CN103918518A - 一种水稻品种资源稻曲病抗性的病圃鉴定方法 - Google Patents

Abstract

一种水稻品种资源稻曲病抗性的病圃鉴定方法，该方法是选用稻曲病流行区常年重发病田块建立病圃，通过在病圃种植感病品种、撒稻曲球、增加田间湿度和偏施氮肥等措施，诱导水稻发病，可以取得良好的发病效果。与现有的人工接种相比，可以同时进行大量品种资源的鉴定工作，大大减少工作量。避免了人工接种的病原菌分离纯化和培养等复杂工作，降低了鉴定的技术难度。能同时鉴定大量水稻种质资源、新品系、新组合以及育种材料稻曲病抗性。为抗稻曲病资源筛选、抗病育种和水稻品种审定等提供依据，降低水稻种植面临稻曲病大发生的风险。具有良好的市场应用前景。

Description

一种水稻品种资源稻曲病抗性的病圃鉴定方法

技术领域

本发明属于植物抗病性鉴定技术领域，具体涉及水稻稻曲病抗性的鉴定，特别是涉及一种基于大田自然病圃，对大批量的水稻新品种、组合及种质资源进行稻曲病抗性鉴定方法。

背景技术

水稻稻曲病是由Ustilaginoidea virens(Cooke)Tak引起的水稻穗部真菌性病害，已成为中国各稻区的主要病害之一。自20世纪80年代以来，全国稻曲病发病面积明显增加，如江西省1982年发病面积占水稻总面积的30％；贵州省1982-1983年发病面积占总面积的40％；辽宁省1984年发病面积占水稻种植面积的43％，对稻谷产量产生严重影响。2004-2005年，稻曲病在湖南、湖北两省种植的‘红莲优6号’和‘两优培九’品种上严重发生，对水稻产量造成很大影响，成为当地重要病害之一。而且稻曲球粉含有的生物碱和有色毒素对人、畜有毒，影响稻米品质及农副产品品质，对人体健康构成很大的威胁。因此，安全有效地控制稻曲病关系到粮食、稻米及其副产品的安全。生产实践表明，防治稻曲病最经济、安全、有效、环保的方法是筛选抗稻曲病种质资源和选育抗病品种。而这些工作均需在有效的选择压力下进行，需明确水稻种质资源和品种的稻曲病抗性情况。

目前，水稻品种资源稻曲病抗性鉴定的主要方法是人工注射和喷雾接种分生孢子和菌丝片段混合液。如申请号为CN03131625.5、名称为高效引发稻曲病的接种方法和申请号为CN201110028735.1、名称为一种高效稳定的稻曲病菌室内接种方法及其专用菌株的中国专利申请，均采用水稻破口前人工注射接种菌丝孢子混合液，取得较好的接种效果。但人工接种稻曲病菌存在一定困难，稻曲病菌分离纯化较难、生长速度较慢等，造成人工培养接种体周期长风险大，人工接种发病不稳定。加上由于工作量大，此方法不适用于大量品种资源的抗性鉴定。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种经济、简便、高效、实用的水稻品种资源稻曲病抗性的病圃鉴定方法，其通过建立一种稻曲病大田自然病圃，对大量的水稻品种资源、新品种(系、组合)和大群体育种材料进行稻曲病抗性筛选和鉴定，降低了水稻稻曲病抗性鉴定的技术难度，为抗稻曲病育种、新品种审定以及品种种植布局提供依据。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种水稻品种资源稻曲病抗性的病圃鉴定方法，该方法包括如下步骤：

a、稻曲病大田自然病圃的建立：

1、病圃的选择：

在中、晚稻期间稻曲病常年危害严重(近2-3年稻曲病发病率在10％以上)的稻区，选择土壤肥力水平高、排灌方便的稻田作为病圃，便于管理和病害调查。病圃面积根据需要容纳材料的数量而定。

2、病圃的建立：

大量研究表明，稻曲病菌厚垣孢子和菌核在田间及杂草上越冬，可进而形成初侵染源。因此，在选好的病圃田块种植一年高感稻曲病品种，施肥水平高于一般大田，以氮肥为主，重施底肥，适量增施穗肥，每亩施底肥20斤尿素和30斤复合肥，每亩追肥20斤尿素。在水稻抽穗前20天，病圃田每亩均匀撒入5kg收集的稻曲球。破口前5天至齐穗期，遇晴天时在上午10时后和傍晚用机动喷雾器喷水，使田间湿度在90％以上。如此，当年病圃稻曲病就可严重发生，可收集积累到大量的稻曲病菌原。

b、供试水稻材料的种植

将需鉴定的水稻材料按不同熟期(中熟、迟熟)分期播种，使不同品种水稻材料的抽穗时段集中，以利于统一诱发发病。水育秧后插入病圃田，每个品种的水稻材料插30株，株行距20cm×20cm，重复3次(一般每亩病圃田可以同时鉴定约170个品种)。并在病圃四周分别种植5行高感稻曲病品种作诱发品种，且每亩病圃田施底肥是20斤尿素和30斤复合肥，每亩并追肥20斤尿素。在水稻抽穗前20天，按每亩撒5kg稻曲球的量将上年收集的稻曲球均匀地撒入病圃田中；破口前5天至齐穗期，遇晴天时在上午10时后和傍晚用机动喷雾器喷水，保持病圃田间湿度在90％以上。防治虫害，水稻全生育期内不使用杀菌剂。

c、稻曲病调查和抗性评价：

于水稻黄熟期进行田间病情调查，根据需要调查每个小区的病穗率、病情指数、平均每穗病粒数等病情指标，按照分级标准进行分级和抗性评价。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提出了一种水稻种质资源、新品种(系、组合)和育种材料稻曲病抗性的大田自然病圃鉴定方法，实现了稻曲病抗性在自然条件下的有效鉴定。

2、本发明通过在病区建立稻曲病大田自然病圃，结合以稻曲球接种和种植诱发品种为主，辅以人工创造适宜发病的环境条件，能取得良好的发病效果。减少了病原菌的分离纯化、保存、培养、以及接种等复杂的工作，降低了鉴定的技术难度；其菌原来自大田，菌株种类具有多样性，能反应大田自然生态环境实际情况，因此其鉴定和评价结果真实可靠。

3、本发明提供的鉴定方法能有效的鉴定水稻种质资源、新品系、新组合以及育种材料的稻曲病抗性。

4、本发明提供的鉴定方法能同时鉴定大量水稻种质资源、新品系、新组合以及育种材料稻曲病抗性，大大减少工作量。

5、本发明提供的鉴定方法具有简便、经济、高效、可靠，不受限于实验室条件，尤其是能应用于水稻稻曲病抗性育种，具有良好的市场应用前景和实用价值。

具体实施方式

实施例1大田自然病圃的选址和建立

大量研究表明，稻曲病菌厚垣孢子和菌核在田间及杂草上越冬，进而可形成侵染源。因此，稻曲病圃首先得选常年发生的重病区田块，可以保证大量的初侵染源的存在。稻曲病的发生还需要高温高湿的环境条件，在温度25-32℃，湿度90％以上，最适宜稻曲病的发生。此外，病圃的建立还需考虑稻田的平整，肥力较好，水利灌溉条件好，易于操作和管理以及交通便利等。

湖南省2004年由于8月中、下旬连续阴雨天气，种植两优培九和红莲优六号的地区稻曲病大爆发，造成严重的损失。而湖南省郴州市安仁县也是稻曲病流行区。近几年来安仁县中晚稻稻曲病已经成为常见病害，本申请人甚至在早稻上也发现了稻曲病的发生。2009年，根据选址目标，稻曲病大田自然病圃选择在湖南省安仁县清溪镇县农科所内，选择其中5亩田做病圃。该5亩田2008年和2009年自然发病的稻曲病病穗率分别达13.1％和14.5％。

该病圃位于湖南省安仁县清溪镇境内，交通便利。北纬26.43°、东经113.15°，海拔99米。年平均气温17.7℃，年平均降雨量1404.3毫米，年平均日照1663.3小时，无霜期280天。具有典型的亚热带大陆性季风性湿润气候，在水稻种植区划中属华中双单季稻稻作区、长江中下游平原双单季稻亚区。病圃所在地土地肥沃，气候温和，雨量充足。永乐江顺地势由东南向西北流贯安仁县全境，水源供应充足，水旱无忧，抵抗洪涝等自然灾害的能力较强。农田水利设施已经过修缮，排灌方便，适合水稻生产。病圃土壤深厚，为典型的水稻土壤，土壤肥力水平高，无污染。

2010年晚稻期间，在选定的大田病圃中种植高感稻曲病品种黄华占，6月14日播种，7月9日移栽至病圃。每亩(667m²)施底肥是20斤尿素和30斤复合肥，8月1日每亩追肥10斤尿素，8月20日每亩追肥10斤尿素。在重施氮肥的同时，于8月15日，每亩病圃田撒上年收集的稻曲球5千克。从8月25日(破口前5天)至9月5日(齐穗期)，遇晴天的上午10时后和傍晚用机动喷雾器喷水，增加病圃田湿度至90％以上。10月5日进行田间调查，结果病圃稻曲病发生严重，病穗率达56.2％。

病圃建立后，一直固定使用该病圃进行稻曲病抗性鉴定。每年采集病圃及其他田块发病稻穗上的稻曲球，风干后，于4℃保存。于次年鉴定时撒入病圃。保证病圃足够的菌原，提高病圃稻曲病鉴定的可靠性。

实施例2水稻品种资源稻曲病抗性鉴定

本试验于2011年安排在实施例1所建立的病圃，水稻供试材料共22个，分别为WYQ12、4123A/R6135、NA428、WYQ1、系选1798、WYQ7、宁香16、WYQ2、新农香21、美香占、WYQ17、玉针香、WYQ16、386A/R6135、五优613、农香26、两优937、泰丰优398、黄粤占、粤晶丝苗2号、黄丝占和两优培九(感病对照)。

水稻供试材料6月18日播种，水育秧，7月12日移栽至病圃田，每个品种插30株，株行距20cm×20cm，重复3次。病圃四周(即病圃田周围四边)分别种植5行稻曲病感病品种两优培九；在水稻破口期前20天，将上年收集的稻曲球按每亩5kg的量撒入田间；破口前5天至齐穗期遇晴天时，进行多次喷雾保湿。破口前后保持田间水层，使田间湿度在90％以上。病圃大田底肥每亩施20斤尿素和30斤复合肥，8月3日追肥每亩10斤尿素，8月22日每亩追肥10斤尿素。防治虫害，水稻全生育期内不使用杀菌剂。

在水稻黄熟期，调查全区的病穗数和总穗数，计算出病穗率。对品系和组合的抗性按病穗率进行评价：高抗(HR)：病穗率0；抗(R)：病穗率<2.5％；中抗(MR)：病穗率2.6％-5.0％；中感(MS)：病穗率5.1％-12.5％；感(S)：病穗率12.6％-25.0％；高感(HS)：病穗率>25.％。

鉴定结果如下：

表1供试水稻品种(品系)稻曲病抗性情况

名称	病穗率％	抗性	名称	病穗率％	抗性
						WYQ12	0.5	R	玉针香	10.0	MS
4123A/R6135	0.4	R	WYQ16	8.5	MS
						NA428	0.2	R	386A/R6135	15.0	S
WYQ1	0.9	R	五优613	17.8	S
						系选1798	1.1	R	农香26	16.4	S
WYQ7	3.4	MR	两优937	16.9	S
						宁香16	3.5	MR	泰丰优398	17.0	S
WYQ2	9.1	MS	粤晶丝苗2号	14.3	S
						新农香21	9.6	MS	黄粤占	35.0	HS
美香占	10.3	MS	黄丝占	33.0	HS
						WYQ17	9.0	MS	两优培九(CK)	38.1	HS

从上表1可以看出，感病对照两优培九病穗率达38.1％，为高感，说明病圃发病充分，鉴定结果可靠。供试材料间抗性差异明显，病穗率范围0.2％-38.1％，抗性从抗病到高感均有。其中，抗病的品种5个，占22.7％；中抗的品种2个，占9.1％；中感的品种6个，占27.3％；感病的品种6个，占27.3％；高感的品种3个，占13.6％。

实施例3湖南省区域试验品种稻曲病抗性鉴定

本试验于2012年安排在实施例1所建立的病圃内，湖南省区域试验稻曲病抗性鉴定品种共计112个10组，其中，中籼58个品种(5组)，一季晚籼11个品种(1组)，双季晚籼23个品种(2组)，以及优质晚籼20个品种(2组)。

中籼和一季晚籼于6月9日播种，7月2日移栽，双季晚籼和优质晚籼于6月18日播种，7月4日移栽。每个品种插30株，株行距20cm×20cm，重复3次。病圃四周(即病圃田周围四边)分别种植5行稻曲病感病品种两优培九。肥水管理、病圃管理等田间操作同实施例2。

按不同品种熟期，分别在黄熟期进行病情调查，记录每个品种的平均每穗病粒数，每个小区全部调查。按湖南省地方标准DB43/T505-2009：水稻品种稻曲病抗性鉴定及评价技术规范进行病情分级和抗性评价。

鉴定结果如下：

本年度稻曲病病圃发病充分，参试品种对稻曲病的抗性差异显著，结果见下表2。从供试品种对稻曲病表现抗和中抗的品种数量来看，参试品种对稻曲病的抗性程度依次为：中籼>一季晚籼>双季晚籼>优质晚籼。病级为1级的只有中籼3个品种，占2.7％，一季晚籼、双季晚籼和优质晚籼均无抗病品种。

表22012年湖南省水稻区域试验品种稻曲病抗性鉴定结果

由此可见，本发明建立了一种经济、简便、高效、实用的的大批量水稻稻曲病抗性的大田病圃鉴定方法，可以用于水稻种质资源、新品系、新组合以及育种材料的稻曲病抗性鉴定，具有良好的应用前景。

Claims (4)

1.一种水稻品种资源稻曲病抗性的病圃鉴定方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

a、在近2-3年中、晚稻期间稻曲病发病率在10％以上的稻区，选择土壤肥力水平高、排灌方便的稻田作为病圃；在选好的病圃田种植一年高感稻曲病品种，使其充分发病，积累稻曲病菌原；

b、将需鉴定的水稻材料按不同熟期分期播种，使不同品种水稻材料的抽穗时段集中；水育秧后插入病圃田，每个品种的水稻材料插30株，株行距20cm×20cm，重复3次；在病圃四周分别种植5行高感稻曲病品种作诱发品种，每亩病圃田施底肥20斤尿素和30斤复合肥，每亩追肥20斤尿素；在水稻抽穗前20天，按每亩撒5kg稻曲球的量将稻曲球均匀地撒入病圃田中；破口前5天至齐穗期，遇晴天时在上午10时后和傍晚用机动喷雾器喷水，保持病圃田间湿度在90％以上，水稻全生育期内不使用杀菌剂；

c、水稻黄熟期进行田间病情调查，根据病情指标，按标准进行分级和抗性评价、鉴定。

2.如权利要求1所述的一种水稻品种资源稻曲病抗性的病圃鉴定方法，其特征在于，所述步骤a中种植一年高感稻曲病品种时，每亩施底肥20斤尿素和30斤复合肥，每亩追肥20斤尿素；在水稻抽穗前20天，病圃田每亩均匀撒入5kg收集的稻曲球；破口前5天至齐穗期，遇晴天时在上午10时后和傍晚用机动喷雾器喷水，使田间湿度在90％以上。

3.如权利要求1所述的一种水稻品种资源稻曲病抗性的病圃鉴定方法，其特征在于，所述步骤b中病圃建立时要进行虫害防治。

4.权利要求1所述的鉴定方法在水稻种质资源和品种的稻曲病抗性中的应用。