湖南稻瘟病菌小种组成及湘资3150抗谱测定

黄红梅，张 丹，刘二明

（1.湖南农业大学生物科学技术学院，湖南 长沙 410128；2.湖南农业大学生物安全科学技术学院，湖南 长沙 410128）

由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）[1]引起稻瘟病是危害世界各国水稻生产最严重的病害之一。实践证明，培育和利用抗病品种是防治稻瘟病最经济有效的方法[2]。由于稻瘟病菌生理小种组成复杂，致病性变异频繁，故一些抗病品种在大面积推广种植3～5 a后就变为感病品种[3]。因此，不断发掘新的抗性资源、鉴定新的抗稻瘟病基因，尤其是从地方品种中发掘具有持久抗性的资源、鉴定和克隆持久抗性基因对水稻抗稻瘟病育种具有十分重要的意义。

籼稻湘资3150是湖南地方品种，是从38 000份国内外栽培品种、野生稻等资源中，经全国稻瘟病病圃抗性鉴定及原产地考证，优选而来的材料。1990～1994年，该品种分别在6个不同纬度的病圃同步进行抗性鉴定。22 a、68个病圃抗性试验的结果表明，湘资3150的平均发病级数为1.245，在吉、浙、湘、闽、粤、琼等地的抗菌频率均在94%以上[3]。这表明湘资3150具有抗、中抗稻瘟病，抗谱广，抗性稳定、持久等特点，是良好的抗源品种。同时筛选的持久抗瘟水稻品种还有小粒野生稻、天津野生稻、魔王谷、大白谷、Tetep等[3]，上述这些具有持久多抗性抗源的发现，在国内外均系首次。

为了探明湖南省稻瘟病菌生理小种组成及其区域分布和消长规律，笔者利用我国统一的7个稻瘟病菌鉴别品种对采自湖南省浏阳、桃江、烟溪等17个县市的303个稻瘟病菌有效单孢菌株进行生理小种鉴定，现将结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试水稻材料 湘资3150（D1），籼稻，属于湖南省地方品种；CO39，籼稻；全国统一的7个鉴别品种，即特特普（Z1）、珍龙 13（Z2）、四丰 43（Z3）、东农363（Z4）、关东 51（Z5）、合江 18（Z6）、丽江新团黑谷（Z7），均由湖南农业大学植物疾病控制研究所提供。

1.1.2 供试稻瘟病菌 供试的稻瘟病菌株共303个，均由采集的病样经单孢分离获得。

1.2 鉴定方法

1.2.1 菌株分离与筛选 将收集自湖南省浏阳、桃江、烟溪等17个县市的稻瘟病穗颈瘟标样，在整理、编号后，于低温干燥状态下储藏备用。采用林代福[2]的眉毛针尖法进行单孢分离。分离的单孢菌株在28℃恒温箱中培养，反复纯化，直到长出的菌丝没有杂菌为止，然后放入4℃冰箱中存储备用。

1.2.2 菌株产孢、接种与鉴定 （1）稻瘟病菌的孢子培养。将已纯培养的供试菌株接种到酵母淀粉斜面培养基上，待菌丝长满后，加入1.5 mL的灭菌水并轻刮菌丝，移取菌丝液到盛有燕麦片培养基的培养皿（15 cm）上，涂布均匀后放置在28℃恒温箱中培养。待平板上菌丝长满后（约7 d），在无菌条件下刮除平板上的菌丝，置于室内组织培养架上进行24 h光照培养，室温25～28℃。等到充分产孢（约3～4 d）后，每皿用含有0.02%Tween20的20 mL蒸馏水洗下孢子，显微镜下计数孢子数量50～100个孢子/视野（物镜 10×）。（2）播种与育苗。供试的水稻材料预先在室温下浸种，露白后播种于塑料育秧盘中（30 cm×25 cm×5 cm），每品种15粒（8品种/行×3行），每行按 Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、D1的顺序播种，以丽江新团黑谷（LTH）和CO39作为感病对照，每处理设置两个重复。育苗土为预先经过酸化处理，并添加了草炭、N、P、K肥和杀菌剂敌克松的田间土壤或草炭蛙石（2∶1）混合的基质。冬春季育苗在温室内进行，夏秋季在田间进行。当稻苗长到二叶期时，浇施（NH4）2SO41次（2 g/盘），促使秧苗嫩绿、健壮。（3）接种与调查。在水稻苗长至3叶一心期时，将其移至保湿箱（50 cm×40 cm×35 cm）内，用与空气压缩机连接的喷枪将孢子悬浮液均匀喷雾接种至秧苗上,并将保湿箱放入温度26～28℃、控湿的组培室内，黑暗保湿24 h，然后按正常光照周期进行培养，并注意保湿和控温，确保病斑的的正常扩展。接种后7 d调查发病情况，调查标准参考国际水稻所[3]报道的方法。（4）小种划分。按照全国稻瘟病菌生理小种联合试验组的标准划分[4]。（5）水稻品种湘资3150的抗谱分析。抗谱 RS（Resistance Spectrum）（%）={表现R反应的菌株数/总菌株数}×100。其中，RS<35%的水稻材料归为窄抗谱类；35%65%的为广抗谱类。

2 结果与分析

2.1 湖南稻瘟病菌种群分布及出现频率

在湖南省多个县市采集的稻瘟病菌标样，经单孢分离获得303个有效单孢菌株，于苗期接种至全国统一的7个鉴别品种上进行鉴定，结果显示我省稻瘟病菌分属 A，B，C，D，E，F，G 等 7群 41个生理小种，见表1。其中，A 群有 ZA1、ZA3、ZA9、ZA11、ZA13、ZA15、ZA 27、ZA43、ZA57、ZA59 等 10 个生理小种，共20个单孢菌株；B群15个生理小种，共141个单孢菌株；C群8个生理小种，共35个单孢菌株；D群4个生理小种，共18个单孢菌株；E群2个生理小种，共23个单孢菌株；F群1个生理小种，共13单孢菌株；G群1个生理小种，共53个单孢菌株。就致病力而言，B，A，C种群的分化较强，分别为 15、10、8 个生理小种，D，E，F，G 群的分化较弱，为 4、2、1、1 个生理小种。其中，ZG1 为湖南省优势生理小种，出现频率为17.49%。其次为ZB13小种，出现频率为11.55%，见表2。但是ZB种群出现的总频率高于ZG种群，并且籼型小种出现的频率高于粳型小种，见表3。这充分反映了稻瘟病菌与大面积抗瘟性水稻品种长期竞争的态势。

2.2 水稻品种湘资3150对303个菌株的抗谱

经试验测定（表4），水稻品种湘资3150对303个菌株的抗菌频率达到了95.37%，该品种对其中30个生理小种的抗菌频率为100%，对湖南省的优势生理小种ZG1，ZB13的抗菌频率亦为100%。这表明湘资3150抗谱很宽，是良好的抗源品种。

3 小结与讨论

表1 303个稻瘟病菌菌株的生理小种类型

表2 303个稻瘟病菌菌株所属的生理小种的出现频率

3.1 湖南省稻瘟病菌生理小种研究

稻瘟病菌存在着致病力不同的生理小种，而生理小种的变化和区系分布是决定水稻品种抗病性的重要因素。因此，探明稻瘟病菌生理小种在湖南省的区系分布及其消长规律，对湖南省水稻抗稻瘟病育种、抗病品种的合理布局、病害发生流行的预测及防治均有重要意义。

表3 稻瘟菌种群出现频率

研究结果表明，湖南稻瘟病菌的群体结构比较复杂，生理小种的数量较多，以ZG1小种为湖南省优势小种，但是强致病力的籼型小种出现频率大于粳型小种。因此，加快培育或引进广谱抗稻瘟病品种已成为当务之急。在选用抗病品种时，应结合当地的稻瘟病菌生理小种类型及主要致病小种，合理布局，方能延长抗病品种的使用年限，有效控制稻瘟病的发生。

3.2 抗源品种的发掘与抗性基因

湖南水稻栽培历史悠久，存在栽培稻、野生稻等各类种质资源。科学考察表明，江永县、茶陵县至今存在成片生长的野生稻，在耒阳市、永兴县也有“野禾”的分布[6]。野生稻是人工驯化水稻以及进行杂交水稻育种的重要资源，亦是发掘稻瘟病抗源品种的重要途径。研究所用水稻品种湘资3150，是从野生稻选育而来的抗源品种，含有丰富的抗性基因，其抗瘟性具有广谱、持久和稳定的特点。此外，试验选用来自湖南省的稻瘟病菌小种鉴定其抗性，有利于获得具有地方特色的抗瘟基因，为湖南省抗病育种提供优质、有效的基因资源。

表4 水稻品种湘资3150对308个菌株的抗谱

[1] Couch B C,Hohn L M.A multilocus gene genealogy concordant with host preference indicates segregation of a new species,Magnaporthe oryzae,from M.grisea[J].Mycologia,2002,94：683-693.

[2] Ou S H.Rice Diseases[M].2nd ed.Kew,England:Commonwealth Mycological Institute,1985:109-201.

[3] Ou S H.Pathogenic variability,and Host Resistance in Rice Blast Disease[J].Ann Rev Phytopathol，1980，18：167-187.

[4] 彭绍裘，刘二明，黄费元，等.水稻持久抗瘟性研究[J].植物保护学报，1996，23（4）：293-299.

[5] 林代福.单孢分离的眉毛挑针法山地农 [J].山地农业生物学报，2003，22（5）：462-463.

[6] International Rice Research Institute（IRRI）.Standard Evaluation System for Rice[M].4th Edition.Malina:IRRI,1996.

[7] 全国稻瘟病生理小种联合试验组.我国稻瘟病菌生理小种研究.植物病理学报，1980，10（2）：71-82.