(4): 304-307. (in Chinese)

[19] 張亞玲, 王寶玉, 臺(tái)蓮梅, 鄭雯, 鄧本良, 靳學(xué)慧. 黑龍江省稻瘟病菌生理小種對水稻品種致病性分析. 中國植保導(dǎo)刊, 2014, 34(2): 22-26.

ZHANG Y L, WANG B Y, TAI L M, ZHENG W, DENG B L, JING X H. Analysis on the pathogenic of rice blast fungus physiological race to rice varieties in Heilongjiang province. China Plant Protection, 2014, 34(2): 22-26. (in Chinese)

[20] 李洪亮, 柴永山, 孫玉友, 高春艷, 魏才強(qiáng), 解忠, 張巍巍, 劉丹, 程杜娟,侯國強(qiáng), 徐德海, 趙云彤. 寒地超級稻龍粳31祖先親本追溯及遺傳基礎(chǔ)解析. 植物遺傳資源學(xué)報(bào), 2016, 17(3): 433-437.

LI H L, CHAI Y S, SUN Y Y, GAO C Y, WEI C Q, XIE Z, ZHANG W W, LIU D, CHENG D J, HOU G Q, XU D H, ZHAO Y T. Ancestors tracking and analysis on genetic basis of super rice Longjing31 in cold region. Journal of Plant Genetic Resources, 2016, 17(3): 433-437.

[21] YADAV M K, ARAVINDAN S, NGANGKHAM U, RAGHU S, PRABHUKARTHIKEYAN S R, KEERTHANA U, MANDI B C, ADAK T, MUNDA S, DESHMUKH R, PRAMESH D, SAMANTARAY S, RATH P C. Blast resistance in Indian rice landraces: Genetic dissection by gene specific markers.PloS one, 2019, 14(1): e0211061.

[22] 汪文娟, 周繼勇, 汪聰穎, 蘇菁, 封金奇, 陳炳, 馮愛卿, 楊健源, 陳深, 朱小源. 八個(gè)抗稻瘟病基因在華南秈型雜交水稻中的分布. 中國水稻科學(xué), 2017, 31(3): 299-306.

WANG W J, ZHOU J Y, WANG C Y, SU J, FENG J Q, CHEN B, FENG A Q, YANG J Y, CHEN S, ZHU X Y. Distribution of eight rice blast resistance genes in indica hybrid rice in China. Chinese Journal of Rice Science, 2017, 31(3): 299-306. (in Chinese)

[23] 李思博. 遼寧省稻瘟菌無毒基因及水稻抗瘟基因鑒定[D]. 沈陽: 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué), 2018.

LI S B. Identification of avirulent genes and resistance genes ofin Liaoning province[D]. Shenyang: Shenyang Agricultural University, 2018. (in Chinese)

[24] 徐未未, 王興, 黃永相, 蔣世河, 李偉, 郭建夫. 水稻抗稻瘟病基因的分子標(biāo)記與標(biāo)記輔助育種研究進(jìn)展. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2013, 29(4): 898-906.

XU W W, WANG X, HUANG Y X, JIANG S H, LI W, GUO J F. Advances in molecular markers of blast resistance genes and marker-assisted breeding in rice. Jiangsu Agricultural Sciences, 2013, 29(4): 898-906. (in Chinese)

Evaluation of Rice blast resistance and genetic structure analysis of rice germplasm in Heilongjiang Province

ZHANG YaLing, GAO Qing, ZHAO Yuhan, LIU Rui, FU Zhongju, LI Xue, SUN Yujia, JIN XueHui

College of Agronomy, Heilongjiang Bayi Agricultural University/Heilongjiang Plant Resistance Research Center, Daqing 163000, Heilongjiang

【】Rice blast seriously threatens rice production in Heilongjiang Province and the breeding and utilization of anti-blast varieties are the most economical, safe and effective measures to control it. This study explored the resistance of rice varieties in Heilongjiang Province; clarified the resistance effect of disease resistance genes, and provided a basis for the selection and utilization of germplasm resources of rice blast in Heilongjiang Province. 【】In the autumn of 2018, 134 rice strains were collected from the main rice area in Heilongjiang Province, and the resistance of 50 dominant rice varieties was analyzed. For the reported 35 rice blast resistance genes, a comparison was made between the varieties and positive control varieties. Sequencing results of some positive control varieties were compared with the reference sequence published in the National Centre for Biotechnology Information to analyze the existence of rice blast resistance genes in the corresponding varieties. Through the correlation analysis of gene aggregation type and breed resistance performance, the genotypes related to the resistance performance of rice varieties in Heilongjiang Province were clarified. 【】Among 50 rice varieties in Heilongjiang Province, Longgeng 20 had the best resistance (R). Longgeng 67, Longken 202, Longgeng 40, Longgeng 31, Longgeng 57 and Longgeng 43 had moderate disease resistance; whereas, 43 varieties such as Jiahe 1 had relatively low resistance. Through the analysis of variety combination resistance, we found that 33 pairs of Longgeng 20 + Longgeng 67 had a high RAC（resistance association coefficient) value, low VAC (virulence association coefficient) value and good combined disease resistance. The matching structure showed potential for application. The identification of resistance genes carried by specific primers showed that,,andwere detected, and,,,,,,,,,,,andwere between 50%-100% of occurences frequency, indicating that such genes were widely used in rice breeding in Heilongjiang Province. The detection rate of,,,,,0 andwas between 10% and 50%;was detected in in two varieties, andwas detected in Jigeng 88. However,,,,,,,,andwere not detected in the cultivars, indicating that such genes are less distributed in rice varieties in Heilongjiang Province. The variety genotype analysis found that the varieties carried 12-19 resistant genes, with a total of 58 genotypes, indicating that the test varieties had rich blast resistance gene combination types. By analysis, the single gene and gene polymerization with disease resistance showed that the distribution frequency of,andcorresponded to frequency of resistance. We found that the more varieties carrying resistance genes, the higher the frequency resistance, and six varieties that carrying+++αpolymerization types showed resistance. 【】Our results have demonstrated the following: the resistance of rice germplasm resources in Heilongjiang province is low; combination planting of different varieties could be usefully applied; the distribution of blast resistance genes is different in the participating varieties;,,,andplay a leading role in disease resistance, and+++gene polymerization type could contribute to improving rice blast resistance.

rice; rice blast; resistance frequency; blast resistance evaluation; blast resistance gene

10.3864/j.issn.0578-1752.2022.04.001

2021-08-11；

2021-11-15

國家自然科學(xué)基金（U20A2025）、黑龍江省農(nóng)墾總局科技攻關(guān)項(xiàng)目（HKKYZD190205）、黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)科研啟動(dòng)項(xiàng)目（XDB201802，XDB201605）

張亞玲，E-mail：byndzyl@163.com。通信作者靳學(xué)慧，E-mail：jxh2686@163.com

（責(zé)任編輯 李莉）