于文娟，鐘雪蓮，李紅松，陳永翠，姬紅麗，周雪平，彭云良，4*

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)部西南作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610066;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，北京 100193;3.廣西壯族自治區(qū)桂林市興安縣農(nóng)業(yè)局，廣西 興安 541300;4.中國(guó)水稻研究所/水稻生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州 311401)

【研究意義】水稻病毒病是水稻三大病害之一，有水稻“癌癥”之稱，嚴(yán)重威脅著我國(guó)正常的糧食生產(chǎn)。近幾十年以來，水稻病毒病在我國(guó)的發(fā)生率總體呈上升趨勢(shì)，在個(gè)別年份，部分稻區(qū)會(huì)有大面積爆發(fā)的情況發(fā)生，造成水稻嚴(yán)重減產(chǎn)甚至絕收。我國(guó)常見水稻病毒病主要有水稻普通矮縮病、水稻黃矮病、水稻條紋葉枯病、水稻黑條矮縮病、水稻鋸齒葉矮縮病和南方水稻黑條矮縮病等;近年來，我國(guó)南方稻區(qū)主要以南方水稻黑條矮縮病為主。呼腸孤病毒科(Reoviridae)斐濟(jì)病毒屬(Fijivirus)的南方水稻黑條矮縮病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus，SRBSDV)，自2001年由周國(guó)輝等人發(fā)現(xiàn)、命名以來［1］;其發(fā)病范圍已迅速擴(kuò)展為我國(guó)南方廣大稻區(qū)的主要水稻病害之一，造成了嚴(yán)重的產(chǎn)量損失，并在越南北部及日本均有不同程度的流行［2－5］。該病主要由白背飛虱(Sogatella furcifera)傳播，其病害癥狀為病株高位分蘗及莖節(jié)部形成倒生須根［1］?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前該病害的防控主要依賴物理、化學(xué)防治白背飛虱以減少病毒在稻株間的傳播［6－9］或利用化學(xué)藥劑抑制病毒在寄主體內(nèi)繁殖和傳播［10－12］。【本研究切入點(diǎn)】種植抗病品種是防治植物病害病最經(jīng)濟(jì)、有效和對(duì)環(huán)境友好的策略，雖然由于SRBSDV流行、危害時(shí)間不長(zhǎng)，育種部門未將對(duì)該病毒的抗性列為育種目標(biāo)，但國(guó)內(nèi)一些單位就水稻生產(chǎn)品種對(duì)該病毒病的抗性進(jìn)行了篩選［13－17］。【擬解決的關(guān)鍵問題】為明確西南和長(zhǎng)江流域水稻品種中抗南方水稻黑條矮縮病品種的普遍性及其抗性程度，本研究建立專門病圃，對(duì)區(qū)域內(nèi)343個(gè)生產(chǎn)品種的抗性進(jìn)行了篩選和評(píng)價(jià)，以期為大面積生產(chǎn)的品種布局和病害防控提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

西南地區(qū)和長(zhǎng)江中下游地區(qū)的水稻生產(chǎn)品種343份由國(guó)家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系，西南和長(zhǎng)江中下游稻區(qū)各綜合試驗(yàn)站收集自當(dāng)?shù)胤N子市場(chǎng)。感病對(duì)照Taichung Native(TN1)由中國(guó)水稻研究所提供，四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所繁殖和保存。殺蟲劑18%殺蟲雙(2-二甲胺基-1，3-雙硫代磺酸鈉基丙烷)水劑(江蘇天容集團(tuán)股份有限公司)購(gòu)自當(dāng)?shù)剞r(nóng)資市場(chǎng)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 病圃設(shè)置和管理 病圃位于廣西壯族自治區(qū)興安縣湘漓鎮(zhèn)麥源村的病圃(東經(jīng)110°14'，北緯25°17')。該病圃位于我國(guó)白背飛虱遷飛的重要通道，雖然白背飛虱發(fā)生程度年度有差異，但各年均有發(fā)生［18－19］。2012年4月27、5月6日及5月16日分3次播種對(duì)照品種TN1，秧田期較常規(guī)管理增施尿素75 kg/hm2，苗期不施用任何殺蟲和殺菌劑。6月6日移栽，先將不同播期TN1秧苗拔起捆扎，充分混合移栽做保護(hù)行和誘發(fā)行，每行TN1單本移栽6株，株行距為15 cm×18 cm，6株保護(hù)行或誘發(fā)行之間預(yù)留10株參試品種空間，共3行。大田管理較常規(guī)肥水管理增施尿素150 kg/hm2，除拔節(jié)初期用殺蟲雙防治一次稻縱卷葉螟外，不施用其他殺蟲和殺菌劑。

1.2.2 分行初步篩選 2012年5月6日將343份參試品種播種于病圃秧田，各秧廂頭尾及每10個(gè)參試品種間播1行TN1，苗期田間管理與對(duì)照相同，30～40 d后將不同品及對(duì)照品種按同樣規(guī)格單本移栽于TN1保護(hù)行或誘發(fā)行之間，各品種移栽3行，每行10株，試驗(yàn)在秧苗和大田期均呈隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。大田期管理與對(duì)照相同。在不同品種劍葉抽出后，調(diào)查各品種及對(duì)照品種各重復(fù)30株水稻的矮縮株數(shù)，計(jì)算平均矮縮株率(%)和相對(duì)矮縮株率(%)［相對(duì)發(fā)病率(%)=100×參試品種矮縮株率/對(duì)照品種矮縮株率］，并按照全國(guó)水稻病毒病科研協(xié)作組制定標(biāo)準(zhǔn)，劃分不同水稻品種的的抗性類型:抗病，相對(duì)發(fā)病率0～5.0%;中抗，相對(duì)發(fā)病率5.1% ～15.0%;中感，相對(duì)發(fā)病率15.1% ～30.0%;感病，相對(duì)發(fā)病率30.1% ～50.0%;高感，相對(duì)發(fā)病率 50.1%以上［20］。

1.2.3 小區(qū)重復(fù)鑒定 依照上述方法，2014年將99份在分行實(shí)驗(yàn)中對(duì)南方水稻黑條矮縮病表現(xiàn)抗性程度不同的水稻品種、6個(gè)廣西生產(chǎn)及后備品種以及對(duì)照品種TN1播種于同一病圃，30 d后各參試品種及對(duì)照均單本移栽于誘發(fā)行與保護(hù)行之間，各小區(qū)移栽12行，每行10株，試驗(yàn)設(shè)計(jì)及田間管理同分行試驗(yàn)。在黃熟期，將明顯矮縮株和具高位分蘗的單株記為病株，調(diào)查各小區(qū)內(nèi)120叢水稻的死亡株和存活的病株數(shù)。由于病圃內(nèi)褐飛虱發(fā)生較重而引起部分植株枯死，僅計(jì)算存活單株的矮縮株發(fā)病率:病株率=100×(存活病株數(shù)/存活株數(shù))。

2015年5月將感病對(duì)照TN1和選出的7個(gè)經(jīng)上年小區(qū)試驗(yàn)證實(shí)對(duì)南方水稻黑條矮縮病表現(xiàn)抗性，2個(gè)對(duì)南方水稻黑條矮縮病表現(xiàn)感病的生產(chǎn)品種播種與同一病圃，30 d后移栽至保護(hù)行或誘發(fā)行之間小區(qū)，各小區(qū)移栽9行，每行10株，株行距為15 cm×18 cm。試驗(yàn)設(shè)計(jì)和田間管理同前。移栽50 d后采用盤拍法調(diào)查對(duì)照及參試品種上白背飛虱蟲量。各小區(qū)隨機(jī)調(diào)查6叢，記錄每叢稻株上的白背飛虱數(shù)量，計(jì)算平均單株蟲量;黃熟初期依之前法調(diào)查、計(jì)算各小區(qū)內(nèi)90叢水稻中存活株數(shù)及存活稻株中的病株率。

表1 2015年不同水稻品種對(duì)南方水稻黑條矮縮病抗性的小區(qū)實(shí)驗(yàn)Table 1 Resistance in hybrid rice to southern rice black-streaked dwarf viruses by plot experiment in 2015

2 結(jié)果與分析

2.1 分行初步篩選試驗(yàn)結(jié)果

在分行初步篩選試驗(yàn)中，拔節(jié)期TN1的平均矮縮株率為10.67%，343個(gè)水稻品種在分行初篩試驗(yàn)中的平均矮縮株率分布如圖1和表1，其平均相對(duì)矮縮株率在0.00% ～19.52%;共有99.32%的品種其平均矮縮株率低于TN1，平均相對(duì)矮縮株率低于15.0%而表現(xiàn)出一定程度的抗性，其中有來自西南稻區(qū)的水稻品種47個(gè)，長(zhǎng)江中下游稻區(qū)的水稻生產(chǎn)品種97個(gè)，不同地區(qū)間抗性品種比例無顯著差異(P=0.2633)。在291個(gè)表現(xiàn)抗性的品種中，35個(gè)為粳稻品種，其中7個(gè)為粳型雜交稻品種。49個(gè)參試粳稻品種中表現(xiàn)抗性的比例為71.43%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于243個(gè)參試秈稻品種表現(xiàn)抗性的比例(P＜0.001)，秈粳交雜交稻甬優(yōu)8號(hào)3個(gè)重復(fù)中矮縮株率也均為零而表現(xiàn)抗病。

圖1 西南和長(zhǎng)江中下游稻區(qū)生產(chǎn)品種的在不同矮縮株率范圍(x%)的頻次分布Fig.1 Number of commercial rice varieties at the different rates(x%)of dwarfed plants

2.2 小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果

2014年將分行試驗(yàn)中矮縮株率不同的99個(gè)秈型雜交稻品種、廣西生產(chǎn)上表現(xiàn)抗病的中浙優(yōu)8號(hào)、以及5個(gè)后備品種移栽于病圃小區(qū)中，在黃熟初期以植株明顯矮縮或矮縮雖不明顯但植株帶有高位不孕分蘗為病株鑒別標(biāo)準(zhǔn)，各品種存活植株中的南方水稻黑條矮縮病平均株率結(jié)果如圖2。不同參試品種在小區(qū)間差異顯著，其中對(duì)照TN1各重復(fù)的病株率均為100.0%;而野香優(yōu)688，中浙優(yōu)8號(hào)和中浙優(yōu)1號(hào)的發(fā)病率低于5%，表現(xiàn)抗病;野香優(yōu)3號(hào)，C兩優(yōu)4418和黔兩優(yōu)58的發(fā)病率在5.1% ～15.0之間%，表現(xiàn)中抗;小區(qū)試驗(yàn)中表現(xiàn)抗性的品種均為廣西生產(chǎn)品種或后備品種。中蓮優(yōu)950，紅蓮優(yōu)6號(hào)，Ⅱ優(yōu)3301，Ⅱ優(yōu)623，綠豐20，株兩優(yōu)611和豐兩優(yōu)4號(hào)的發(fā)病率在15.1% ～30.0%，表現(xiàn)中感;兩優(yōu)3905等12個(gè)品種發(fā)病率為30.1% ～50.0%，表現(xiàn)感病，;Y兩優(yōu)3218等79個(gè)水稻品種發(fā)病率為50.1% ～100.0%，表現(xiàn)高感。比較分行試驗(yàn)和小區(qū)試驗(yàn)發(fā)病結(jié)果，發(fā)現(xiàn)15個(gè)在分行試驗(yàn)中相對(duì)矮縮株低于15.0%的品種在小區(qū)試驗(yàn)中，病株率在36.92% ～100.00%，分行試驗(yàn)中35個(gè)相對(duì)矮縮株率高于15.0%的品種除中浙優(yōu)1號(hào)外，病株率均在26.08% ～100.0%。

2015年對(duì)2014年小區(qū)試驗(yàn)中表現(xiàn)出對(duì)南方水稻黑條矮縮病具中等程度以上抗性的7個(gè)品種，以及與中浙優(yōu)1號(hào)、中浙優(yōu)8號(hào)母本相同的中浙優(yōu)10號(hào)、廣西各地大面積生產(chǎn)上表現(xiàn)感病的H兩優(yōu)991以及對(duì)照品種TN1在小區(qū)中進(jìn)一步重復(fù)驗(yàn)證。TN1黃熟期病株率仍為100.0%，2014年表現(xiàn)出抗性的品種以及中浙優(yōu)10號(hào)均仍然表現(xiàn)出抗性，抗性程度中等;H兩優(yōu)991發(fā)病率為100.00%(表1)。

圖2 不同雜交稻品種2014年小區(qū)試驗(yàn)平均病株率Fig.2 Average rates of diseased plants of different rice varieties in ploe experiment in 2014

3 討論

作物品種抗病鑒定方法主要有田間自然傳毒鑒定法和人工接種鑒定法兩種，由于室內(nèi)人工接種抗病性鑒定中用到的白背飛虱不易捕捉、不易大批量繁殖等特點(diǎn)，一定程度上影響了大批量水稻品種或材料對(duì)SRBSDV的抗性鑒定工作［14］;因此，在病害流行區(qū)開展品種田間抗性鑒定是一種簡(jiǎn)便易行且經(jīng)濟(jì)的鑒定方法。白背飛虱是目前發(fā)現(xiàn)的唯一能夠傳播SRBSDV的介體［21］，傳毒介體的獲毒率和傳毒率決定著植物病毒的傳播［22，23］;2010－2012年廣西地區(qū)白背飛虱平均帶毒率分別為8.18%、0.93%和4.41%，SRBSDV 發(fā)生面積分別為6.30、0.67 和0.73 hm2［19］;本研究病圃所在的廣西壯族自治區(qū)興安縣，地處水稻飛虱自華南向長(zhǎng)江流域遷移的“湘桂走廊”，歷年均有白背飛虱發(fā)生，本研究多年數(shù)據(jù)和之前研究結(jié)果［24］表明，該地區(qū)也可能是SRBSDV在我國(guó)重要的的毒源積累和繁殖地。

目前，對(duì)南方水稻黑條矮縮病病毒病的防治仍以防治飛虱為主。本研究表明，秈型雜交稻中抗性品種存在較普遍，盡管如此，但品種間的發(fā)病情況也確實(shí)存在很大差異［13－14］。該試驗(yàn)中，病株率最高的品種(H兩優(yōu)991、潭兩優(yōu)83)與病株率最低的品種(C兩優(yōu)4418)比較，差異近20倍;并且中晚稻的發(fā)病率比早稻發(fā)病率低。因而，對(duì)品種進(jìn)行抗性評(píng)價(jià)，篩選出一些相對(duì)抗病的品種，在生產(chǎn)上具有積極的意義。

將其中對(duì)南方水稻黑條矮縮病毒表現(xiàn)抗和中抗且農(nóng)藝性狀好的品種作進(jìn)一步鑒定，為抗病育種及其抗性機(jī)制的深入研究提供抗源材料。連續(xù)兩年小區(qū)實(shí)驗(yàn)顯示，C兩優(yōu)4418、野香優(yōu)688、野香優(yōu)3號(hào)、黔兩優(yōu)58、中浙優(yōu)8號(hào)、中浙優(yōu)10號(hào)和中浙優(yōu)1號(hào)對(duì)SRBSDV均有一定的抗性。各省區(qū)生態(tài)條件的差異造成了水稻種質(zhì)資源抗SRBSDV的多樣性，有些品種在某一地區(qū)是抗病品種，但在另一地區(qū)卻是感病品種。本研究篩選出的抗病品種在其他地區(qū)也表現(xiàn)出一定的抗病性。如C兩優(yōu)4418在廣西興安和湖南省雙馬鎮(zhèn)［16］均表現(xiàn)抗病性;中浙優(yōu)8號(hào)和中浙優(yōu)1 號(hào)在廣西興安、廣西桂林［15］、湖南省雙馬鎮(zhèn)［16］和云南省施甸、云南省芒市［17］也均表現(xiàn)為抗病性。說明這些品種對(duì)南方水稻黑條矮縮病的抗性表現(xiàn)穩(wěn)定，且不受地理區(qū)域的影響。這些抗病品種在經(jīng)過幾年的分行試驗(yàn)和小區(qū)試驗(yàn)中均表現(xiàn)為抗病，且在不同地區(qū)也均表現(xiàn)為抗病性，證明這些抗病品種在時(shí)間和空間上對(duì)南方水稻黑條矮縮病均具有抗性。

4 結(jié)論

謝聯(lián)輝和林奇英［25］提出水稻病毒病綜合防治對(duì)策中“抗”是最重要的環(huán)節(jié)，抗病品種鑒定利用是防治水稻病毒病最有效、經(jīng)濟(jì)、持久、安全的措施。要長(zhǎng)期有效控制南方水稻黑條矮縮病的發(fā)生為害，必須加大對(duì)抗病品種和資源的篩選力度，除對(duì)現(xiàn)有水稻品種進(jìn)行抗病性篩選鑒定外，還應(yīng)加大對(duì)野生稻資源、地方農(nóng)家品種等蘊(yùn)含優(yōu)良基因的材料進(jìn)行抗病鑒定和抗病基因挖掘，把這項(xiàng)工作納入新選育品種的抗性評(píng)價(jià)中，為該病的有效防控儲(chǔ)備抗病品種和資源。實(shí)踐證明，利用抗性品種是降低成本控制病蟲害的有效措施。篩選抗SRBSDV的水稻品種，找到抗性較好的優(yōu)良水稻品種，充分利用抗性水稻品種，為南方水稻黑條矮縮病的防治提供有力工具。