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浙江省水稻主栽品种抗稻曲病性鉴定与评价

2018-03-03余山红马义虎王会福

山西农业科学 2018年2期
关键词:病穗率稻曲病稻曲

余山红,马义虎,王会福

(台州市农业科学研究院,浙江 临海 317000)

水稻稻曲病是一种世界性真菌病害,由半知菌亚 门 稻 绿 核 菌 属 (Ustilaginoidea virens(cooke)Takahashi)引起[1],在20世纪80年代以前一直是我国水稻上的次要病害。近年来,由于气候条件和水稻种植模式发生变化,氮肥过量使用,水稻感病品种大面积推广、往来调运频繁,以及防治时期不当等原因,导致该病发生日趋严重,已经取代白叶枯病发展成为我国水稻上新的三大病害之一[2-4]。一般每穗曲球1~5粒,严重的田块可达20~30粒,水稻减产0.04%~49.00%[5],商品性也大打折扣。浙江省稻曲病的发生与危害已相当普遍。2006,2008年因该病大发生局部地区甚至出现了近乎绝收的情况,产量损失85%以上[6]。近15 a来,浙江台州地区甬优系列水稻田间稻曲病平均病穗率为6.4%,个别品种发病率在20%以上[7]。随着稻曲病的危害逐渐严重,对该病的防控研究也更加受到重视。推广种植抗病品种是控制病害的最为经济有效的措施[8]。水稻主栽品种的抗稻曲病水平是关系到稻曲病发生程度的关键因素。近年来,各地学者对当地主栽水稻品种抗稻曲病性进行了相应研究[9-15],而目前还未见有浙江省主栽水稻品种关于稻曲病抗性的专门鉴定研究。

本研究采用自然诱发方法,对浙江省23个大面积种植推广的水稻主栽品种进行抗稻曲病性鉴定,探明浙江省水稻主栽品种对稻曲病的抗性程度,为抗病品种的选择、水稻品种的推广布局和抗病品种选育提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试的23个晚稻品种为近3 a浙江各地种植面积较大的主栽品种,包括:春优84、浙粳88、浙优18、嘉 58、嘉优 5 号、嘉禾 218、宁 88、秀水 09、秀水134、秀水321、甬优9号、甬优12号、甬优15号、甬优538、甬优1540、甬优2640、甬优 7850、中浙优1号、中浙优8号、绍粳18、绍糯9714、深两优5814、钱优1890。另设对照品种为两优培九、黄华占。

1.2 鉴定方法

水稻品种抗性鉴定采用病区自然诱发法。试验设在位于临海市的台州市农科院网室和温岭市泽国镇的百亩坦村。两地在单季稻孕穗、抽穗期间易受台风影响,雨水多,湿度大,适合稻曲病的发生,历年均发病较重,是理想的自然诱发点。

供试水稻品种按常规方法于2015年5月25日浸种,5月27日催芽,5月29日播种,6月23日移栽。品种间随机排列,2处试验田共设4个重复。田间管理按照高产栽培方式进行,偏施氮肥以增加发病程度。水稻生长期间不使用杀菌剂,仅在必要时防治稻飞虱和螟虫等主要害虫。

1.3 病情调查

稻谷黄熟期间每小区随机调查100丛,记录每穗稻的曲球数,统计病穗率和严重度。

严重度分级标准和病穗率、病情指数、平均每穗曲球数的计算公式参照唐春生等[16]和何会流等[17]的方法进行。

1.4 抗性评价

每个水稻参试品种均以4个重复中发病最严重的田块进行统计,分别以病穗率、病情指数和每穗平均曲球数3种标准评价其抗性(表1)。以病穗率评价品种的抗性分级标准参照阮宏椿等[11]的方法。以病情指数进行品种抗性评价,其分级标准参照张爱芳等[10]的方法。以平均每穗曲球数进行品种抗性评价,其分级标准参照李小娟等[18]和湖南省水稻品种稻曲病抗性鉴定及评价技术规范[19]进行。水稻品种的最终抗性取3种标准中抗性级别的最低值。

表1 稻曲病田间自然鉴定抗性评价分级标准

1.5 数据分析

采用DPS数据处理软件[20]进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 鉴定的有效性

对照品种两优培九在多地均被作为感病对照品种[10,21-23],本研究鉴定其发病程度达7级(感病);黄华占自然发病病穗率9.80%(病情指数4.20),与广东省农科院鉴定该品种自然发病病穗率11%(病情指数4.21)基本一致[24],因此,可认为本研究鉴定结果有效。

2.2 鉴定结果

表2 浙江省水稻主栽品种对稻曲病的抗性

续表2

稻曲病鉴定结果显示(表2),品种间稻曲病抗性差异明显,25个参试品种发生稻曲病的病穗率在0.31%~67.53%,病情指数0.04~54.60,平均每穗曲球数0.004~3.587粒。在15个中感及以上病级的主栽品种中有12个杂交稻,3个常规稻,甚至最感病的11个品种全是杂交稻,说明杂交稻较常规稻感病。在杂交稻中又以籼粳杂交稻最为感病。发病最严重的前11个杂交品种中9个籼粳杂交稻,2个杂交籼稻。最感病的6个品种全是籼粳杂交稻。

对25个水稻品种的病穗率(x)、病情指数(y)和平均每穗曲球数(z)进行比较与分析发现,3个指标变化趋势大体一致。经DPS软件进一步分析表明,两两之间均存在极显著的线性关系:x=1.417 6y-3.8354(R2=0.9553,F=492.192>F0.01(1,23)=7.881),x=17.192 7z+3.993 1(R2=0.958 7,F=534.480>F0.01(1,23)=7.881),y=11.777 8z+0.435 8(R2=0.946 5,F=406.567>F0.01(1,23)=7.881)。拟合程度均在94%以上,表明病穗率、病情指数和平均每穗曲球数之间存在真实的直线回归关系。

3 讨论

近年来,籼粳杂交晚稻新品种选育迅速发展[25]。国家水稻数据中心数据显示,截至2017年10月,浙江省已审定通过40个籼粳杂交稻品种,仅2017年上半年就有12个,呈逐年递增态势。据浙江省农业厅统计,至2016年籼粳杂交稻在该省已累计推广144.14万hm2,其中2016年就达到22.01万hm2,占当年全省杂交水稻种植面积的64.8%[26]。从本研究结果看,参试的所有主栽籼粳杂交稻对稻曲病都表现为高感或感病,无抗病品种。说明浙江省水稻生产布局中存在较大的安全隐患,需引起政府部门、育种界和种植户高度重视。另一方面也在一定程度上解释了近年来浙江省稻曲病频频暴发成灾的原因。

在鉴定对稻曲病的抗性时,多数研究者将水稻品种分成常规籼稻、常规粳稻、杂交籼稻和杂交粳稻4种类型进行比较,且多认为粳型品种发病明显重于籼型品种[15,27-30]。笔者认为,在籼粳杂交稻这种特殊类型的品种出现以后,这一结论有待进一步厘清,原因是在此之前的抗性鉴定研究里有不少籼粳杂交品种掺入其中。从遗传背景看,籼粳杂交稻不同于以上4种水稻类型中的任何一种;本试验研究结果表明,籼粳杂交稻稻曲病发病程度(最高病穗率67.53%,平均病穗率42.17%)也远远高于其他类型的品种(最高病穗率31.30%,平均病穗率6.45%)。因此,笔者建议在鉴定水稻品种对稻曲病的抗性时,应从籼型和粳型品种中各自剔除掉籼粳杂交稻品种,并额外增加这一类型。

目前,水稻品种抗稻曲病性鉴定方法有3种,分别是人工接种[15,17]、田间自然诱发[27-28,31-32]以及2 种方法相结合[14,33-35]。缪巧明等[36]研究认为,采用人工接种鉴定品种抗性是可行的,原因是通过人工室内培养可获得大量接种稻曲病菌菌源,为诱发稻曲病提供了保证。而自然状态下田间影响因素太多,自然诱发结果往往不能客观反映品种抗性。但陈志谊等[37]、俞咪娜等[38]、卢代华等[39]研究结果均表明,稻曲病菌菌株间存在明显致病力分化。不同菌株对同一水稻品种的致病力有显著差异,甚至从同一稻曲球不同部位分离的稻曲病菌也有较大的致病力差异。据此,人工接种所用菌株的代表性就不得不考虑。一个或几个区域菌种产生的侵染结果与水稻品种的抗病/感病能力间的相关性有待研究。笔者认为,正是由于影响稻曲病发病因素众多,通过自然诱发才更能反映水稻品种的真实抗病(感病)能力。但前提是要选择有代表性的鉴定圃,要求菌源充足且发病条件良好,最好选择历年发病重的田块用于抗病性鉴定。王连平等[27]也研究认为,在自然状态下也能够较为充分的诱发稻曲病,自然诱发完全可以用于稻曲病鉴定。另外本研究发现,少数品种在台州临海市和温岭市种植时抗病表现不一致,黄瑞荣等[28]、张舒等[32]也研究发现,部分水稻品种在两地抗性表现差异较大,甚至截然相反。这应与两地的生态环境条件差异及稻曲病菌群体存在遗传多样性有关。因此,抗病性鉴定还须异地多点进行。

稻曲病的病情指数可以反映发生的普遍率和严重度,平均每穗曲球数也能较好地反映稻曲病发生程度,但二者都需要统计每个单穗的曲球数,工作量大,且易造成误差,尤其在需要鉴定大量水稻品种抗性时弊端更为明显。因此,探索简便、准确及高效的评价指标极为重要。本研究表明,水稻稻曲病病穗率、平均每穗曲球数与病情指数是高度相关的,这与唐善军等[40]研究结果一致。因此,水稻品种抗稻曲病性的评价可以病穗率高低作为标准,这样可极大减轻调查强度,尤其在鉴定大量水稻品种抗性时更有效率。但何海永等[13]研究发现,在人工接种条件下,稻曲病穗发病率与平均每穗曲球数之间不呈正相关。这应当是接种方式不同所致,表明人工接种条件下稻曲病的发生特点与自然条件下可能不完全相同。生产上也偶有发现个别水稻品种病穗率很低,但是病穗上的曲球很多;而有的品种病穗率很高,但病穗上曲球较少。所以,较精确的评价标准仍应以病情指数为宜。

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