李莉，孫玲，張金花，鄒曉威，孫輝，任金平，姜兆遠，劉曉梅

基于稻瘟病菌小種變化的吉林省主要粳稻品種抗性評價及利用價值分析

李莉，孫玲，張金花，鄒曉威，孫輝，任金平，姜兆遠，劉曉梅

吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所/吉林省農(nóng)業(yè)微生物重點實驗室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部東北作物有害生物綜合治理重點實驗室，吉林公主嶺 136100

【目的】稻瘟病嚴重威脅吉林省水稻的安全生產(chǎn)，選育和利用抗瘟品種是防控稻瘟病最經(jīng)濟、安全的措施。在明晰稻瘟病菌（）生理小種類型、分布與致病力的基礎(chǔ)上，進行吉林省主要粳稻品種的抗瘟性評價和品種組合利用價值分析，為品種合理布局和高效利用抗病品種提供理論依據(jù)。【方法】2021年秋季在吉林省主要稻區(qū)采集分離的115份稻瘟病菌菌株中篩選出62個優(yōu)勢單孢菌株，利用7個中國稻瘟病菌生理小種鑒別寄主品種（Chinese differential variety，CDV）對其進行稻瘟病菌生理小種構(gòu)成和致病力分析；對吉林省主要粳稻品種進行苗期單菌株和田間異地自然誘發(fā)抗瘟性鑒定評價；苗期與田間鑒定結(jié)果相結(jié)合，運用聯(lián)合抗病性系數(shù)（resistance association coefficient，RAC）和聯(lián)合毒力系數(shù)（virulence association coefficient，VAC）分析品種組合的抗病效果。【結(jié)果】通過CDV抗性表型可將62個稻瘟病菌菌株劃分為7群22個生理小種，優(yōu)勢種群為ZG和ZA，出現(xiàn)頻率分別為35.48%和32.26%；優(yōu)勢生理小種依次是ZG1、ZA1和ZA17，出現(xiàn)頻率為35.48%、9.68%和8.06%；致病率在40%以上的中等致病力小種為ZA49、ZA1、ZB15、ZB23和ZC15。吉林省主要粳稻品種的苗期單菌株接種鑒定結(jié)果表明，抗性頻率在80%以上的品種占比為48.89%；田間異地自然誘發(fā)抗瘟性鑒定評價結(jié)果表明，表現(xiàn)為中抗（MR）以上的品種有14個，占鑒定品種總數(shù)的15.56%；中感（MS）品種27個，占比為30%；感病（S）品種35個，占比為38.88%；高感（HS）品種14個，占比為15.56%。通過品種組合聯(lián)合抗性分析，RAC值高且VAC值低的品種組合具有較好的應(yīng)用前景。【結(jié)論】吉林省62個稻瘟病菌的生理小種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多樣，不同稻區(qū)優(yōu)勢生理小種不同。吉林省主要粳稻品種的抗性較好、抗譜較寬，部分品種間組合具有較高的應(yīng)用價值。

稻瘟?。凰酒贩N；抗性評價；稻瘟病菌；生理小種

0 引言

【研究意義】稻瘟病是我國各稻區(qū)最主要的病害之一，可對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴重影響[1]。培育廣譜持久抗瘟品種和品種合理布局是綠色防控稻瘟病最經(jīng)濟、有效的途徑[2]，開展水稻品種稻瘟病抗性鑒定是篩選優(yōu)良抗病品種的重要基礎(chǔ)[3-4]。由于稻瘟病菌（）生理小種具有復(fù)雜多樣、高度變異等特點，使某一抗病品種單一、大面積種植后，寄主的定向選擇壓力導(dǎo)致病菌群體的組成發(fā)生變化，最終導(dǎo)致抗性喪失[5-7]。通過準確把握稻瘟病菌生理小種群體變化特征及其致病力狀況，并結(jié)合稻瘟病苗期人工接種和田間試驗[8]，可以明確品種的真實抗病性，有助于優(yōu)化水稻品種抗病基因的利用、延長抗病品種的使用壽命、培育廣譜持久抗稻瘟病品種，并可為制定有效的稻瘟病防治策略提供指導(dǎo)?！厩叭搜芯窟M展】稻瘟病大面積流行除了與環(huán)境、氣候條件有關(guān)外，還與稻瘟病菌生理小種的易變性有關(guān)。因此，在開展品種抗病性鑒定評價的同時，也要對接種的稻瘟病菌生理小種進行鑒定，了解其組成、分布和致病力。在稻瘟病菌生理小種種群變化方面，國內(nèi)的報道較多。劉曉梅等[9]2002—2012年從1 463份稻瘟病標樣中分離得到936個稻瘟病菌單孢菌株，將吉林省稻瘟病菌鑒定為7群43個生理小種，稻瘟病菌優(yōu)勢種群為ZE和ZG群，其中優(yōu)勢小種為ZE1和ZG1；ZHANG等[10]研究表明，2006—2008年廣東省稻瘟病菌優(yōu)勢小種為ZG1和ZC1，河南省優(yōu)勢小種為ZC15和ZG1，遼寧省優(yōu)勢小種為ZF1和ZE1，黑龍江省優(yōu)勢小種為ZE1；辛威等[11]2013—2014年將黑龍江省的稻瘟病菌劃分為7群42個生理小種，優(yōu)勢小種為ZD5和ZD7；鄧云等[12]2017—2019年確定福建省稻瘟病菌生理小種優(yōu)勢種群為ZA群。在水稻品種抗性評價利用方面，國內(nèi)也做了大量的研究。田大剛等[13]從1 092份材料中篩選出中抗以上材料344份；閻勇等[14]從52份秈稻親本材料中篩選出4份抗譜較寬、利用價值較高的親本?！颈狙芯壳腥朦c】水稻抗瘟性除了受品種自身遺傳因素影響外，稻瘟病菌的生理小種致病力也是決定水稻抗瘟能力的重要因素之一。本研究基于接種的稻瘟病菌生理小種構(gòu)成、致病力分析，解析吉林省主要粳稻品種的抗瘟性和品種聯(lián)合抗性的利用價值?！緮M解決的關(guān)鍵問題】將水稻品種苗瘟與穗瘟抗病性鑒定評價相結(jié)合，通過聯(lián)合抗病性系數(shù)（RAC）和聯(lián)合毒力系數(shù)（VAC）值的相互關(guān)系[15]對吉林省主要粳稻品種的抗瘟性及品種組合的利用價值進行分析[16-17]，以期為吉林省優(yōu)質(zhì)水稻抗病材料的篩選、廣譜抗病品種的培育、品種的合理布局以及利用品種抗病性防控稻瘟病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試水稻材料

供試的90個水稻品種選自2015—2022年吉林省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳下發(fā)的全省農(nóng)業(yè)主導(dǎo)品種和目前生產(chǎn)中種植面積較大品種，均由吉林省各科研事業(yè)單位及育種企業(yè)的培育者提供。

1.2 供試稻瘟病菌菌株

水稻穗瘟標樣2021年9月上旬采集于磐石市、吉林市、和龍市、梅河口市、柳河縣、長春市、松原市、東豐縣及公主嶺市9個稻區(qū)，2022年對其進行分離，共得到115個單孢菌株，選擇62個產(chǎn)孢能力強的菌株用于接種供試粳稻品種。

1.3 水稻品種抗瘟性鑒定評價

水稻品種抗瘟性鑒定評價包括苗期單菌株人工接種和田間異地自然誘發(fā)鑒定評價。

1.3.1 苗期單菌株抗瘟性鑒定評價 將供試品種播種于育苗盤中，3次重復(fù)，常規(guī)管理。幼苗長至3—4葉時，用噴霧接種法，接種液孢子濃度利用血球計數(shù)板調(diào)至1.0×105個/mL，每盤（60 cm×30 cm）接種用量為60 mL。接種后在25—28 ℃黑暗下保濕20 h左右，然后在20—30 ℃高濕環(huán)境下培育，7 d后調(diào)查病情指數(shù)。苗瘟病情調(diào)查標準參見行業(yè)統(tǒng)一標準劃分所屬的抗/感類型表現(xiàn)[18]。

水稻品種苗期抗瘟性鑒定評價參考阮宏椿等[19]的方法用抗性頻率（RF）來評價品種的抗性表現(xiàn)。品種抗性頻率=（非致病菌株數(shù)/參試菌株總數(shù)）×100%。

1.3.2 田間穗瘟異地自然誘發(fā)抗瘟性鑒定評價 2022年設(shè)立9個抗病鑒定技術(shù)示范點（見1.2）。調(diào)查標準和抗瘟性評價參見吉林省地方標準[20]，穗瘟的調(diào)查數(shù)據(jù)以最高數(shù)值作為參鑒材料的抗性級別，將參鑒材料劃分為高抗（HR）、抗（R）、中抗（MR）、中感（MS）、感（S）、高感（HS）6個類型，在MR到HS的評價區(qū)間，當同級別數(shù)值在各個點次出現(xiàn)頻率低于25%時，抗性評價上調(diào)一個級別。

1.4 生理小種鑒定與致病力分析

7個全國統(tǒng)一鑒別寄主（特特普、珍龍13、四豐43、東農(nóng)363、關(guān)東51、合江18和麗江新團黑谷），播種盤育苗，穴播，每穴10—15粒，待幼苗長至3葉1心時用高壓噴霧器進行接菌，接菌7 d后調(diào)查病級。依據(jù)稻瘟病菌生理小種命名標準[21-22]，對生理小種分類命名。

生理小種出現(xiàn)頻率（X）=（小種出現(xiàn)次數(shù)/小種總數(shù)）×100%；生理小種致病率（PF）=（對生理小種感病反應(yīng)水稻品種總（次）數(shù)/對應(yīng)生理小種接種水稻品種總（次）數(shù)）×100%。

致病力類型[7]：強致病力（PF≥70%）、較強致病力（50%≤PF＜70%）、中等致病力（20%≤PF＜50%）和較弱致病力（PF＜20%）。

采用SPSS 17.0對數(shù)據(jù)進行稻瘟病菌生理小種致病性相關(guān)分析。

1.5 水稻品種聯(lián)合抗性分析

運用RAC和VAC值分析品種兩兩組合的抗病效果[23]。聯(lián)合抗病性系數(shù)1,2（RAC1,2）=R1、R2菌株數(shù)/參試菌株總數(shù)；聯(lián)合強致病力（毒力）系數(shù)1,2（VAC1,2）=S1、S2菌株數(shù)/參試菌株總數(shù)。式中，R1、R2指對品種1和品種2致病性均弱；S1、S2指對品種1和品種2致病性均強。

2 結(jié)果

2.1 62株稻瘟病菌對90個水稻品種的致病力

62個稻瘟病菌劃分為7群22個生理小種，優(yōu)勢種群為ZG和ZA，出現(xiàn)頻率分別為35.48%和32.26%；優(yōu)勢生理小種依次為ZG1、ZA1和ZA17，其出現(xiàn)頻率為35.48%、9.68%和8.06%，優(yōu)勢生理小種總的出現(xiàn)頻率為53.22%（表1）。

吉林省各地區(qū)稻瘟病菌種群數(shù)量和小種數(shù)量不盡相同，小種類型各地區(qū)差異較大，均表現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性。從各地區(qū)優(yōu)勢生理小種來看，梅河口市和公主嶺市均為ZA1和ZA17，東豐縣為ZC13，其他各地區(qū)為ZG1（表2）。

苗期，將已明確生理小種類型的62個稻瘟病菌株接種到90個水稻品種上，得到各生理小種對吉林省主要粳稻品種的致病率（表1）。各小種致病力差異明顯，其中小種致病率由高到低依次為ZA49（47.78%）、ZA1（47.41%）、ZB15（47.22%）、ZB23（42.22%）和ZC15（42.22%），根據(jù)致病力類型的界定[7]，中等致病力小種占比59.09%，弱致病力占比40.91%，從各地區(qū)優(yōu)勢小種的致病力來看，梅河口市、東豐縣和公主嶺市田間稻瘟病發(fā)生程度高于其他稻區(qū)。

表1 稻瘟病菌生理小種出現(xiàn)頻率和致病率

表2 稻瘟病樣本采集地點及稻瘟病菌生理小種分布情況

2.2 稻瘟病菌生理小種對供試水稻品種致病性相關(guān)分析

從鑒定的每個生理小種群體中選擇一個致病率最高的生理小種，對水稻品種進行致病性相關(guān)分析（表3）。大部分稻瘟病菌生理小種均呈現(xiàn)顯著和極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)范圍為-0.110—0.650，其中相關(guān)系數(shù)最大為ZG1和ZC15、ZA35和ZA49，達0.650；其次是ZE1和ZC13，為0.629；再次是ZE1和ZC9，為0.628；相關(guān)系數(shù)最小的為ZA1和ZA11（0.002）。相關(guān)系數(shù)為負值的，最大的是ZF1和ZA1，為-0.110，其次是ZB25和ZB15，為-0.106。

2.3 吉林省主要粳稻品種對稻瘟病抗性評價

2022年對供試的水稻品種進行稻瘟病苗期人工接種和田間異地自然誘發(fā)抗性鑒定評價。苗期人工接種鑒定表明，抗性頻率（圖1）90%以上的品種占比28.89%，80%—90%的占比為20%，二者占比達48.89%，說明吉林省主要粳稻品種苗期抗瘟性比較好，抗譜較寬，小種?；暂^強，在抗病基因利用方面較好。成株期田間穗瘟抗性鑒定評價結(jié)果（表4）表明，吉林省主要粳稻品種中抗（MR）以上的品種有14個，占鑒定品種總數(shù)的15.56%；中感（MS）27個，占比30%；感?。⊿）35個，占比38.88%；高感（HS）14個，占比15.56%，表明吉林省稻瘟病菌種群復(fù)雜，生理小種多樣，優(yōu)勢小種明顯，對田間穗瘟抗性影響較大，造成一些苗期抗性頻率較高的品種，成株期感穗瘟，以致田間自然誘發(fā)抗性水平不高。

圖1 水稻品種苗期不同抗性頻率的占比情況

2.4 吉林省水稻品種稻瘟病聯(lián)合抗性評價

將水稻苗期和田間鑒定評價相結(jié)合更能體現(xiàn)水稻品種的真實抗瘟性水平。因此，本試驗從參試品種中選擇田間抗性在MR以上、苗期抗性頻率在80%以上的11個品種進行聯(lián)合抗性分析[16]。

僅RAC值越大利用價值越高，本試驗中，RAC值大于0.9的品種有吉農(nóng)大667、通禾868、吉宏29、東稻4以及東稻12。僅VAC值越大發(fā)生稻瘟病的危險性越高，本試驗中，VAC值為0.05的品種有通科66、東稻4、吉農(nóng)大859、吉農(nóng)大138和吉農(nóng)大823。

RAC值越大，VAC值越小，兩個品種組合的利用價值越高。由表5可見，吉農(nóng)大667和通禾868組合的RAC值和VAC值分別為0.94和0，利用價值最高。其次利用價值較高的為吉宏29和通禾868組合、通禾868和東稻12組合以及吉農(nóng)大667和東稻12組合，其RAC值和VAC值分別為0.92和0。

3 討論

3.1 稻瘟病菌生理小種的種群結(jié)構(gòu)與致病力分析

及時了解稻瘟病菌生理小種種群構(gòu)成、分布及其致病力情況，明確主要品種對稻瘟病的抗性水平，對培育廣譜持久抗性品種和品種的合理布局至關(guān)重要。前人[24-25]對吉林省稻瘟病菌生理小種研究表明，1978—1981年優(yōu)勢種群為ZF和ZG群，1982—2001年，ZF群比例下降，優(yōu)勢種群為ZE和ZG群。劉曉梅等[9,26]研究發(fā)現(xiàn)2002—2012年吉林省稻瘟病菌優(yōu)勢群仍為ZE和ZG群，其次為ZF群，2016年優(yōu)勢小種為ZE1，其次為ZG1；2017年優(yōu)勢小種為ZG1，其次為ZF1和ZE1。從優(yōu)勢菌群和優(yōu)勢小種來看，吉林省2017年以前稻瘟病菌生理小種以粳型小種為主，且優(yōu)勢小種群相對穩(wěn)定。本研究的稻瘟病菌菌株優(yōu)勢種群為ZG和ZA，優(yōu)勢生理小種依次為ZG1、ZA1和ZA17，這與2017年以前吉林省稻瘟病菌生理種群組成相比發(fā)生了很大變化，優(yōu)勢種群已由原來的ZG和ZE變?yōu)閆G和ZA，且ZA的出現(xiàn)頻率較高；優(yōu)勢生理小種由原來的ZG1和ZE1變?yōu)閆G1、ZA1和ZA17，且小種的致病力較強。試驗表明稻瘟病菌優(yōu)勢生理小種由以前的粳型小種轉(zhuǎn)變?yōu)榫秃投i型混合小種。稻瘟病菌生理小種群的變化與稻區(qū)栽培水稻品種及推廣面積有關(guān)[25]。2010年以前，吉林省水稻種植模式以單一品種大面積種植為主[27]，近幾年，隨著吉林省水稻審定品種增多[28]，種植品種多樣化。本試驗與前人研究結(jié)果存在較大差異可能與吉林省栽培水稻品種變化有關(guān)。

表3 22個稻瘟病菌生理小種代表菌株對水稻品種致病性相關(guān)分析

*：顯著相關(guān)Significant correlation (＜0.05)；**：極顯著相關(guān)Extremely significant correlation (＜0.01)

表4 供試水稻品種苗瘟與穗瘟抗性評價

續(xù)表4 Continued table 4

HR：高抗Highly resistant；R：抗Resistant；MR：中抗Moderately resistant；MS：中感Moderately susceptible；S：感Susceptible；HS：高感Highly susceptible。a：吉審稻Jishendao

表5 11份水稻品種的聯(lián)合抗病系數(shù)和聯(lián)合毒力系數(shù)

對角線左下部分為聯(lián)合抗病系數(shù)，右上部分為聯(lián)合毒力系數(shù)

The lower left part of the diagonal is the resistance association coefficient (RAC), the upper right part is the virulence association coefficient (VAC)

結(jié)合地區(qū)稻瘟病菌優(yōu)勢生理小種和致病力，梅河口市和公主嶺市的優(yōu)勢生理小種均為ZA1和ZA17，由于最高致病率小種ZA49僅出現(xiàn)于梅河口市，梅河口市小種整體致病力最強，公主嶺市次之；東豐縣的優(yōu)勢生理小種雖為ZC13，但包含致病率較高的ZA1、ZB15和ZB23，致使東豐縣的小種整體致病力增強，其他各地區(qū)的優(yōu)勢生理小種均為ZG1，小種致病力較弱。因此梅河口稻區(qū)稻瘟病發(fā)生程度最重，公主嶺市和東豐縣次之。

3.2 吉林省主要粳稻品種稻瘟病抗性評價及應(yīng)用

對吉林省主要粳稻品種進行了苗期和田間抗性鑒定評價。僅從苗期抗性頻率看，水稻品種抗性頻率80%以上的占比48.89%，說明吉林省主要粳稻品種苗期抗瘟性比較好、抗譜較寬、在抗病基因挖掘和利用方面有較好的應(yīng)用價值。僅從田間穗瘟抗性來看，主要粳稻品種中抗以上有14個，占鑒定品種總數(shù)的15.56%，抗性水平不高。說明吉林省稻瘟病菌生理小種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多樣，優(yōu)勢小種明顯，對田間穗瘟抗性影響較大，以致田間自然誘發(fā)抗性水平不高。

綜合苗期和田間穗瘟抗性評價，穗瘟抗性表現(xiàn)中抗以上、抗性頻率在95%以上的品種有通禾868、吉農(nóng)大667、東稻4、東稻12和吉宏29。上述5個綜合抗性好的品種可以充分利用。本研究供試品種的抗瘟性評價中，2022年與審定當年的抗瘟性鑒定結(jié)果存在差異，因此抗病品種的推廣需要講究時效性。在品種擬大面積推廣前，建議進行抗性頻率監(jiān)測和對優(yōu)勢生理小種的感病性測定，使其規(guī)避稻瘟病菌優(yōu)勢種群所在的稻區(qū)。由于稻瘟病菌生理小種的高度變異，致使同一抗病品種在某一地區(qū)大面積種植或者連續(xù)種植3—5年以后，其抗性喪失，因此抗病品種的合理利用和布局也需要注意時效性[12]。水稻品種對生理小種的抗性反應(yīng)和生理小種對水稻品種的致病力，二者的互作直接關(guān)系到水稻品種的推廣面積和布局。

利用水稻抗病性可以有效控制稻瘟病，其中措施之一為抗/感水稻品種混合種植[29-31]。朱有勇等[32]將抗/感優(yōu)質(zhì)地方品種混合間栽后，感病品種的發(fā)病率和病情指數(shù)均顯著下降，表明水稻混合間栽對稻瘟病有顯著的控制效果。從本研究結(jié)果來看，選用對稻瘟病菌優(yōu)勢小種抗性較好的水稻品種通禾868、吉農(nóng)大667、東稻4、東稻12和吉宏29搭配其他感病水稻品種進行混合種植，可以減輕吉林省稻區(qū)感病品種稻瘟病的發(fā)生程度，有效控制稻瘟病大發(fā)生。

3.3 吉林省主要粳稻品種聯(lián)合抗性及利用價值

為明確品種聯(lián)合利用的抗性表現(xiàn)，本研究利用RAC值和VAC值來評價品種組合后的利用價值，直接地為抗瘟育種和抗瘟品種的利用提供更可靠的信息。RAC值是用來評估不同品種組合后抗病性利用價值的指標。RAC值越高，表示兩個品種組合后的抗性越強，具有更好的應(yīng)用價值；反之，RAC值越低，則表示兩個品種組合后的抗性越弱。VAC值用于分析兩個品種的組合對不同稻瘟病菌菌株抗性差異。VAC值越高，表明兩個品種組合后感病的可能性越大，可能導(dǎo)致稻瘟病的暴發(fā)[16]。孫國昌等[16]研究認為，RAC值達到0.8以上的水稻品種有很好的利用價值和應(yīng)用前景，故作者也以此標準進行利用價值評價。本試驗中，從90個品種的抗瘟性鑒定結(jié)果中選取穗瘟抗性在中抗以上、苗瘟抗性頻率在80%以上的11個品種進行聯(lián)合抗性分析，解析不同品種組合種植的利用價值。

RAC值越接近1，說明能同時侵染組合中兩個品種的菌株數(shù)越少。同時VAC值為0，意味著所選稻瘟病菌對該組合中的雙方均無毒力，即稻瘟病菌菌株不會同時對組合的雙方致病。因此，RAC值越大，VAC值越小，表明兩個品種對稻瘟病菌的侵染有著較強的消融能力，進而防止稻瘟病大暴發(fā)，這種組合方式具有較好的應(yīng)用前景。吉農(nóng)大667和通禾868組合應(yīng)用前景最好；其次是吉宏29和通禾868組合、通禾868和東稻12組合以及吉農(nóng)大667和東稻12組合；再次是吉宏29和東稻12的組合以及東稻12與東稻4的組合。RAC值低，VAC值高，表明所選品種的感病遺傳背景相近，且感病程度較高，說明此種組合存在較大感病風險[33]，在品種布局中應(yīng)用價值不大，如通科66和東稻4組合、吉農(nóng)大859和吉農(nóng)大138組合以及吉農(nóng)大138和吉農(nóng)大823組合。

4 結(jié)論

所選62株吉林省稻瘟病菌種群結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，各地區(qū)生理小種類型分布不同。梅河口市、東豐縣、公主嶺市以秈稻型生理小種為主，其余地區(qū)以粳稻型小種為主。供試品種通禾868、吉農(nóng)大667、東稻4、東稻12、吉宏29對穗瘟及苗瘟均有很好的抗性。吉農(nóng)大667和通禾868、吉宏29和通禾868、通禾868和東稻12、吉農(nóng)大667和東稻12、吉宏29和東稻12等RAC值較高、VAC值較低的組合具有較好的應(yīng)用前景。

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Evaluation of Resistance and Analysis of Utilization Value of the MajorRice Varieties in Jilin Province Based on the Physiological Race Variation of

Li li, Sun ling, Zhang Jinhua, Zou xiaowei, Sunhui, Ren jinping, Jiang Zhaoyuan, Liu Xiaomei

Institute of Plant Protection, Jilin Academy of Agricultural Sciences/Jilin Key Laboratory of Agricultural Microbiology/Key Laboratory of Integrated Pest Management on Crops in Northeast China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Gongzhuling 136100, Jilin

【Objective】Rice blast poses a serious threat to the safe production of rice in Jilin Province, China. Breeding and utilizing resistant varieties are the most economical, safe, and effective measures to control rice blast. On the basis of clarifying the physiological race forms, distribution, and pathogenicity of, the resistance evaluation to rice blast and variety combination utilization value analysis for majorrice varieties in Jilin Province were carried out. It will provide a theoretical basis for rational varietyand the efficient utilization of resistant varieties.【Method】In the autumn of 2021, 62 dominant single spore strains were selected from 115 strains ofcollected and isolated from the main rice-growing areas of Jilin Province. These strains were then subjected to physiological race identification and pathogenicity analysis using seven Chinese differential varieties (CDVs). To assess the resistance of primaryrice varieties in Jilin Province, single pathogen inoculation at the seedling stage and field-induced resistance evaluation at various locations were carried out. Utilizing the results acquired from both the seedling stage and field identification, the resistance association coefficient (RAC) and virulence association coefficient (VAC) were used to analyze the disease resistance effect of various combinations of varieties.【Result】According to the resistance phenotype of different varieties (CDVs), 62strains could be divided into 7 groups and 22 physiological races. The dominant physiological groups were ZG and ZA, with frequencies of 35.48% and 32.26%, respectively. The dominant physiological races were ZG1, ZA1, and ZA17, with frequencies of 35.48%, 9.68%, and 8.06%, respectively. The moderately virulent races with a pathogenicity rate of over 40% were ZA49, ZA1, ZB15, ZB23, and ZC15. The results of single-strain inoculation at the seedling stage of the mainrice varieties in Jilin Province showed that 48.89% of the tested rice varieties had a seedling blast resistance frequency above 80%. According to the field evaluation of panicle blast resistance, 14 varieties demonstrated moderately resistant (MR), accounting for 15.56% of the evaluated varieties. Additionally, 27 varieties exhibited moderately susceptible (MS), representing 30% of the evaluated varieties. Furthermore, 35 varieties were classified as susceptible (S), making up 38.88% of the evaluated varieties. Finally, 14 varieties exhibited highly susceptible (HS), representing 15.56% of the total. The analysis of disease resistance through the combinations of varieties revealed that the combinations simultaneous presence of a high RAC and low VAC have a good application prospect.【Conclusion】The physiological race structure of the 62strains in Jilin Province is complex and diverse, with different dominant physiological races in different rice-growing regions. Additionally, the majorrice varieties in Jilin Province exhibit strong resistance and a broad resistance spectrum against the rice blast. Moreover, some combinations of varieties possess significant application value.

rice blast; rice variety; resistance evaluation;; physiological race

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.22.007

2023-07-28；

2023-09-14

吉林省科技發(fā)展計劃重點項目（20210202111NC）、國家農(nóng)作物品種試驗（抗性鑒定）、吉林省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳-吉林省主要農(nóng)作物品種審定實驗檢測、鑒定

李莉，E-mail：lililanjun@126.com。通信作者姜兆遠，E-mail：jzy_80@163.com。通信作者劉曉梅，E-mail：xmsuliu@163.com

（責任編輯 岳梅）