吴向辉， 张学成， 任学祥， 谷春艳， 胡 飞， 王学峰， 苏贤岩*

(1.安徽省植物保护总站，安徽合肥 230001；2.安徽寿县农业科学研究所，安徽寿县 232200；3.安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所，安徽合肥 230031)



安徽水稻稻曲病菌寄生适合度研究

吴向辉1， 张学成2， 任学祥3， 谷春艳3， 胡 飞3， 王学峰3， 苏贤岩3*

(1.安徽省植物保护总站，安徽合肥 230001；2.安徽寿县农业科学研究所，安徽寿县 232200；3.安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所，安徽合肥 230031)

[目的]明确安徽省稻曲病菌菌株与品种的寄生适合度。[方法]从安徽15个水稻种植县(市)采集、分离并随机抽选24个菌株，采用人工注射接种诱病的方法，测定其在4个水稻品种上的致病力。[结果]不同菌株接种不同水稻品种后，诱发的稻曲病病穗率、平均穗病粒率和最高穗病粒率差异显著，菌株与品种互作特性明显。[结论]试验结果为稻曲病的预测预报和防治提供了参考。

水稻；稻曲病；致病力；寄生适合度

水稻是安徽省重要的粮食作物，常年种植面积超过220万hm2[1]。近年来由于耕作制度、生产条件改善、水稻品种(如粳、糯稻、两系杂交稻的推广)及气候条件等诸多因素的变更，稻曲病愈来愈严重，已上升为当前水稻生产中的主要病害之一[2-3]，重发年份发生面积超过40万hm2[4]。稻曲病往往造成重大的水稻产量损失，同时稻曲菌曲球产生的毒素污染稻谷[3]，严重威胁食品安全。

稻曲病的发生、流行与否是稻曲病菌与当地主栽品种在各种外界环境条件和人为因素下相互作用的结果，环境条件和人为因素是外因，而稻曲病菌与水稻栽培品种的互作才是内因。这种病原物与寄主间的互作即为寄生适合度，是病原菌与寄主间互作关系的综合表现。国外自1978年开始对寄生适合度进行研究[5]。我国曾士迈等[6]于1990年开始研究植物病原菌寄生适合度的测定方法。寄生适合度目前已被广泛应用于多种作物病害发生、流行研究。中国农业科学院和安徽农业大学学者深入研究了小麦白粉病对温度不同敏感性菌株的寄生适合度[7-8]；闫丹丹[9]和郭丽媛等[10]对小麦条锈病、玉米大斑病菌进行了寄生适合度相关研究。稻曲病菌[Ustilaginoideavirens(Cke) Tak]致病力分化明显[11]，不同菌株对水稻品种致病力差异显著[12]，为研究不同菌株致病力差异及其与水稻品种的寄生适合度，笔者从安徽省15个县(市)的水稻种植区采集样本，分离纯化并随机抽选了24个菌株，选用4个不同抗病性水稻品种，采用人工注射接种诱病的方法进行致病力测定，研究了稻曲病菌菌株对水稻品种的寄生适合度，旨在为稻曲病的预测预报和防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料 供试水稻品种包括新 Ⅱ 优6号、齐两优918、Ⅱ 优838、C优德占。

1.2 方法

1.2.1 供试菌株的分离与培养。2014年9月在安徽无为、寿县、大墅、巢湖、南陵、望江、含山、肥西、当涂、肥东、舒城、池州、和县、石台等市(县)及安徽省农业科学院试验地(合肥)采集稻曲病样品，采用组织解剖法分离单孢稻曲病菌。菌株采用马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)培养，接种到小麦粒培养基后使用硅胶粒干燥保存。

1.2.2 致病力测定。从已纯化的单孢稻曲病菌株中按不同地域来源随机挑选24个菌株，用马铃薯蔗糖(PS)培养液于50 mL三角瓶中振荡培养(28 ℃，130 r/min)7 d，孢子和菌丝混合悬浮液用于注射接种。于供试水稻剑叶叶枕与倒二叶叶枕距离5 cm左右时，取稻曲病菌孢子和菌丝混合悬浮液进行注射接种并标记，每穗1 mL，对照每穗注射1 mL清水。水稻蜡熟期调查统计接种穗数、病穗数及每穗病粒数，统计病穗率(M)、平均穗病粒率(P)和最高穗病粒率(T)。

1.2.3 稻曲病菌寄生适合度计算。按以下公式分别计算病情指数(R)和菌株与品种的寄生适合度(F)：R=100×M×P；F=R×T/(RCK×TCK)。其中，RCK为试验区对照平均病情指数；TCK为试验区最高穗病粒率。

2 结果与分析

2.1 不同菌株接种接种不同水稻品种的病穗率 来自无为的菌株26ww1接种到水稻后穗发病率最高，平均穗发病率为90%，其次为来自寿县的菌株60sx1、来自大墅的菌株10ds1和来自巢湖的菌株66ch2，平均病穗率均超过80%；26ww1、66ch2接种新 Ⅱ 优6号、齐两优918和 Ⅱ 优838后穗发病率均达100%，但接种C优德占后病穗率较低，66ch2仅为20%，来自南陵的菌株62nn1接种新 Ⅱ 优6号和C优德占后发病率均达100%(表1)，各水稻品种对照穗接种清水均未见发病。不同地理来源的稻曲病菌接种不同水稻品种导致的穗发病率差异明显，表明菌株与水稻品种间表现出的致病性具有一定的特异性。方差分析结果表明，不同来源的菌株接种不同水稻品种后，其导致的穗发病率差异极显著。

表1 安徽省稻曲病菌田间接种病穗率调查

注：同列数据后不同大、小写字母表示不同处理间分别在0.01、0.05水平差异显著；同行数据后不同大、小写字母表示不同处理间分别在0.01、0.05水平差异显著；CK的平均病穗率为30.95%。

Note： Different capital letters and lowercases in the same column indicated significant differences between treatments at 0.01 and 0.05 levels, respectively. Different capital letters and lowercases in the same row indicated significant differences between treatments at 0.01 and 0.05 levels, respectively.The average diseased ear rate of CK was 30.95%.

2.2 不同菌株接种不同品种的平均穗病粒率 由表2可知，来自无为的菌株26ww1接种到水稻后平均穗病粒率显著高于其他菌株，为30.93%，其次为来自南陵的菌株62nn1、来自望江的菌株22wj1、来自安徽省农业科学院试验地(合肥)的菌株90nk1和来自巢湖的菌株66ch2，平均穗病粒率均在14%以上，26ww1接种新 Ⅱ 优6号后平均穗病粒率达44.36%，接种齐两优918后平均穗病粒率也达43.48%，明显高于其他菌株与品种的组合，来自望江和巢湖的菌株22wj1、66ch2接种新 Ⅱ 优6号后平均穗病粒率分别达35.34%和31.58%，但接种C优德占后平均穗病粒率极低，分别为0和1.10%。不同菌株接种不同水稻品种后导致的平均穗病粒率差异明显，表明菌株与水稻品种间表现出的致病力具有特异性。方差分析结果表明，不同地理来源的菌株接种供试的4个水稻品种后，其平均穗病粒率差异显著，26ww1最高，来自石台、肥西董岗、大墅、池州、肥东马湖镇和撮镇的菌株23st2、51fg1、19ds2、13iz3、86fc7、56fm1接种后的平均穗病粒率较低。

2.3 不同菌株接种不同水稻品种的最高穗病粒率 为明确不同菌株的致病潜力，统计分析了24个参试菌株的最高穗病粒率(表3)。来自无为的菌株26ww1接种到4个供试水稻品种后，最高穗病粒率平均值为41.48%，显著高于其他菌株，其次为分别来自望江、安徽省农业科学院试验地(合肥)和南陵的菌株22wj1、 90nk1、62nn1，在4个供试水稻品种上最高穗病粒率平均值均在20%以上，22wj1接种新 Ⅱ 优6号后最高穗病粒率最高，为67.00%，26ww1接种齐两优918后最高穗病粒率达到65.90%，接种新 Ⅱ 优6号后最高穗病粒率为44.42%，90nk1接种齐两优918后最高穗病粒率为47.56%，明显高于其他菌株与品种的组合,但22wj1接种C优德占后穗病粒率为0，同时不同菌株接种不同水稻品种后导致的最高穗病粒率差异极明显，也表明菌株与水稻品种间表现出的致病力具有明显的特异性。方差分析结果表明，不同地理来源的菌株接种供试的4个水稻品种后，其最高穗病粒率差异显著。

表2 安徽省稻曲病菌田间接种平均穗病粒率调查

注：同列数据后不同大、小写字母表示不同处理间分别在0.01、0.05水平差异显著；同行数据后不同大、小写字母表示不同处理间分别在0.01、0.05水平差异显著；CK的平均病穗率为1.59%。

Note： Different capital letters and lowercases in the same column indicated significant differences between treatments at 0.01 and 0.05 levels, respectively. Different capital letters and lowercases in the same row indicated significant differences between treatments at 0.01 and 0.05 levels, respectively. The average diseased ear rate of CK was 1.59%.

表3 安徽省稻曲病菌田间接种最高穗病粒率调查

接下表

注：同列数据后不同、大小写字母表示不同处理间分别在0.01、0.05水平差异显著；同行数据后不同大、小写字母表示不同处理间分别在0.01、0.05水平差异显著；CK的最高穗病粒率为3.01%。

Note： Different capital letters and lowercases in the same column indicated significant differences between treatments at 0.01 and 0.05 levels, respectively. Different capital letters and lowercases in the same row indicated significant differences between treatments at 0.01 and 0.05 levels, respectively. The highest diseased ear rate of CK was 3.01%.

2.4 安徽省稻曲病菌菌株与水稻品种寄生适合度 由表5可知，安徽省不同地域来源的稻曲病菌菌株对参试的4个水稻品种寄生适合度差异明显，来自无为的菌株26ww1对水稻品种齐两优918和新 Ⅱ 优6号寄生适合度较大，分别为58.47和40.21，来自望江的菌株22wj1对新 Ⅱ 优6号也有较大的寄生适合度，为48.32，而来自石台和肥西董岗的菌株23st2和51fg1在参试的4个品种上寄生适合度均为0；参试的菌株分别对4个水稻品种的寄生适合度差异较大，26ww1对齐两优918寄生适合度为58.47，但对C优德占寄生适合度仅为5.02,22wj1对新 Ⅱ 优6号寄生适合度为48.32，但对C优德占寄生适合度为0，对最感病的品种齐两优918寄生适合度也只有1.49，表明稻曲病菌菌株与水稻品种互作的特异性。通过对6组分别来自同一县市菌株与水稻品种的寄生适合度进行对比分析可以看出，来自无为、肥西、池州、肥东、大墅的菌株对4个水稻品种的寄生适合度在不同菌株间均表现出较大的差异性，仅来自含山的2个菌株对4个水稻品种的寄生适合度表现为相近。

表4 安徽省稻曲病菌菌株与水稻品种寄生适合度

注：同列数据后不同大、小写字母表示不同处理间分别在0.01、0.05水平差异显著；同行数据后不同大、小写字母表示不同处理间分别在0.01、0.05水平差异显著。

Note： Different capital letters and lowercases in the same column indicated significant differences between treatments at 0.01 and 0.05 levels, respectively. Different capital letters and lowercases in the same row indicated significant differences between treatments at 0.01 and 0.05 levels, respectively.

方差分析结果表明，参试的24个菌株中26ww1具有较强的致病力，对参试的4个品种均具有较好的寄生适合度，其均值明显高于其他菌株且差异达到极显著水平；参试的4个水稻品种中，齐两优918最感病，其次为新 Ⅱ 优6号，C优德占和 Ⅱ 优838较抗病。

3 讨论

由于稻曲病是水稻穗部病害，控害的主要方法是根据预测预报的结果进行适时预防。该试验结果表明，水稻稻曲病菌不仅菌株间致病力分化显著，而且菌株与品种互作的特异性明显，因此，有效监测水稻种植区稻曲病菌与当地主栽水稻品种的寄生适合度是降低该病害成灾风险的有效手段。

水稻品种间对稻曲病的抗性差异显著，抗病性品种的选育和推广应用是控害的有效途径。但由于菌株与品种互作的特异性明显，在抗性品种的选育过程中需采集不同地域来源或同一地区不同水稻品种上的菌株进行抗病性试验，以降低菌株与品种的特异互作所带来的病害流行成灾风险。

寄生适合度是衡量稻曲病菌菌株与品种互作的重要指标，目前关于寄生适合度测定方法的研究较多，但尚无具有广泛适用性的统一方法。该研究采用简单的以病穗率、平均穗病粒率和最高穗病粒率为基础的寄生适合度测定方法，意在兼顾稻曲病病指和菌株的致病潜力，但该方法仍存在一定的局限性。因此，系统研究稻曲病菌与水稻品种的互作关系，确定合适的病害危害指标并以此指标为基础研究各病害因素的贡献率，明确各病害因素的危害系数，从而建立切实可行的寄生适合度测定方法，意义重大。

[1] 孔令聪，胡永年，孔令娟，等.安徽水稻产业现状及发展对策[C]//李增智，姚佐文.现代农业理论与实践：安徽现代农业博士科技论坛文集.合肥:安徽大学出版社，2007：60-63.

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Parasitic Fitness of RiceUstilaginoideavirensin Anhui Province

WU Xiang-hui1, ZHANG Xue-cheng2, REN Xue-xiang3, SU Xian-yan3*et al

(1. Plant Protection Station of Anhui Province, Hefei, Anhui 230001; 2. Shou County Academy of Agricultural Sciences, Shou County, Anhui 232200; 3. Institute of Plant Protection and Quality Safety of Agricultural Products, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei, Anhui 230031)

[Objective] To research the parasitic fitness of riceUstilaginoideavirensin Anhui Province. [Method] A total of 24 strains were randomly isolated from 15 rice planting counties (cities) in Anhui Province. The method of artificial inoculation injection induced disease was used to determine the pathogenicity ofU.virensin four rice varieties. [Result] After different strains were inoculated to different rice varieties, there were significant differences in diseased ears rate ofU.virens, the average rate of diseased grains, and the maximum rate of diseased grains. Strain and variety had significant interaction. [Conclusion] The research result provides

for the prevention and control ofU.virens.

Rice;Ustilaginoideavirens; Pathogenicity; Parasitic fitness

安徽省农业科技创新基金项目(14B1148)；安徽省人才发展专项(13C1109)；安徽省科技重大专项(15CZZ03132)。

吴向辉(1978- )，男，安徽无为人，农艺师，硕士，从事农作物病虫害监测与防控技术研究。*通讯作者，副研究员，硕士，从事植物病害流行及化学防治研究。

2016-08-19

S 435.111

A

0517-6611(2016)29-0134-05