夏令治 季芝娟 曾宇翔 梁燕 杨长登
(中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室,杭州310006;*通讯作者:yangchangdeng@126.com)
超级稻品种中早39的稻瘟病抗谱测定
夏令治季芝娟曾宇翔梁燕杨长登*
(中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室,杭州310006;*通讯作者:yangchangdeng@126.com)
摘要:利用采自全国12个省市、分属A~G 7个群40个生理小种的146个菌株对中早39进行了稻瘟病抗谱测定。结果显示,中早39对籼型小种的平均抗谱为82.9%,对粳型小种的平均抗谱为71.2%。中早39对不同省市的稻瘟病菌株的抗谱是不一致的,对黑龙江、辽宁、陕西等3个省份菌株的抗谱较低,均为40.0%;对陕西以南9个省(市)菌株的平均抗谱为82.8%。其中,中早39对浙江、贵州和广西的菌株抗谱分别为92.9%、93.1%、100%,说明中早39在这3个省份可以作为稻瘟病抗性育种的抗源使用。
关键词:中早39;稻瘟病;抗性;抗谱
中早39系由中国水稻研究所培育的常规早籼稻品种,于2009年通过浙江省审定,2012年通过国家审定,2013年被农业部确认为超级稻示范推广品种[1]。2011-2015年中早39还连续多年被农业部推荐为主导品种。2013年中早39刷新了百亩方和单一田块的浙江省农业吉尼斯早稻单产纪录[2]。中早39作为超级早稻品种不仅表现出常年高产,生育期适中,适于多种栽培模式,而且高抗稻瘟病。在2008-2009年浙江省早稻区域试验中,中早39的稻瘟病抗性为抗或高抗,在2011-2012年中早39作为浙江省早稻区域试验对照品种其抗瘟性鉴定结果为高抗或抗。
稻瘟病是危害水稻的三大主要病害之一。稻瘟病抗性的强弱和抗谱的宽窄是评价一个水稻品种稻瘟病抗性能力的重要指标。为了进一步明确中早39抗谱的宽窄,本研究利用采集自全国12个省(市)的146个稻瘟病菌株对中早39的稻瘟病抗谱进行测定,为中早39在不同地区更好的推广提供理论参考依据。
1.1供试菌株
取自全国12个省(黑龙江、辽宁、陕西、安徽、江苏、湖南、湖北、浙江、四川、重庆、贵州和广西)28个稻瘟病圃的146个稻瘟病菌株。所用菌株均由四川农科院水稻研究所彭友良研究员提供。
1.2水稻品种
待测抗谱品种:中早39;7个鉴别品种:Tetep、珍龙13、四丰43、东农363、关东51、合江18及丽江新团黑谷,这7个鉴别品种分别命名为A~G。
1.3菌株的培养
将保存在滤纸片上的稻瘟病菌株活化后转入到燕麦番茄培养基上(燕麦40 g,琼脂20 g,番茄汁150 mL,加蒸馏水定容至1 L),26℃黑暗培养至菌丝长满培养基时待离体接种用。
1.4接种与调查
水稻长到分蘖盛期时,把保存在滤纸片上的菌株孢子溶于双蒸水中,配成注射液用于田间接种。注射液的孢子浓度为100倍显微镜视野下10~15个孢子,用医用注射器在心叶基部处把注射液注射到心叶里,直至有注射液从心叶顶端冒出。在接种后7 d按国际水稻所0~9级分级法调查发病情况[3]。其中0~3级为抗病反应型记作“R”,4~9级为感病反应型记作“S”。每个菌株接种3个水稻单株,3个单株中有1个感病反应者,则记为对所接菌株感病。
1.5稻瘟病菌生理小种的划分
生理小种编号及命名规则根据全国稻瘟病菌生理小种联合实验组[4],具体规则简单介绍如下:用A~G 7个字母分别代表Tetep等7个鉴别品种。进行小种分类时,先分小种为群。以A品种为A群小种的分群品种,凡在A品种上表现感病反应的,均属于A群小种;凡对A品种表现抗病,而对B品种表现感病的小种为B群小种,以此类推。同一群内的小种,根据在分群品种以下的各个品种的反应来区别,用数字表示。定义A~G的数字代码分别为:64、32、16、8、4、2、1。小种命名取分群品种以后的其他品种中表现抗病反应的品种对应的数码相加,再加1,例如某个菌株在A~G鉴别品种上的反应为SRRSSSS,A品种上为感病属于A群小种,A品种以下各个鉴别品种上,B、C品种上呈现抗病,则小种标号为:32+16+1=49,即:该菌株属于A群49号小种(写为A49)。A、B、C群的小种称为籼型小种,D、E、F、G群的小种称为粳型小种。
表1 146个菌株分属的小种类型
2.1146个稻瘟病菌的种群分布及出现频率
利用从全国12个省市28个稻瘟病圃采集的146个稻瘟病菌标样进行接种,结果显示,这些稻瘟病菌株分属A、B、C、D、E、F、G 7个群40个生理小种(表1)。其中,A群有14个生理小种,共34个菌株;B群有9个生理小种,共18个菌株;C群有9个生理小种,共35个菌株;D群有4个生理小种,共10个菌株;E群有2个生理小种,共17个菌株;F群有1个生理小种,共8个菌株;G群有1个生理小种,共24个菌株。
在这146个菌株当中,G1生理小种的出现频率最高,为16.4%;其次是E3生理小种,频率是6.8%;以及C1生理小种,频率为6.2%(表1)。146个菌株中,C群的出现频率最高,为24.0%;其次为A群,出现频率为23.3%(图1)。
表2 146个菌株在各省/市的种群分布情况
图1 146个菌株所属的各群的出现频率
表3 中早39对各种群的抗谱情况
从表2可见,各个省市菌株的种群分布也是有差异的,其中在浙江省采集的16个菌株分属7个种群,黑龙江省、四川省和安徽省的菌株分属6个种群,陕西省、江苏省、湖南省、广西省和贵州省的菌株分属5个种群,而辽宁省、湖北省和重庆市的菌株则分属4个种群,这可能是在各省市采取的菌株数量不足的缘故。四川省菌株的生理小种最多为16个,安徽省和浙江省次之,为12个。除贵州省外,其他省(市)的籼型小种比粳型小种出现频率高。
表4 中早39在12个省市的抗谱情况
2.2中早39对146个菌株的抗谱分析
利用146个稻瘟病菌株对中早39进行了抗谱测定,结果(表3)显示,中早39对籼型小种的平均抗谱为82.9%,对粳型小种的平均抗谱则为71.2%,对7个群的总平均抗谱为76.2%。其中,抗谱在80.0%以上的种群有4个,分别是A群(82.4%)、B群(83.3%)、C群(82.9%)、D群(100%),对F群的抗谱最低,为37.5%。
抗谱分析的结果(表4)表明,中早39对不同省(市)的稻瘟病菌株的抗性是不一致的。中早39对陕西以北稻区3个省(市)的抗谱均为40.0%。中早39对陕西以南9个省(市)菌株的平均抗谱为82.8%。其中,中早39对浙江省、贵州省、和广西省的菌株抗谱达到了90.0%以上,分别为92.9%、93.1%、100%;对安徽省、湖南省、湖北省、重庆的菌株抗谱达到了80.0%。
我国幅员辽阔,南北稻区自然气候条件差异较大,耕作制度也不尽相同,稻瘟病菌生理小种类型丰富多样。中早39是中国水稻研究所选育的,2009年通过浙江省审定,2012年通过国家审定的超级早稻品种,目前在浙江、江西、湖南、湖北及安徽等省广泛种植,年推广面积已达20万hm2左右,对稻瘟病有很好的抗性。因此,明确中早39在不同省区的抗谱情况,对该品种的安全推广及在推广地区作为引进抗源进行抗稻瘟病育种具有重要指导意义。
本研究利用采自全国12个省市、分属A~G 7个群40个生理小种的146个菌株对中早39进行稻瘟病抗谱测定(除辽宁省仅用5个菌株外,其他每个省份所用的分析菌株均有10个以上),结果显示中早39在北方稻区3个省份的平均抗谱只有40.0%,说明其不适宜在北方稻区作为稻瘟病抗性育种的抗源使用。而在南方稻区中早39的平均抗谱很好,达到了82.8%。其中对浙江省、贵州省和广西省的菌株抗谱均达到90.0%以上,在这些地区可以作为稻瘟病抗性育种的抗源使用。
参考文献
[1]寿建尧,杨长登,戚航英,等.超级早稻“中早39”百亩攻关方单产超9.75 t/hm2配套技术体系和应用研究[J].上海农业科技,2015(2):51-52.
[2]吴敏芳,吴河元,张伟,等.早稻中早39的特征特性及栽培要点[J].浙江农业科学,2015,56(5):648-649.
[3]IRRI. Standard evaluation system for rice[M]. Manila: International Rice Research Institute,1996.
[4]全国稻瘟病菌生理小种联合试验组.我国稻瘟病菌生理小种研究[J].植物病理学报,1980,10(2):71-82.
Analysis of Blast Resistance Spectrum in Super Rice Variety Zhongzao 39
XIA Lingzhi,JI Zhi-juan,ZENG Yuxiang,LIANG Yan,YANG Changdeng*
(China National Rice Research Institute /State Key Laboratory of Rice Biology,Hangzhou 310006,China;*Corresponding author: Yangchangdeng@126.com)
Abstract:One hundred and forty-six isolates of Magnaporthe oryzae,the causal pathogens of rice blast disease,obtained from 12 provinces was used to examine the resistance spectrum of Zhongzao 39. These 146 isolates belonged to 43 races in 7 Chinese groups. The results indicated that Zhongzao 39 was resistant in 82.9%indica M.oryzae races,and resistant in 71.2%japonica M.oryzae races. The resistance spectrum of Zhongzao 39 varied in different isolates. It showed 40.0%resistance to the isolates from Heilongjiang,Liaoning and Shaanxi Provinces. It showed an average of 82.8%resistance to the isolates from 9 provinces in the south of Shaanxi. The resistance was 92.9%,93.1%and 100%in Zhejiang,Guizhou and Guangxi respectively,which suggested that it can be used as a resistance source in these provinces.
Key words:Zhongzao 39;rice blast disease;resistance;resistance spectrum
中图分类号:S511;S435.111.4+2
文献标识码:A
文章编号:1006-8082(2016)03-0069-04
收稿日期:2016-01-08
基金项目:中国农业科学院科技创新团队项目;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(2014RG001-3)