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水稻稻瘟病菌及其抗性遗传研究进展

2019-05-24闫柏慧刘文钰

农民致富之友 2019年14期
关键词:分生孢子生物防治抗病性

闫柏慧 刘文钰

稻瘟病是影响水稻产量的一个非常重要的阻碍因素,对于水稻稻瘟病的研究与防治也是相关研究学者所共同关注的一个问题。本文通过对水稻稻瘟病菌传播过程的深入分析入手,了解了水稻稻瘟病的生菌、感染以及抗性遗传机理机制,进而为水稻稻瘟病菌的防治提出了從生物防治和切断病源两方面的合理意见和建议。

稻瘟病作为一种世界性的水稻病害,其主要的控制方式主要集中通过农药化学的防止以及培育抗性品种来实现,但由于这种水稻病害的病原菌自身的复杂性与致病性,使得培育出的抗病品种难以保持长期有效。水稻在稻瘟病菌的长时间作用下,会出现大量减产的现象。所以,稻瘟病菌变异性作为使水稻新品种失去抗性的最主要影响因素,对其进行深入的研究显得十分的重要。

一、稻瘟病的相关概念

稻瘟病是一种由稻瘟病菌所导致的一种水稻病害。当前,关于水稻病害主要有:稻瘟病、白叶枯病、纹枯病三种类型。全世界范围内,由于稻瘟病所导致的水稻减产量并不在于少数,据相关统计,90年代以来,中国因稻瘟病而导致的减产达几亿公斤,近400万公顷的耕地受到了影响。其中在1993年的损失尤为严重,达到一百万吨稻谷的损失。作为我国水稻种植的主要聚集地,长江中下游地区和东北地区是稻瘟病的多发区,稻瘟病分布广泛,危害严重,所以我们应该加强对水稻稻瘟病的相关研究。

关于稻瘟病菌,其主要是通过菌丝和分生孢子长期依附于病稻并越冬,到了第二年,随着气温和湿润的环境的出现,为菌丝和分生孢子提供了一个是以生产的环境和条件,这时就会繁衍出大量的分生孢子,风和雨加速了分生孢子的传播速度,当分生孢子接触到寄主表皮后,其尖端的粘胶以及芽孢会紧紧依附于寄主,继而分生孢子便通过吸取自身的养分逐渐萌芽形成发芽管,发芽管又分化产生具黑色素的附着胞,附着胞产生的侵染栓透过寄主组织和表皮细胞,在寄主的细胞中繁衍生长,一般情况下,6天左右的时间就能够看出稻瘟病菌的发病症状。值得注意的是,被感染后的细胞还会再生出分生孢子梗和菌丝,造成重复侵染。

二、稻瘟病的抗性遗传

抗瘟性在大多数的情况下是由1或2对的重复主效基因控制,在极少数的情况下会有隐形基因或非显性基因控制。除此以外,有连锁反应倾向的一些抗瘟性基因往往还受到来自修饰基因的影响。水平抗性和慢瘟性一般属于数量性状遗传。在目前已经鉴定出的三十个抗瘟性位点中,就有大概二十个是主效基因,剩下的属于数量性状位点。Mackill等进行的一系列相关研究显示,Pi-z基因和第六号染色体上的Pi-2(t)基因等位,近等基因系C104PKT中的Pi-3(t)基因和Pi-I基因连锁,重组率为7.0%。日本相关研究者也对稻瘟病抗性进行了系统的研究,并鉴定出8个位点14个主效抗病基因。段永嘉通过研究89个水稻品种抗稻瘟病遗传,大多数的品种是受1对或2对显性基因控制,少数的品种会受到3对基因的影响。

三、水稻稻瘟病的防治

1、生物防治

生物防治主要是通过生物活体或生物的代谢活性成分来防治植物病原体、抑制杂草虫害的生长与繁衍。生物防治的优点之处在于其成本要明显低于化学农药,并且不容易产生抗药性,生产的原料来源普遍易获得,使用安全、环保。当前,生物防治主要来源是微生物源、植物源农药。其中微生物源农业是一种以微生物或其代谢的次生代谢物或代谢的产物经过人工合成制成的农药。这种农药产生于上世纪50年代,并在上世纪70年代得到了广泛的使用,在当前的市场使用中,依然占据着很大的份额。微生物源农药的主要来源则有细菌类、真菌类和放线菌类三种。而植物源农药的发展要受到其原材料的限制,但是其作为一种新的化合物或前导化合物受到了研究领域中越来越多的人的关注。

2、切断病源

稻瘟病菌是一种以分生孢子和菌丝依附于病稻谷上越冬,继而引发的一种病害,所以试图切断病源就成为了稻瘟病防治的另一种有效途径。可以通过轮换种植或混合种植多抗性品种来实现。事实表明,混合栽培区的水稻稻瘟病发病率要明显低于净栽区的水稻发病率。特别是杂交水稻与病感的优质品种的混合栽培,使得该种水稻稻瘟发病率明显下降,起到了很好的防治效果。

湿润的环境是影响病菌繁衍的重要影响因素,所以合理的管理肥水显得十分的重要,尤其是加强肥水的管理技术。这启示我们不能为了增加产量而盲目的施加氮肥,还要兼顾施加磷肥和钾肥,这是因为氮肥在过渡施加的过程中会导致土壤中钾的含量越来越少,继而影响了水稻的抗病性。有相关的研究表明,施加钾肥的水稻不仅能够提高其产量、使颗粒大而饱满,同时还能够提高抗病性。另一方面,深灌和凉水浇灌也是降低水稻抗病性的有益影响因素。所以,科学合理的灌溉不仅能够实现水稻的良好生长,同时还可以有效的提高水稻的抗病性。

现代科学技术的日益发展为我们研究水稻的抗瘟病菌和防治提供了很好的技术支持,同时也必然会在抗性育种中取得突破性的成就。水稻生存环境的影响和单一的抗蹈瘟病品种产生了多样的小种致病,另外化学农药的长期使用也增加了水稻稻瘟病的发病率。所以当前,对于稻瘟病的防治很大程度上还要依托于化学农药和抗水蹈稻瘟品种。可以预见,培育出具有高抵抗、持久抵抗性的抗稻瘟并种终将实现。

(作者单位:110000沈阳工学院)

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