2016~2020年辽宁省水稻区域试验参试品种(系)稻瘟病抗性评述

2024-04-15 06:25姜秀英于永梅魏松红王丽丽吕军李建国韩勇
北方水稻 2024年1期
关键词:稻瘟病区域试验抗性

姜秀英 于永梅 魏松红 王丽丽 吕军 李建国 韩勇

摘  要:为明确辽宁省不同参试水稻品种的抗稻瘟病情况,对2016~2020年参加辽宁省水稻区域试验352个品种(系)稻瘟病抗性进行分析,结果表明:参试品种对稻瘟病抗性等级以抗为主,大部分品种抗性达到中抗及以上水平,高抗品种相对较少。不同类型品种对稻瘟病抗性等级上,抗及以上数量所占比例相近,无明显差异。总体上稻瘟病抗性达到较高水平,抗及以上占比达69%,育种中应进一步提高稻瘟病抗性筛选。从感病和高感品种数量所占比例判断,存在个别年份及个别类型品种发病较重的现象。

关键词:水稻;区域试验;稻瘟病;抗性

中图分类号:S511.034                             文献标志码:A文章编号:1673-6737(2024)01-0012-05

Evaluation of Resistance to Rice Blast in Rice varieties(lines) from Regional Trails in Liaoning Province from 2016 to 2020

JIANG Xiu-ying1 , YU Yong-mei2 , WEI Song-hong3 , WANG Li-li1 , LV Jun1 , LI Jian-guo1 , HAN Yong1

(1 Liaoning Provincial Rice Research Institute,Shenyang,Liaoning  110101, China;

2 Integrated Services Centre for Agriculture of Huanren Manchu Autonomous County,Benxi,Liaoning  117200, China;

3 Shenyang Agricultural University,Shenyang  110161, China)

Abstract:In order to clarify the rice blast resistance of different rice varieties tested in Liaoning Province, we analyzed the rice blast resistance of 352 rice varieties(lines) participating in the regional rice experiment in Liaoning Province from 2016 to 2020. The results showed that the resistance to rice blast was mainly grade resistant, most of the varieties reached the level of medium resistance or above, and relatively few varieties with high resistance. In terms of resistance to blast, the proportion of resistant grade and above was similar among different varieties, but there was no significant difference. In general, rice blast resistance reached a high level, with 69% of rice blast resistance or above. It is necessary to further improve the screening of rice blast resistance. Judging from the proportion of susceptible and highly susceptible varieties, there was a phenomenon that the disease was more serious in certain years and certain types of varieties.

Key words: Rice; Area test; Rice blast; Resistance

水稻是我國主要的粮食作物之一,发展水稻生产一直是我国粮食安全的重大战略需求。由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae,M.oryzae)引起的稻瘟病是水稻三大病害之一[1]。东北稻区主要以稻瘟病和水稻纹枯病为主,且稻瘟病造成的产量损失明显高于水稻纹枯病[2]。抗病鉴定是水稻区域试验的重要内容之一,辽宁省水稻品种区域试验抗病以稻瘟病鉴定为主。辽宁省作为优质东北稻米的主产区,水稻生产一直遭受稻瘟病的危害。利用化学杀菌剂虽可在一定程度上防控该病,但严重影响环境安全,防控稻瘟病危害最经济有效的方法仍是选育及推广抗病水稻新品种[3-5]。

潘争艳等对辽宁省粳稻品种不同时期携带的9个稻瘟病抗性单基因系进行分析,明确了辽宁省260份粳稻品种中稻瘟病抗性基因的类型,评价了抗性基因对辽宁省水稻生产的利用价值[6]。王妍等对辽宁地区176份水稻资源进行了携带不同抗稻瘟病基因情况的鉴定,明确辽宁地区水稻资源中抗稻瘟病基因的分布情况及抗病效应[7]。由于稻瘟病菌一直在快速变异,为了进一步预防稻瘟病的发生,褚晋等辽宁省水稻稻瘟病菌对稻瘟灵的抗性水平及变化动态进行了研究,利用菌丝生长速率法测定187株稻瘟病菌菌株对稻瘟灵的敏感性及抗性,并采用茎叶喷雾法测定稻瘟灵对水稻稻瘟病的田间防治效果以及该药剂与其它药剂的交互抗性。结果显示稻瘟灵与肟菌酯、戊唑醇之间无交互抗性。与不同药剂轮换使用的前提下,稻瘟灵仍可作为主要药剂防治稻瘟病[8]。李思博等对2015~2016辽宁省7个主要水稻产区采集、分离、鉴定稻瘟病菌155个菌株进行了菌群和生理小种的鉴定,结果显示ZA和ZB群为优势种群,稻瘟病生理小种在辽宁省主要稻区的分布情况复杂,这可能是由于气候条件差异导致种群协同进化造成的[9]。

由此可见,辽宁省对稻瘟病的研究多集中在抗性基因分析鉴定、菌种群动态监测分析、防控防治方面,对不同熟期水稻品种的多年稻瘟病抗性综合评述较少。本文综合分析了2016~2020年辽宁省水稻统一区域试验参试的352个品种(系)(以下统称为品种)稻瘟病抗性鉴定的结果,以期为辽宁省水稻抗病育种及新品种审定推广提供参考。

1  材料与方法

1.1  试验材料

数据来源于辽宁省水稻区域试验品种抗稻瘟病鉴定年度总结(沈阳农业大学植物保护学院)。2016~2020年辽宁省水稻品种区域试验参试品种(系)共352个,其中2018年64个,2020年93个,其余年份均为65个。参试水稻品种按熟期分类为中早熟、中熟、中晚熟、晚熟,2020年新增优质中熟、优质中晚熟。各类型参试品种数量见表1。

1.2  试验方法

抗病鉴定试验设计、调查统计方法参照中华人民共和国农业行业标准NY/T 2646-2014《水稻品种试验稻瘟病抗性鉴定与评价技术规程》。数据用 Excel 软件进行统计分析。

2  结果与分析

2.1  不同类型品种稻瘟病抗性比例

2016~2020年5年间(表2),只有2018年有4个品种对稻瘟病抗性级别达到高抗,占比1.1%,中熟和中晚熟各1个品种,晚熟2个品种。除2017年中晚熟品种抗病占比(23.1%)低于中抗占比(34.6%)、高感占比(26.9%),2017年中熟品种占比(38.5%),与高感占比相同外,其余年份,各个熟期类型品种抗占比均高于其它抗病类型。2016~2020年间,所有参试水稻品种抗及以上的品种数量243个,占比69.0%,中抗及以上的品种占比81.3%,感、高感品种占比11.9%。除2020年新增的优质组仅有一年数据,不作考虑外,2016~2020年不同类型品种抗及以上的占比均在70.0%左右,变幅在67.2%~70.8%之间,晚熟品种的占比略高于其余各组。不同类型品种抗及以上数量占比总体趋势一致。参试品种对稻瘟病抗性级别以抗为主,大部分品种抗性达到中抗及以上水平。

2.2  不同年份品种稻瘟病抗性比例

从感病和高感品种占比判断(表2),2016年整体发病不重,仅晚熟品种区域性感病较重,有15.4%高感品种,其余类型品种抗病性均表现无感或高感;2017年整体抗性表现较差,中熟有38.5%高感品种,中晚熟有26.9%高感品种;2018年参试品种整体抗性表现较好,所有参试品种抗病级别在中抗及以上水平;2019年晚熟类型抗性在中抗及以上水平,其余类型有20%左右感病或高感品种;2020年中早熟品种无感、高感级,其它类型品种感及高感占比7.7%~28.6%之间。总体上由于不同年份间气候条件的差异,存在个别年份或个别类型品种发病较重的现象。

2.3  不同年份稻瘟病综合指数比较

从2016~2020年不同类型水稻品种稻瘟病综合抗性指数上看(图1),中早熟品种变幅较小(1.3~3.7),中熟组品种变幅较大(1.4~5.3),另两组变幅居中。2017年中熟、中晚熟稻瘟病综合抗性指数较大,分别为5.3、5.1,2020年晚熟稻瘟病综合抗性指数较大,为4.7,其它年份各类型品种稻瘟病综合抗性指数均在小范围内起伏,趋势较平稳。

2.4  各类型对照品种不同年份抗病性分析

不同类型对照品种多数年份稻瘟病抗性表现为抗病(表3),仅中早熟对照品种沈农315在2019年表现为感病,中熟对照品种沈稻6号在2017年表现为中抗,中晚熟对照品种在2017年表现为中感。同一品种在不同年份稻瘟病抗性基本稳定,但个别年份个别地区会出现一定程度波动,环境因素對品种稻瘟病抗性表现有一定程度影响。

从综合指数看(图2),2017年中晚熟对照品种辽粳9号综合指数较大(5.7),2019年中早熟对照品种沈农315综合指数较大(7.0),其余年份,各类型对照品种变幅在1.0~2.3之间。不同年份间环境条件下的稻瘟病菌对同一品种的致病会有一定的差异性,但对照品种的稻瘟病抗性基本稳定,所以各参试组可以以其做对照。

3  结论与讨论

近20年来,由于稻瘟病生理小种的不断变异,稻瘟病平均每 4~6 年就有一次大爆发,造成了严重的粮食生产安全问题和经济损失[6,10-11]。全球有 80 多个水稻种植地区发生稻瘟病,包括水田和旱地种植[12]。长期以来,国内外研究表明种植抗病品种是防控病害最经济有效和环境友好的措施[4-5,13]。王军等含有稻瘟病抗病基因Pi-ta和Pi-b的武运粳8号,含有条纹叶枯病抗病基因Stv-bi的镇稻42为基因供体配置杂交组合,利用Pi-ta和Pi-b的基因标记和Stv-bi并结合田间的多年选育,筛选了高产、优质、多抗水稻新品系74121[14]。董巍等通过分子标记辅助选择的方法将稻瘟病抗性基因Pi-1、Pi-2从供体BL6中回交聚合到培矮64S中,并筛选得到的10株改良株系[15]。刘凯等将携带 Pi-ta 和 Pi-b 基因的水稻品种‘武运粳 8 号与携带 Pi-9 基因的水稻品种盐稻10号进行杂交,利用分子标记辅助选择技术筛选出聚合上述3个基因的后代材料,最终培育出具有高产、优质、抗稻瘟强的水稻新品系盐稻1626,为抗稻瘟病基因聚合育种实践提供了育种材料与理论依据[16]。

由此可见,对于综合农艺性状优良特别是抗病性强的水稻品种(组合) 的培育,目前已经成为了现代水稻育种的重要方向[17]。为了进一步通过表型筛选适合辽宁地区对稻瘟病抗性的材料,对2016~2020年辽宁省水稻区域试验参试品种稻瘟病抗性鉴定结果进行分析,结果表明辽宁省在水稻抗稻瘟病品种选育上已经取得一定成效,从参试品种对稻瘟病抗性表现上看,大部分品种抗性达到中抗及以上水平,值得注意的是,感、高感级水稻品种占比达到11.9%。依据现行辽宁省稻品种审定标准(2021年)判断,有66个品种稻瘟病抗性鉴定超出标准范围,占比18.8%,水稻育种中应进一步提高稻瘟病抗性筛选。总体上,环境因素对品种抗性表现有一定影响,育种家在选育品种的过程中,应注意设置相对稳定的对照品种,不仅要观察育种材料的抗性表现,也要依据对照品种表现,综合判断育种材料对稻瘟病的抗性,尤其在稻瘟病大发生年份,对特殊目标材料,依对照品种抗性表现适当放宽选择条件继续观察筛选。不仅要在品种上进行选择,在栽培措施上,生产中应用的水稻品种抗病基因的多样化是一个关键,应注重选择多种抗病品种进行布局以及抗病品种合理轮换,避免单一品种大面积种植造成危害。本文通过对多年来不同熟期参试品种的稻瘟病抗性进行综合分析,为北方粳稻抗稻瘟病品种选育及审定推广提供重要的科学依据和参考价值。

参考文献

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基金项目:省水稻种植结构调整专项-优质高食味水稻新品种选育繁育示范推广;辽宁省应用基础研究计划项目(2022JH2/101300283)。

收稿日期:2023-11-17

作者简介:姜秀英(1973—),女,副研究员,硕士,主要从事水稻品种选育及水稻品种区域试验工作。

*通讯作者:王丽丽(1990—),女,助理研究员,博士,主要从事水稻抗稻瘟病分子育种工作。

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