海南普通野生稻稻瘟病的抗性鉴定与评价

唐清杰,王效宁＊,云 勇,芮 凯

(1.海南省农业科学院粮食作物研究所,海口 571100;2.海南省农业科学院农业环境与植物保护研究所,海口 571100)

稻瘟病是水稻重要病害之一,每年在全球造成损失约占水稻总产量的 10%～15%,损失达数十亿美元。培育抗稻瘟病水稻新品种是解决稻瘟病危害的主要途径,而发掘和利用新型抗稻瘟病资源是抗稻瘟病育种成功的关键。普通野生稻与栽培稻最近缘,蕴藏着优良基因,是水稻育种重要的遗传资源[1-3]。

潘大建等[4]和李湘民等[5]分别利用人工接种稻瘟病混合菌株对广东高州和江西东乡野生稻进行抗稻瘟病鉴定,二者结果相似,即初鉴抗病样本复鉴时只有少量抗病,其余则中感或感病,没有发现高抗、抗病或高感单株。梁斌等[6]对云南的 3种野生稻进行了抗性评价,结果表明普通野生稻高感,药用野生稻感,而疣粒野生稻中抗。韦燕萍等[7]也对广西普通野生稻和药用野生稻进行了鉴定。

海南是我国野生稻分布密度最大的地区之一[8],海南普通野生稻最原始,遗传多样性最高,其遗传多样性高于广东、广西、福建、湖南、江西和云南等地的普通野生稻[9-10],具有很高的开发利用价值,如目前我国生产上应用“野败型”和“红莲型”杂交稻都是利用海南普通野生稻选育而成。本研究应用自然诱发鉴定法对海南普通野生稻进行稻瘟病抗性鉴定和评价,拟发掘海南普通野生稻抗稻瘟病资源,为水稻抗稻瘟病育种提供新型材料。

1 材料与方法

1.1 供试材料

从海南省野生稻异位保存圃保存的 81个普通野生稻居群中选择稻瘟病发生少、且居群内个体数量多于 10株的 41个居群,每个居群随机取样 10株,共 410株,取种茎盆栽作供试材料。按照黄大辉等[11]的方法设置对照,以栽培稻琼香 -1S为感病对照,以栽培稻Ⅱ优 128作抗病对照,各对照均设20株,按“对照 -供试材料 -对照 -供试材料 -对照”的顺序栽植于鉴定圃 (遮荫网室内),并在试验材料四周种植琼香 -1S作为诱发品种。

1.2 供试病原

病原为严重感染海南稻瘟病优势种群 ZC群小种的栽培稻新鲜病叶,田间自然诱发。

1.3 水肥管理和接种准备

1.3.1 诱发和对照品种的播种

野生稻再生苗移栽前 20 d,播种对照品种。播种前重施底肥,做到 N、P、K三要素合理搭配,化肥与有机肥料兼用,施肥均匀[12]。

1.3.2 追肥

在接种前 3～5 d适当追施氮肥利于发病。

1.3.3 保水

在全生育期保水,保证鉴定圃小气候的湿度要求,利于发病。

1.4 诱导发病和鉴定方法

野生稻种茎再生苗长至 3～5叶龄时,取感染稻瘟病的栽培稻病叶,均匀放置于供试材料叶片上诱导自然发病。在 26～28℃以下遮光保湿 14～16 h,然后在 20～30℃和高湿 (薄膜覆盖,喷雾保湿)环境下培育,防止过早死苗,促进发病均匀充分,详细试验方法见文献[12-13]。

1.5 病情调查与分级标准

诱导发病后以感病对照为参考标准,感病对照发病充分时即可调查。按文献[14]即表1野生稻苗期稻瘟病抗性评价标准进行病情调查,对初鉴表现中抗以上的材料进行复鉴。2008年 6月初次鉴定,2009年 6月复鉴。

表1 野生稻苗期稻瘟病抗性评价标准

2 结果与分析

2.1 鉴定结果

表2列出海南普通野生稻苗期稻瘟病抗性鉴定结果。从表2可知,20份感稻瘟病对照琼香 -1S,初鉴结果 3级抗性 3份,中抗 15份,感 2份;复鉴结果 3级抗性 4份,中抗 15份,高感 1份。20份抗稻瘟病对照Ⅱ优 128,初鉴结果抗 17份,中抗 3份;复鉴结果抗 16份,中抗 1份,高感 3份。

在初鉴的普通野生稻材料中,表现 0～3级抗性有 266份,占鉴定样本数的 64.9%,其中免疫 0份,高抗 88份 ,占 21.5%,抗 178份 ,占 43.4%;中抗120份 ,占 29.3%;感 7份 ,占 1.7%;高感 17份 ,占4.1%。复鉴结果:表现 0～3级抗性 138份,占试验样本总数的 33.6%,其中免疫 0份,高抗 21份,占5.1%,抗 117份 ,占 28.5%;中抗 152份 ,占 37.1%;感 5份 ,占 1.2%;高感 91份 ,占 22.2%。

表2 海南普通野生稻苗期稻瘟病抗性鉴定结果

2.2 鉴定图片

3 讨 论

在 20份感病对照琼香 -1S中,抗病只有 4份,即不抗率为 80%。而抗稻瘟病对照Ⅱ优 128,抗病16份,抗率 80%。说明选用的抗感对照合适,诱导发病充分,鉴定结果可靠。

综合初鉴与复鉴结果,海南普通野生稻对稻瘟病具有较好的抗性,在 410份试验材料中有 138份经过初鉴和复鉴均表现 1～3级 (高抗 -抗)抗性,占总数的 33.6%,其中琼海中原居群和澄迈永发居群分别有 5份和 4份样本在 2次鉴定中均表现高抗,说明这 2个居群的普通野生稻抗稻瘟病较强。

目前稻瘟病抗性鉴定的方法主要有喷雾接种法、注射接种法、自然病圃法等。喷雾接种法特点是简单易行、条件易控制、结果较可靠,缺点是孢子用量大,接种效果受温度湿度影响,而且分小种或菌株接种时还需要隔离设施。注射接种法也较常用,其特点是发病重,但因发病条件与自然发病情况有较大的差异,而且中抗的材料往往结果偏重,有时难以做出准确的抗性评价[15]。

本研究应用诱导自然发病法,病原来自天然,鉴定圃小区气候模拟自然条件,同时还具有成本低、工序简便易操作等特点,是一种较为经济实用的方法,适合对大量材料进行快速鉴定;但也存在诱导自然发病可能不充分、结果可能不够精确等缺点,若在复鉴时结合人工接种法鉴定结果可能更准确。

[1] 钟代彬,罗利军,应存山.野生稻在栽培稻育种中的应用[J].种子,1995,75(1):25-29.

[2] 陈成斌,李道远.广西野生稻优异种质评价与利用研究进展[J].广西农业科学,1995,5:1993-1995.

[3] 庞汉华.普通野生稻优异种质资源主要特点与利用展望[J].种子,1998,95(3):30-33.

[4] 潘大建,范芝兰,朱小源等.广东高州普通野生稻稻瘟病抗性鉴定[J].植物遗传资源学报,2008,9(3):358-361.

[5] 李湘民,黄瑞荣,兰 波等.东乡野生稻种质资源的抗病性研究[J].江西农业大学学报,2006,28(4):493-497.

[6] 梁 斌,肖放华,黄费元等.云南野生稻对稻瘟病的抗性评价[J].中国水稻科学,1999,13(3):183-185.

[7] 韦燕萍,杨新庆,李容柏等.广西野生稻资源抗稻瘟病材料的鉴定与评价[J].中国水稻科学,2009,3(4):433-436.

[8] 庞汉华,应存山.中国野生稻的种类、地理分布与研究利用[M]∥应存山.中国稻种资源.北京:中国农业科技出版社,1993:25-26.

[9] 王效宁,韩东飞,云 勇等.利用 SSR标记分析海南普通野生稻的遗传多样性[J].植物遗传资源学报,2007,8(2):184～188.

[10] 王美兴,张洪亮,张冬玲等.中国普通野生稻 (O.rufipogon Griff.)的地理多样性与分化[J].科学通报,2008,53(22):2768-2775.

[11] 黄大辉,岑贞陆,刘 驰等.野生稻细菌性条斑病抗性资源筛选及遗传分析[J].植物遗传资源学报,2008,9(1):11-14.

[12] 四川省农业厅.水稻抗稻瘟病性田间鉴定技术规范[S].成都:四川省地方标准DB51/T 714-2007:1-4.

[13] 程在全.云南野生稻遗传特性及其优良基因克隆的研究[D].四川大学博士学位论文,2006:101-108.

[14] 陈成斌,潘大建.野生稻种质资源描述规范和数据标准[M].北京:中国农业出版社,2006:72-73.

[15] 杨健源,康金平,显 良等.稻瘟病田间自然诱发病圃的建立及其在抗性鉴定中的应用[J].广东农业科学,2007(9):59-62.