徐建第+张全芳+姜明松+陈峰+朱文银+杨连群
摘要:稻瘟病菌研究是探索稻瘟病发生规律和确定防治策略的基础性工作。本试验利用中国统一和7个稻瘟病菌鉴别品种,对2013年在山东省4个地点采集的菌株进行了生理小种鉴定。结果表明:4个地点共分离出26个单孢菌株,分属4群5个生理小种,其中优势种群为ZF群,该种群出现频率为73.8%;优势小种为ZF1,其所占比例为73.8%,在采样的4个地点均有出现。表明目前山东稻区稻瘟病菌主要以粳型小种为主,并有向籼型小种演变的趋势。
关键词:山东;稻瘟病菌;生理小种
中图分类号:S435.111.4+1文献标识号:A文章编号:1001-4942(2015)04-0110-03
稻瘟病是我国水稻生产中最主要病害之一,每年都有较大面积发生。该病害主要通过药剂防治和利用抗病品种来控制[1],但由于稻瘟病菌(Magnaporthegrisea)生理小种遗传的复杂性和致病型的多样性,品种抗性在各地表现不一,抗病品种往往大面积推广种植3~5年后就变为感病品种[2]。因此,研究稻瘟病菌生理小种,尤其是优势小种的变化及分布,对于水稻抗瘟育种、科学有效利用抗病品种、病害的发生流行预测及防治等均有重要意义[3,4]。
收稿日期:2014-11-29
基金项目:山东省科技发展计划项目(2013GNC11029);山东省博士基金项目(BS2013SW003);国家水稻产业技术体系项目(CARS-01-60);山东省水稻产业技术体系项目;山东省农业良种工程项目;山东省农业科学院科技创新重点项目(2014CXZ10-5)
山东省由于水稻面积小,缺乏对稻瘟病菌生理小种的研究,对控制和预防稻瘟病的发生和流行极为不利。针对这种情况,2013~2014年利用中国统一的7个稻瘟病菌鉴别品种对山东省部分稻区采集到的菌株进行生理小种鉴定,初步明确山东省部分地区稻瘟病菌生理小种的种群结构,以期为山东水稻抗病育种和品种的合理布局提供可资借鉴的理论依据。
1材料与方法
1.1鉴别用水稻品种
特特普、珍龙13、四丰43、东农363、关东51、合江18和丽江新团黑谷。
1.2稻瘟病菌标样
2013年9月底,于山东省近年水稻稻瘟病常发地区——鱼台县、沂南县、郯城县、临沂河东区,采集的水稻穗颈瘟病株。
1.3稻瘟病菌的单孢分离
采用孢子振落法[5,6]分离。取发病较好的穗颈瘟病组织,于蒸馏水中浸泡6~12h,放入70%酒精中浸3~5s,按无菌操作法移入0.1%升汞液中表面消毒0.5~1.0min,后置于湿度100%、恒温23~25℃的恒温箱中培养12~24h。取出,去其两端,用滤纸把水吸干,轻轻将其孢子振落于清水平板培养基上,倒放于显微镜下观察,用红墨水钢笔记下所看到的单孢子,用接种环移到斜面培养基或平板培养基上培养。
1.4稻瘟病菌的扩繁
根据所需称取高粱,去秕谷,放入电饭锅内加热至沸腾,过滤,分装于100mL三角烧瓶中,灭菌。用接种环将菌株从斜面培养基转到高粱培养基,置23~25℃恒温箱内暗培养。待菌落长满高粱表面(15~20d),将三角瓶中的高粱倒出,平铺在细布上,置恒温室(23℃)培养2~3d后可进行洗菌,期间注意保持湿度。
1.5育苗与接种
将7个鉴别品种种子播于盛有肥泥的瓷盘中,每品种3行,每行播10粒左右,常规管理,待秧苗长至3~4叶时接种。
对扩繁培养的高粱培养基用灭菌蒸馏水冲洗,制作菌悬液。在光学显微镜下,用血球计数板将菌悬液浓度调至约2×105个孢子/mL,作为苗期喷雾的接种体。
每个单孢菌株分别接种7个鉴别品种。瓷盘覆膜,20~28℃保湿24h。揭膜,移至20~30℃温室内生长,辅以人工喷雾,保持瓷盘中不断水每个单孢菌株重复2次。
1.6生理小种鉴定
接种6~8d后,按照全国稻瘟病菌生理小种联合试验组的标准,记载各鉴别品种的反应型及划分生理小种[7]。
2结果与分析
采自4个地点的水稻穗颈瘟菌样,共分离到26个单孢菌株,生理小种测定结果(表1)显示,26个单孢菌株可分为4群5个生理小种,即ZB群ZB13、ZB29,ZC群ZC13,ZG群ZG1,ZF群ZF1,其中优势种群为ZF群,种群出现频率为73.8%,其次为ZC群,出现频率为15.4%;优势小种为ZF1和ZC13,其所占比例分别为73.8%和15.4%,其他小种出现频率不足5.0%。ZF1在采样的4个地点均有出现,其中沂南县和郯城县以ZF1为主,出现频率分别为92.0%和100.0%;ZC13在临沂河东区和鱼台县出现,出现频率分别占到该两地区的50%。
3讨论
山东省稻区隶属华北单季稻区,稻区相对分散,生态气候条件不一[8]。在2013年之前4~5年内,稻瘟病呈现低发态势,以前的稻瘟病高发区都极少发病,导致本次研究的取样地点少,仅包含山东主要稻区。本研究表明,山东稻区2013年以致病力较弱的粳型小种ZF1为主,且有致病性较强的ZB、ZC等籼型小种出现,并在一些地区占到很大比例,说明生理小种在各地区的分布可能与各地区种植水稻品种类型、耕作制度、气候等有关,山东稻区稻瘟病菌可能会发生由粳型小种为主逐步转变为致病力强的籼型小种为主,应当引起重视。
本试验由于所取菌样数量有限,不能全面地反映山东地区稻瘟病生理小种情况,而且2014年山东稻区包括黄淮稻区稻瘟病呈现高发态势,绝大部分区域均有稻瘟病发生,其稻瘟病菌小种的组成可能发生了变化。从生产情况来看,某些生产上推广的品种可能正在逐步丧失抗性,所以尚需更深入更全面的研究,进一步充实完善,以期为山东省水稻育种和生产提供参考。
参考文献:
[1]杜正文.中国水稻病虫害综合防治策略与技术[M].北京:中国农业出版社.1991.
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[8]吴修,杨连群,陈峰,等,山东省水稻生产状况及发展对策[J].山东农业科学,2013,45(5):119-125.endprint