水稻稻曲病大田噴霧接種技術(shù)試驗(yàn)

曹奎榮， 陳婕， 王曄青， 曹沈昊

(1.嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 嘉興 314016； 2.嘉興市土肥植保與農(nóng)村能源站，浙江 嘉興 314050；3.嘉興市氣象局，浙江 嘉興 314050)

水稻稻曲病在世界各稻區(qū)普遍發(fā)生，以中國、日本和印度發(fā)生較多[1]。該病是由稻曲病菌(Ustilaginoideavirens(Cooke)Takahashi)引起的一種穗部真菌病害[2-3]。稻曲病對(duì)稻谷千粒重和出米率有明顯影響，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降[4]。此外混雜于病稻谷中的稻曲病菌，對(duì)人們的健康構(gòu)成直接的危害，成為制約水稻安全生產(chǎn)的突出問題[5-6]。為了從根本上解決稻曲病的問題，諸多學(xué)者從水稻品種抗性利用的角度開展研究。王連平[7]比較了自然條件下水稻品種對(duì)稻曲病的抗性水平。李友榮[8]通過人工接種方式，明確秈型雜交晚稻對(duì)稻曲病的抗性與其穗部性狀密切相關(guān)。王大為等[9]進(jìn)行了類似的研究，研究結(jié)果也基本一致。

為了更加精準(zhǔn)、科學(xué)地對(duì)水稻品種稻曲病抗性進(jìn)行鑒定，有效、可行的人工接種方法顯得尤為重要。為此，作者在大田利用噴霧方法于水稻不同生育期開展稻曲病人工接種技術(shù)研究，以期明確有效的菌源類型和適宜的接種時(shí)期，為大田條件下水稻品種抗性篩選提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2020年在嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)園區(qū)進(jìn)行。供試水稻品種為甬優(yōu)12，5月25日播種，8月4日開始幼穗分化，9月5日破口，9月11日齊穗。

菌源采集于上年田間，稻曲球未完全散開時(shí)摘取病粒，剔除雜質(zhì)后于干燥條件下裝入廣口瓶，置于4 ℃冰箱冷藏保存。

分生孢子培養(yǎng)液制備：取保存于冰箱的稻曲球，先用75%乙醇表面消毒15 s，然后再用5%次氯酸鈉消毒4 min，最后用無菌水沖洗3次。切除稻曲球表面組織，將內(nèi)部組織切成薄片，置于馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基上培養(yǎng)。待長(zhǎng)出菌絲后進(jìn)行純化，培養(yǎng)7 d，用6 mm打孔器打取菌餅，置于100 mL的馬鈴薯葡萄糖水(PSB)液體培養(yǎng)基，160 r·min-1轉(zhuǎn)速、28 ℃條件下振蕩培養(yǎng)5 d。然后將培養(yǎng)的混合液用功率30 W的果汁機(jī)將菌絲粉碎，再用2層紗布過濾，獲得接種用的菌源。用蒸餾水配制成顯微鏡10×10倍視野下50個(gè)以上分生孢子的接種液。

稻曲球粉碎液制備：用2 400 r·min-1的小型高速萬能粉碎機(jī)將稻曲球粉碎成粉末，然后用無菌水浸泡72 h。噴霧時(shí)稀釋成顯微鏡10×10倍視野下50個(gè)以上厚垣孢子的接種液。

1.2 處理設(shè)計(jì)

不同菌源篩選試驗(yàn)。設(shè)分生孢子培養(yǎng)液、稻曲球粉碎液和清水3種處理，每處理重復(fù)4次，小區(qū)長(zhǎng)8 m、寬4 m，小區(qū)間留1 m寬隔離帶。于水稻開始破口接種制備好的菌源，下午3：30接種，利用背負(fù)式電動(dòng)噴霧器噴霧接種，每處理連續(xù)接種2 d。自接種開始，采用人工噴霧的方式保持田間濕潤，頂部用50%遮光率的遮陽網(wǎng)遮光處理，連續(xù)遮光保濕7 d，之后恢復(fù)田間自然狀態(tài)。

不同接種時(shí)期試驗(yàn)。分別在水稻幼穗分化4期(8月21日)、幼穗分化7期(8月29日)、破口初期(破口率小于5%，9月4日)、齊穗期(9月11日)的4個(gè)時(shí)期進(jìn)行接種，共計(jì)4個(gè)處理，每處理重復(fù)4次，小區(qū)長(zhǎng)8 m、寬4 m，小區(qū)間留1 m寬隔離帶。接種菌源用振蕩培養(yǎng)所得的分生孢子培養(yǎng)液。采用與1.2節(jié)相同的遮光和保濕方法。

1.3 調(diào)查方法

接種后持續(xù)觀察各處理稻曲病出現(xiàn)時(shí)間，在發(fā)病穩(wěn)定期調(diào)查田間發(fā)病率。調(diào)查時(shí)每重復(fù)調(diào)查5個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)調(diào)查150個(gè)穗(調(diào)查時(shí)避開小區(qū)邊緣)，記錄各級(jí)發(fā)病穗數(shù)。

采用Excel和DPS軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行差異顯著性分析[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)區(qū)稻曲病癥狀發(fā)生情況

接種后跟蹤調(diào)查試驗(yàn)區(qū)稻曲病的發(fā)生情況，9月26日田間初見稻曲病病粒，數(shù)量少、病體小。剛顯癥時(shí)，僅在稻谷穎殼裂縫處露出病體組織，呈白色，隨后病體組織逐漸向外膨大，外部包裹一層灰白色膜，之后膜破裂散露出黃色的孢子，在田間飄散，后期逐漸變成黑色，并伴有黏露。初見稻曲病病粒后，田間發(fā)病穗數(shù)和病粒數(shù)都不斷增加，發(fā)病程度越來越嚴(yán)重，至10月下旬病情基本穩(wěn)定。

2.2 不同菌源接種效果

病情穩(wěn)定后觀察發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)區(qū)和清水對(duì)照區(qū)都有稻曲病發(fā)生。但發(fā)生程度有差異，目測(cè)分生孢子培養(yǎng)液接種的處理發(fā)病率明顯比稻曲球粉碎液和清水接種的處理嚴(yán)重，而后兩種處理看不出明顯區(qū)別。10月27日對(duì)分生孢子培養(yǎng)液和稻曲球粉碎液處理的接種效果進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)(表1)，分生孢子培養(yǎng)液接種處理發(fā)病率36.7%，顯著高于稻曲球粉碎液的8.2%和清水對(duì)照的4.2%。表明以孢子培養(yǎng)液接種誘發(fā)稻曲病的效果較好。

表1 稻曲病菌不同菌源接種水稻甬優(yōu)12的發(fā)病情況

2.3 不同時(shí)期接種效果

病情穩(wěn)定后觀察田間的發(fā)病情況，幼穗分化4期接種和齊穗期接種處理田間僅見零星病粒。而幼穗分化7期和破口初期接種處理，田間病穗多，病情比較嚴(yán)重。10月27日對(duì)各處理的田間發(fā)病率和病情指數(shù)進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)幼穗分化7期和破口初期接種處理發(fā)病率分別為38.3%和36.7%，顯著高于幼穗分化4期的2.6%和齊穗期的5.4%。表明稻曲病人工接種以水稻幼穗分化后期至破口期效果最佳。

表2 水稻甬優(yōu)12不同時(shí)期接種稻曲病的發(fā)病情況

3 小結(jié)與討論

研究結(jié)果表明，稻曲病人工接種，以分生孢子培養(yǎng)液為接種菌源，效果顯著優(yōu)于稻曲球粉碎液。在接種時(shí)期的選擇上，水稻幼穗分化后期至破口期是最佳的接種時(shí)期。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，破口初期噴清水的對(duì)照區(qū)，稻曲病發(fā)病率比未開展試驗(yàn)的常規(guī)區(qū)域發(fā)病率要高。2020年試驗(yàn)田水稻破口前后降水少，自然條件下未開展試驗(yàn)的水稻稻曲病發(fā)生極輕微。究其原因，主要是因?yàn)槠瓶谄谑堑厩∏秩镜年P(guān)鍵時(shí)期，而此時(shí)噴水保濕提高了田間濕度，利于病害發(fā)生。稻曲病是一種典型的氣候性病害，其發(fā)生與田間溫濕度關(guān)系密切，在水稻關(guān)鍵生育期如遇相對(duì)低溫、陰雨、寡照的氣候條件時(shí)，田間發(fā)病往往較重[11-13]。因此，人工接種時(shí)應(yīng)盡量創(chuàng)造適宜于稻曲病發(fā)生的田間小氣候，可有效提高接種成功率。