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稻种资源的多抗性鉴定及利用研究

文献类型: 中文期刊

作者: 肖放华 1 ; 李东汉 1 ; 黄河清 1 ;

作者机构: 1.湖南省农科院植物保护研究所

期刊名称: 湖南农业科学

ISSN: 1006-060X

年卷期: 1986 年 02 期

页码: 7-11

摘要: 我们用13年的时间进行了稻种资源的多抗性产地考察、征集、鉴定和利用的研究。现将结果报告如下。 一、抗性鉴定技术及结果 要给抗病育种提供合格的抗源和抗性品种,必须依靠科学的抗性筛选方法。六十年代以前,各国抗稻瘟病育种工作者对抗性的鉴定和筛选仅限于个别地区和实验室,虽然也鉴定出一些抗性品种,但几乎没有一个品种在大面积上发挥显著的防治效果。因此,在稻瘟病流行地区,病害仍然流行成灾。其主要原因是没有在自然生态系中设置试验,即使在小块地段上进行过试验,也是孤立进行的,没有经过多种病菌生理小种(型)和生态类群的流行学考验,没有根据抗性筛选的原理,即病原学、病害生态学、病害流行学三者交互作用所产生的综合效应,即病害的选择压力来筛选。所以,筛选出来的抗源和抗病品种经不起生产上的检验。我们吸取以往的教训,于1972年在湘西的吉首与古丈县建立了省稻瘟病抗性鉴定中心,1979年又在具有剧毒性ZA1号稻瘟病菌生理小种的茶陵县湖口镇厂江村建立全国中心稻瘟病圃和全省五个重点病圃,并于1976年参与全国稻瘟病科研协作组,1980年参与国际(IRTP)稻瘟病圃协作组。从县、地、省、国家协作到国际协作,形成了强大的抗性鉴定网络,经多点、多年份在不同经纬度的试验点与有关协作组织的通力协作下进行抗性鉴定。1983—1985年,我们在茶陵共鉴定5524份材料。供试品种系由国际水稻所、中国农科以(.;;种资源所、湖南省水稻所及全困各协作4位提供,包括粳、釉、糯、陆、野生稻等. (一)抗性鉴定方法 在抗性鉴定中,我们采用的方法和过程如下:田间病圃一室内鉴定;由个别年份、个别田间病圃到多年份、多点病区病圃;病区病圃一人工接种鉴定,但以病区病圃为主;定性到定量到流行学观测(r值);由单抗到多抗;组成县、地、省、国家协作到国际协作的抗性筛选网络;稻种资源由鉴定发掘到去资源丰富地区调查、考察发掘再到诱发抗性材料。地方品种(舢、粳、陆、糯、野生稻)到季节性远缘材料再到地方性远缘材料。 抗性鉴定的历史经验告诉我们:单独地在室内、田间是不容易鉴定出过硬的抗源和抗性品种,用于抗病育种或直接用于生产的,只有经过不同经纬度、不同海拔的病区病圃多年多点进行抗性(病虫)鉴定,才能提供过硬的抗性材料。也只有鉴定出一套多样化的基因型(种质)和多抗性(病虫)、低流速病害的种质后,才能满足现代抗性(病虫)育种的需要。 (二)鉴定结果 1983—1985年共鉴定5524份材料,调查分级标准按国际稻瘟病分级标准进行。通过苗、叶瘟及大田叶瘟鉴定,筛选出抗病(l—3级)材料1992份,占36。6%;中等抗性(4—6级)材料806份,占14.59%;感病(7—9级)材料2726份,占4t).35%。 (1)抗源:经我省病区病圃和全国稻瘟病圆鉴定,提交全国抗病育种的抗源有:大津野生稻(中舢,来源于天津市农科院)、湘资3150(中釉,湖南地方品种)、疣粒野生稻、药用野生稻(原产西双版纳州等,考察时发掘)、特特普、IR。。、IR。。、城堡1号、城堡2号、毫补卡、Tadukan、赤块矮选、红脚占、矮脚白米籽、白镰刀谷、毫乃焕、毫楞、毫黄早(兼抗稻飞虱)、三斜七十箩等。 (2)抗性品种;八十年代,鉴定出一批抗性品种供我省和全国应用的有:湘州5号、湘州6号、州8023(兼抗白叶枯病)、HA79317—7、HA79317—4(兼抗白叶枯、稻飞虱、黑尾叶蝉)、中丹二号、IR。。等。 (3)抗源的利用:最主要的抗源如特特普、IRs。、城堡二号、天津野生稻、疣粒野生稻等。利用这些抗源已成功地育出一批抗性品种(系),有的已在我省和全国推广。①特特普:是由我所提供的抗源。湘西自治州农科所用它与珍龙13号杂交,育成了湘州5号、湘州6号、州8023等品种(系)。至1985年止,这些品种除本省普遍推广外,还推广到浙、闽、粤、桂、皖、滇、,黔、陕、川、鄂、苏、沪等12个省市,种植面积已达120万亩以上,目前推广面积仍在扩大。②IR。。:湖南省水稻所将*。e与广解9号杂交育成 HA79317—7、HA79317—4多抗优质新品种,已推广到外省。湖北省将这两个品种定为优质多抗新品种。③城堡1号:与全国稻瘟病协作组协作鉴定,作为粳稻抗稻瘟病育种的高抗抗源。目前,全国大多数粳稻新品种均是用该抗源杂交育成的。④天津野生稻:于1983年将该抗源提供给湖南省水稻所,已育成抗病米质好的新品系。1985年在杭州召开的全国常规稻育种会议上,将天津野生稻、湘资3150作为全国抗病育种的两个新抗源。⑤疣粒野生稻:是高抗甚至对白叶枯病、细菌性条斑病免疫和抗稻瘟病、褐飞虱的多抗性抗源。③药用野生稻:是高抗褐飞虱的多抗性抗源。q人片山平(1971)、广东农科院李镇帮(1962)将这两个野生稻与栽形稻杂大,状得了于代种于。中国农科QO院作物所用疣粒野生稻/南65的杂种幼胚培养,诱导愈伤组织,获得了丛绿苗。,经南繁加代(H。),已获得7个株系(1984)。又云南省保山地区农科所进行杂交育种,已获杂交后代(1985)。这对利用野生稻资源,育成多抗(病虫)新品种取得了可喜的突破。 二、抗枉品种的利用 (一)协调生态系的探索 根据稻病流行学的特点,自然生态系、农业生态系和农田生态系与三大病害密切相关。三大稻病的流行对生态系的要求各不一样。如纹枯病对自然生态系的要求是广谱的,对农田生态系的要求是严格的,因此改造农田生态系对防止该病有显著作用,但单一协调自然生态系则无效。白叶枯病对以上三种生态系均为敏感,尤其是农田生态系对它影响大。稻瘟病对以上三种生态系很敏感,而以自然生态系对它的发生和流行速度起左右作用。稻瘟病的发生和流行对自然生态系有选择性,根据病害的流行特点划分为: (二)稻瘟病山区生态系:此生态系的特点是日照时数短,湿度大,雾大,冷水田多,叶片上的露水常维持在16小时以上,昼夜温差悬殊。这种特殊的生态条件,最有利于稻瘟病的发生和流行,常是病害灾区。经测定,本生态系区由于生态条件特殊,稻瘟病菌生理小种分布的种群有A、B、C、D、E、F、G群小种,毒性小种分布多,发现有ZAl号强毒性小种,优势小种F群、G群也有分布,故只能种植抗病类型的品种。 (2)稻瘟病丘陵区生态系:该生态系的特点类似山区生态系,但在程度上有显著差别,亦是利于病害的发生和流行,为常发区。B群至G群小种均有出现,但没有发现A群小种。除抗病类型品种可种植外,采用轻氮栽培法可种植中抗类型品种。 (3)稻瘟病湖区生态系:p照时数较山区长,湿度小,常出现高温干燥天气,叶面上露水维持时数在12小时以下,一般不利于稻瘟病的发生和流行。但多雨年份,亦能流行成灾,属偶发病区。该生态系区未出现A群和强毒性小种Z A;,11、t:群也很少出现,F群、G群小种出现率最高,为优势小种。此生态系区可种高抗和中抗类型品种,对抗性不强的特种品种如优质米、香稻等可少量种植,但应严格实行控氮栽培和药剂防治。在有利气候条件下,栽种感病品种亦可成灾;对中抗类型品种也应轻氮栽培,注意药剂防治。 (二)生态系与品种布局 我省抗病品种的利用存在两个问题:一是遗传同质性的灾难与异质性的短缺;二是不根据稻瘟病生态系合理布人a不同抗性类型(R一M—S)品种,构成偶发性的大灾难。针对这两个问题,除加强抗病育种,选育出新品种外,还要根据我省历次稻瘟病大流行的特点和稻瘟病生态系,合理布局水稻品种抗性类型(R—M—S),这样可解放一批中等抗性类型的品种用于生产。从而既可缓和目前抗性品种短缺、单一化的被动局面,又可使稻瘟病生理小种种群达到平衡,还可延长抗病品种使用年限。抗性品种的合理布局见表1。 三、水稻品种抗惬的蓑变 (一)抗性类型 13年来,我们对3万多份稻种材料进行抗瘟性鉴定和抗瘟品种的推广结果,没有发现水平抗瘟性的品种。这些资源中也包括日本的中国31re St;等水平抗病性的品种在内。 广谱抗性、垂直抗性在自然界是否存在,其抗性的稳定性如何?又如何利用?何种抗性鉴定方法最完善?我们参加了国际稻瘟病病回(IRBN)的研究工作,现将有关资料列于表二、表3。 内表2、表3可知,“T。teP”品种自1964—1982年,在14—30个国家均表现抗病,但在不同年份、不同地域,如伊朗、圭亚那、印度、哥伦比亚、菲律宾、中国曾先后出现6—9级病情,为感病品种(表2);而在茶陵、古丈病圃,经13年抗瘟性鉴定均未出现 7—9级病情。B。。、CO。。是公认的国际高感品种,自1979—1983年经14—18个国家试验,亦能出现高抗反应,占 3—10%;而在茶陵、古丈病圃均为感病反应,未出现(R—M)抗性反应。 据此可以证明:①国际公认的如“Tet,-P”品种是具有广谱抗性的品种,但在不同年份,不同国家、地区亦能呈现高度感病的反应。故局限在少数年份、少数地区进行试验时,这种不同的抗性反应也是难以表现的。②B。。、CO。。是国际稻瘟病圃的典型高感品种(CK),但在不同年份,不同国家、地区亦能出现高抗反应。故局限在少数年份、少数地区进行试验时,这种不同的抗性反应也是难以表现的。以上两条在设计抗性鉴定试验和供试材料定性(抗或感)时必须考虑。 (二)抗病性的衰退 寄主对病原菌的抗性保持年限各有不同,如燕麦品种Red RustProof对冠锈病的慢锈性保持已超过了100年,玉米对高粱的柄锈菌保持慢锈性至少有80年,等等。水稻对稻瘟病菌的抗性能保持多少年?我们进行调查研究的结果如表4。 由表4可知,国内外推广的品种,维持抗性的年限一般在3—7年便丧失了抗病性,日本品种双叶的抗性寿命为10年,章田为 3年。我国东北的经验,新品种抗性寿命一般为3—4年。而天津野生稻、湘资3150,可保持11年以上,T。teP则在21年以上。 通过以上抗瘟品种抗性衰退问题的调查和研究认为:①没有一个抗病品种在任何地区都是抗病的,也能出现高抗(HR)或高毅(HS),但出现抗病的频率比高感的频率高。也没有一个感病品种在任何地区都呈现感病反应(S),也能出现高抗反应,但出现感病的频率比抗病频率高。②垂直抗性与广谱抗性是存在的。广谱抗性眩非对所有生理小种和地区都表现抗性,只能是一种相对广谱抗性。是较稳定的一种抗性,这两种抗性是能为抗病育种所利用舱。③一个抗病(R)或感病(S)品种均可能出现截然不同的抗感反应。根据生理小种测定结果,证明这是由于不同生理小种类群布局所致”④在不同经、纬度,采用多年份、多点病区病圃鉴定的方法,是现今最准确可靠的抗性筛选方法。稻种资源的多抗性鉴定及利用研究@彭绍裘$湖南省农科院植物保护研究所 @肖放华$湖南省农科院植物保护研究所 @李东汉$湖南省农科院植物保护研究所 @黄河清$湖南省农科院植物保护研究所

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