Physiological Races of Magnaporthe grisea and Disease-Resistant Rice in Fujian
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摘要:目的 了解近年来福建省稻瘟病菌生理小种组成和福建省主栽水稻品种的稻瘟病抗性情况,可为合理布局抗病品种和稻瘟病抗性育种提供科学依据。方法 于2017–2019年收集福建省17个县市(地区)的中稻稻瘟病穗颈瘟样本,分离单孢用7个中国鉴别品种进行分类鉴定,并从中筛选出60个福建省内具有代表性的稻瘟病菌株,室内喷雾接菌32个福建省主栽水稻品种,同时用9个稻瘟病抗性基因分子标记检测这32个主栽品种。结果 7个鉴别品种的鉴定分类结果显示,稻瘟病生理小种ZA群出现频率为39.48%,为优势种群;用60个代表性生理小种室内接菌鉴定结果显示,这些生理小种平均致病率为23.28%,相对较低,说明福建省推广的主栽水稻品种的抗瘟性相对较好;鉴定筛选出宽抗谱水稻品种15份,其中隆两优华占、两优332的抗谱最广,建议在生产上推广利用。结论 福建省的稻瘟病生理小种已由早期的以ZB、ZC群为优势种群逐渐转变为以ZA群为优势种群,这与近年来甬优系列品种的大面积推广有关。在抗稻瘟病的品种布局上应优选抗谱宽度大的品种,同时在新品种推广种植中,应追溯宽抗谱水稻品种的致病生理小种来源地,尽量避开可能致使拟推广品种感病的生理小种所在地区。Abstract:Objective Physiological races of Magnaporthe grisea, the major pathogen of rice blast disease in Fujian in recent years, and the rice varieties resistant to the infection were studied to understand the fungal distribution and provide a clue for breeding to prevent the disease.Method Microbial samples from the diseased rice in 17 localities in the province were collected from 2017 to 2019. Monospores were isolated and classified by comparing with 7 species with known identifications. From them, 60 distinctive strains were sprayed indoor on 32 local rice varieties to detect the presence of 9 molecular markers of rice blast resistance genes on the inoculated rice plants.Result Using the 7 specimens with known identification and classification for comparison, the ZA group with an occurrence frequency at 39.48% was found to be the dominant physiological race of rice blast. Inoculation of the 60 physiological races on the 32 rice varieties showed an average pathogenicity rate of 23.28%. The relatively low infection rate suggested that most of the local rice were blast resistant to varying degrees. Subsequently, 15 of the rice varieties with broad resistance spectra were identified. Of which, Longliangyouhuazhan and Liangyou 332 exhibited the broadest spectra and were considered suitable for further applications.Conclusion The dominant physiological race of M. grisea appeared to have gradually changed over recent years from ZB and ZC to ZA group in Fujian. The transformation might relate to the large-scale promotion of the Yongyou rice series during the time. Consequently, it would be prudent in selecting rice varieties with a broad-spectrum on blast resistance for promotion. And, prior to introducing a new variety, an understanding of the origin of pathogenic physiological races would be necessary to preclude areas that are susceptible to the spread of the disease for the cultivation.
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Keywords:
- Rice blast /
- resistance identification /
- resistance spectrum /
- resistance genes /
- molecular markers
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0. 引言
【研究意义】耕地在保障食品产量中起决定性的作用,然而目前我国和全世界人口仍在增加,耕地面积却在不断减少。由于生产、生活废物的不当处置,导致农田重金属污染在全国范围内普遍存在[1],其中铅、铜、镉、铬污染是最为常见的类型[2]。重金属污染物通过吸收富集于农作物体内,影响农产品的品质,对人体健康造成潜在的威胁。在土壤重金属污染加剧和耕地紧缺的双重压力下,如何综合利用重金属污染耕地成为普遍面临的难题。【前人研究进展】目前,有关重金属污染农耕地综合利用方面的研究,一方面集中在通过施用生物质材料、钝化剂降低重金属污染物在农作物中的富集;一方面集中在利用超富集植物吸收土壤中的重金属污染物,以此实现农业用地土壤重金属污染物的减量化。虽有部分研究发现,利用拟芥蓝[3]、菜心[4]等对重金属污染物吸收较少,或吸收的重金属主要集中在根、茎等不可食用部分的特性开发利用重金属污染耕地[5],但迄今这方面研究的主要作物是蔬菜,无法解决大量的农耕地重金属污染问题。对于农作物而言,重金属主要积累在植物的细胞膜和蛋白质中[6],在脂肪细胞中的积累情况报道较少。有研究表明,油料作物在重金属污染农耕地的综合利用中有着重要的潜在价值。如:受重金属污染的花生和油菜种子毛油中的重金属含量符合国家标准——《食用油卫生标准》[7];在砷矿产区的8种植物油中砷的含量均未超过国家标准[8];即使油料作物的种子重金属含量超标,也可以利用这些油生产生物柴油[9]。【本研究切入点】芝麻和向日葵是我国主要的油料作物,主要种植于我国的河南、山东、河北、云南等省份,而这些省份均存在大量的重金属污染耕地。芝麻和向日葵在生理上存在明显的差异,芝麻属于浅根系作物,一方面土壤胁迫因子对其影响相对较小,同时也存在对于干旱和渍涝等水分逆境敏感的特征[10];而向日葵属于深根型作物,一方面土壤环境因子对其作用更强,同时其对干旱、盐等胁迫具有较强的耐受性[11]。这暗示芝麻和向日葵对重金属污染的适应性可能存在差异,其适合度在不同浓度重金属污染下可能发生相对变化。目前有关何种油料作物更适合于何种重金属污染耕地综合利用的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】本研究通过对比分析芝麻、向日葵的主要栽培品种在Pb2+、Cd2+、Cr6+、Cu2+胁迫下的种子萌发和幼苗生长的表现,探究适合于在重金属污染耕地种植的油料作物,为重金属污染耕地的综合利用提供理论支持。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
芝麻和向日葵主要种植在我国北纬35°~55°的广大范围,在生境上有很大的重叠。本研究选用的芝麻品种为豫芝8号,向日葵品种为油皇后958,均为我国产区主栽品种。本研究选择形状大小基本一致、颗粒健康饱满的种子进行试验。
1.2 试验方法
为了探究2种主要油料作物在不同质量浓度重金属污染下相对适合度的变化规律,本研究根据国内农田土壤重金属污染物浓度范围设定试验处理。铅(Pb2+)的质量浓度设置为0.0、5.0、10.0、20.0、50.0、80.0 mg·L−1;镉(Cd2+)的质量浓度设置为0.0、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0 mg·L−1;铬(Cr6+)的质量浓度设置为0.0、3.0、5.0、8.0、12.0、14.0 mg·L−1;铜(Cu2+)的质量浓度设置为0.0、50.0、100.0、150.0、300.0、600.0 mg·L−1。每个处理随机选取20粒种子,用10%的双氧水消毒15 min,超纯水冲洗5次,浸泡48 h,而后均匀散布在直径9 cm、有两层滤纸的培养皿中,用上述重金属溶液将滤纸润湿至饱和,每个处理3次重复。浸润后的种子盖上培养皿盖后置于恒温箱中30 ℃培养,萌发周期为20 d。
1.3 测定方法
用游标卡尺测量幼苗的根长、芽长,计算平均值[12]。发芽率(RG)、根长抑制率(Rri)、芽长抑制率(Rgi)[13-14] 计算方法如下:
RG=(NG/N)×100% (1) Rri=[(lr0−lr)/lr0]×100% (2) Rgi=[(lg0−lg)/lg0]×100% (3) 式中:NG为萌发种子数,N为试供种子数,lr0为空白组根长,lr为处理组根长,lg0为空白组芽长,lg为处理组芽长。
1.4 数据分析
用Excel 2016进行数据整理和图表绘制,用R软件(版本号:3.5.0)统计不同重金属质量浓度下两种油料作物种子萌发率、根长抑制率、芽长抑制率的差异。
2. 结果与分析
2.1 不同处理对芝麻、向日葵种子萌发率的影响
由图1可知,随着重金属质量浓度的增加,芝麻和向日葵种子的萌发率随之降低。4种重金属不同质量浓度处理下,2种油料作物的萌发率均存在极显著差异(P<0.01)。高质量浓度的Pb2+(80.0 mg·L−1)处理,芝麻、向日葵萌发率分别比对照(0.0 mg·L−1)下降28.33%、60.00%;高质量浓度的Cd2+(20.0 mg·L−1)处理,芝麻、向日葵萌发率分别比对照下降38.33%、51.67%;高质量浓度的Cu2+(600 mg·L−1)处理,芝麻、向日葵萌发率分别比对照下降80.00%、100.00%;高质量浓度的Cr6+(14 mg·L−1)处理,芝麻、向日葵萌发率分别比对照下降56.67%、100.00%。这说明芝麻种子萌发对4种重金属的耐受性更强,向日葵种子的萌发对4种重金属胁迫更加敏感。
2.2 重金属对芝麻、向日葵幼苗发育和形态建成的影响
由图2看出,重金属胁迫下芝麻、向日葵幼苗生长均受到抑制,并且受抑制程度随着重金属质量浓度的增加而增加。低质量浓度Pb2+、Cd2+、Cu2+、Cr6+处理,向日葵、芝麻均能形成正常的幼苗;当Pb2+质量浓度达到20.0~80.0 mg·L−1、Cd2+质量浓度达到5.0 ~20.0 mg·L−1、Cr6+质量浓度达到5.0~14.0 mg·L−1、Cu2+质量浓度达到150.0~ 600.0 mg·L−1时,2种油料作物均无法形成正常的芽或根。这说明重金属污染物达到一定浓度时会影响到2种油料作物的形态建成。
图 2 不同处理芝麻、向日葵幼苗生长状况A. Pb2+ 浓度从左至右依次为0、5、10、20、50、80 mg·L−1;B. Cd2+ 浓度从左至右依次为0、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0 mg·L−1;C. Cr6+ 浓度从左至右依次为0、3、5、8、12、14 mg·L−1;D. Cu2+ 浓度从左至右依次为0、50、100、150、300、600 mg·L−1Figure 2. Growth of sesame and sunflower seedlings under treatmentsA. The concentration of Pb2+ was 0, 5, 10, 20, 50, 80 mg·L−1 from left to right; B. The concentration of Cd2+ was 0, 0.5, 1.0, 5.0, 10.0, 20.0 mg·L−1 from left to righ; C. The concentration of Cr6+ was 0, 3, 5, 8, 12, 14 mg·L−1 from left to right; D. The concentration of Cr6+ was 0, 3, 5, 8, 12, 14 mg·L−1 from left to right2.3 不同处理对芝麻、向日葵种子根生长的影响
由图3看出,Cd2+(0.5~20.0 mg·L−1)、Cu2+(50.0~300.0 mg·L−1)、Cr6+(8.0~12.0 mg·L−1),较低质量浓度的Pb2+(5.0~10.0 mg·L−1)对向日葵根生长的抑制小于芝麻;20.0~80.0 mg·L−1的Pb2+和14.0 mg·L−1的Cr6+对向日葵的抑制大于芝麻。
2.4 不同处理对芝麻、向日葵种子芽生长的影响
由图4看出,不同处理2种油料作物芽长抑制率的变化趋势与根长抑制率相似,均随着重金属质量浓度的增加而增加。轻度Pb2+、Cd2+、Cu2+胁迫时,油料作物芽的生长受抑制较小。Pb2+(10.0~80.0 mg·L−1)、Cd2+(5.0 mg·L−1)、Cu2+(50.0~100.0 mg·L−1和600.0 mg·L−1)、Cr6+(3.0~8.0 mg·L−1和14.0 mg·L−1)对向日葵芽长生长的抑制作用大于芝麻,Cd2+(0.5~1.0 mg·L−1和10.0~20.0 mg·L−1)对向日葵芽长生长的抑制作用小于芝麻。
综合2种油料作物的种子萌发率、根长抑制率、芽长抑制率的数据,Pb2+(20.0~80.0 mg·L−1)、Cr6+(14.0 mg·L−1)对芝麻种子萌发、幼苗生长的抑制作用比对向日葵小;在通过增加播种量使种子萌发数量相同的情况下,Cd2+(0.5~1.0 mg·L−1和10.0~20.0 mg·L−1)对向日葵幼苗生长的抑制作用比对芝麻小。
3. 讨论
本研究采用水培法研究了4种重金属不同质量浓度对2种主要油料作物种子萌发和幼苗生长的影响,该种方法可以控制其他土壤生态因子对研究结果的干扰,同时能够客观地反映试验处理的效应[15],是目前植物生理学、生态学研究普遍采用的方法。本研究结果显示,重金属污染物低浓度处理可促进向日葵生长,高浓度表现抑制作用(图3)。同类的研究结果也显示低浓度的铅、镉和铜对小麦幼苗根的生长有促进作用,但是随着浓度的增加,根的生长逐渐受到抑制[16]。例如:浓度为300 mmol·L−1的Pb2+对火炬树幼苗根长和芽长伸长起促进作用;但当浓度为1500 mmol·L−1时,显著抑制火炬树幼苗根、芽生长[17]。低浓度的重金属离子诱导超氧阴离子和羟基自由基等的产生,加速植物代谢,宏观上表现为促进植物生长;随着重金属质量浓度的增加,活性氧自由基增多,代谢紊乱,植物生长、发育受到抑制[18-19]。本研究中4种重金属均对芝麻、向日葵芽和根的生长产生影响,出现异常发育的幼苗,这或许是由于4种重金属影响这2种油料作物的组织分化,影响幼苗的正常发育和形态建成(图2)。本试验中2种油料作物均出现根长抑制率、芽长抑制率明显升高的现象(图3、4),并且4种重金属均有类似的趋势,这或许说明重金属对油料作物幼苗根、芽的抑制作用是一种普遍现象。该结果提示,在使用油料作物综合利用重金属污染农耕地时,应考虑重金属污染对作物生长、发育的影响。
本研究结果显示,不同类型的重金属污染对供试2种油料作物种子萌发、幼苗生长的影响程度不同。植物耐受性差异与植物的生理特征、代谢途径、形态结构[20]有关,不同种类植物对重金属污染物的耐受机制不同,其作用机制包括:避免吸收、储存于表皮毛、区域化、形成沉淀及螯合物(MT、PC)、存在抗氧化酶系统、产生胁迫蛋白等[21-22]。由于不同种类的重金属与植物根系分泌物之间的络合反应、络合强度不同[23],且在不同重金属胁迫下,植物体内抗性物质的合成量也不同,将进一步影响植物对重金属的结合及对重金属对植物的毒害作用[24]。芝麻、向日葵在根系形态、光合与呼吸作用等方面均存在明显差异[10-11],这或许导致芝麻和向日葵体内这4种重金属污染物的毒性效应存在差异。此外,由于植物根系分泌黏液的主要成分是糖类,其羰基和羟基基团能够通过钝化、络合等作用减少植物对重金属污染物的吸收[25];不同类型的植物,此类物质的分泌量、对重金属污染物的吸附能力存在差异[25-26]。有研究表明,不同水稻品种在Cd2+胁迫下根分泌物和有机酸的种类与量都不同[27],不同基因型大豆在Pb胁迫下根分泌存在显著差异[28]。芝麻为胡麻科(Pedaliaceae)植物,而向日葵为菊科(Asteraceae)植物,二者在形态特征和抗旱能力[10-11]等方面均存在较大的差异,这或许导致2种作物在不同类型重金属、同种重金属不同质量浓度下种子萌发、幼苗生长状况及变化情况的差异,致使芝麻和向日葵分别适合于不同种类、质量浓度重金属污染耕地的综合利用。
4. 结论
(1)重金属胁迫显著影响油料作物芝麻和向日葵种子的萌发率、胚根和胚芽的生长,但这2种油料作物的表现存在显著差异。
(2)在4种重金属不同浓度处理下,芝麻的萌发率均高于向日葵;芝麻相较于向日葵对Pb2+(20~80 mg·L−1)、Cr6+(14 mg·L−1)胁迫的耐受性更强;向日葵对Cd2+(0.5~1.0 mg·L−1和10.0~20.0 mg·L−1)的耐受性更强。
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表 1 国际水稻研究所9级制标准
Table 1 International Rice Research Institute’s 9-level standards
级别 Level 表现 Expression 0 无病斑 No disease spots 1 叶片上产生针头状大小的褐点型病斑 Pinhead-sized brown spot-like disease spots are produced on leaves 2 稍大病斑 Slight serious disease spot 3 小圆形稍长的灰色病斑,边缘褐色,病斑直径1~2 mm Small round and slightly long gray lesion with brown edge and diameter of 1–2 mm 4 典型的纺锤形病斑, 长1~2 cm,通常局限在两条主脉间,危害面积不超过叶面积的2%
A typical spindle-shaped lesion, 1–2 cm long, is usually confined between the two main veins, and its damage area does not exceed 2% of the leaf area.5 典型病斑,危害面积不超过叶面积的10% Typical disease spots, the damage area does not exceed 10% of the leaf area 6 典型病斑,危害面积为叶面积的11%~25% Typical disease spots, the damage area is 11%–25% of the leaf area 7 危害面积为叶面积的26%~50% The damage area is 26%-50% of the leaf area 8 典型病斑,危害面积为叶面积的51%~75% Typical disease spots, the damage area is 51%–75% of the leaf area 9 典型病斑,危害面积为叶面积的76%至全叶枯死 Typical disease spots, the damage area is 76% of the leaf area to the whole leaf dead 表 2 32个福建省主栽水稻品种在接菌试验的抗瘟性鉴定结果
Table 2 Resistance of 32 local rice varieties inoculated with 60 physiological races of M. grisea
序号
Serial
number采集地
Collection area生理小种
Physiological
form品种代号 Variety code 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 1 光泽大陂 GuangzeDapi ZC15 R R R M R R R R R R R R R R R R R M S S R R R R M R R R R R R R 2 光泽良种场 GuangzeLiangzhongchang ZA47 R S R R R R R R R R R R R S S M R R S R R M S R R S R M R M R M 3 光泽良种场 GuangzeLiangzhongchang ZA39 R R R R R R R S R R R S R S S R R R S R R M S R R S S R R R R S 4 建阳将口 JianyangJiangkou ZC8 R S R R R R R R R R R R M S R R R M S R R S M M R R R R R R R R 5 建阳将口 JianyangJiangkou ZA39 M S R R R R R M R R M R M S S R R M S R R R S R R M R R R M R M 6 建阳将口 JianyangJiangkou ZB7 M S R R R R R M R R S R S S S R R R S R R S S R M M M R R R R M 7 建阳莒口 JianyangJukou ZA5 M S R R R R R S S R S R S S S M M S S R S R S S S S S R S R M M 8 建阳莒口 JianyangJukou ZA5 M R R M R R R R R R R M R S R R R R M R R S R R R R R R R R R R 9 建阳石宇 JianyangShiyu ZD4 R R R R R R R M R M R M R M S R R R S R R S S S R R R R R R R R 10 建阳石宇 JianyangShiyu ZD6 R M R M R R R R R R R M R R R R R R S R M R R R R M R R R R R R 11 建阳石宇 JianyangShiyu ZA5 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R 12 建阳石宇 JianyangShiyu ZB2 R R R R R R R S R R S R S M R R R R S R R R R R S R R R R R R R 13 建阳石宇 JianyangShiyu ZA7 R M R R R R R R R R R S S R R R R R R R R R M R R R R R M R R R 14 建阳石宇 JianyangShiyu ZA48 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R M R R R R R R R 15 建阳石宇 JianyangShiyu ZB2 R R R R R R R R S R R R S S S R R R R S R R R R R R R R R R M R 16 建阳石宇 JianyangShiyu ZB2 R R R R R R R R S R R R S S S R R R R S R R R R R R R R R R M R 17 建阳石宇 JianyangShiyu ZA34 R R M R R M R R R R R R R R R R R M M S R R S R M R M R R R M R 18 建阳童游 JianyangTongyou ZB5 R S S S R R R R S R S R S S S S R R S S S S S R S S S S S R S S 19 建阳童游 JianyangTongyou ZG1 R R R R R R R R R R R S S R M M R R R R R R R R S S R S R M R R 20 建阳童游 JianyangTongyou ZG1 R R R R R R R R R R R R R S R R R R S R R R R R R R M R R R R R 21 龙岩上杭 LongyanShanghang ZD8 R M R M R R R S R R R R M S R R R R S R R R M R R R R R S R R S 22 龙岩上杭 LongyanShanghang ZA64 S S R R R R S R S R M M S S R R R M S R R R R R S R R R R R R R 23 龙岩上杭 LongyanShanghang ZF2 R R R R R R R R R R R R R R R R R R M R R R S R R R R R S R R S 24 龙岩上杭 LongyanShanghang ZG1 R R R R R R R R R R R R R M R R R R R R R R R R R R R R M R R M 25 浦城水北 PuchengShuibei ZC15 R R R R R R R R R R R R R M R R R R M R R R R R R R R R R R R R 26 浦城水北 PuchengShuibei ZD7 R R R R R R R R R R R R R R R R R R S R R R R R R R R M R R R R 27 浦城水北 PuchengShuibei ZB9 R R R R R R R R R R R R R R R R R R S R R R R R R R R R R R R R 28 三明将乐 SanmingJiangle ZB32 R R R R R R R R R R R R R M M R R R S R R R R R R R R R R R R R 29 三明将乐 SanmingJiangle ZA6 R R R R R R R R R R R R R R S R R R R R R R R R R S R R R R S R 30 三明将乐 SanmingJiangle ZA5 R R M R M R R R M R S R S S S R R R S R S R S R S R R R S R R R 31 三明将乐 SanmingJiangle ZB6 M R R R R R R R R R R M S S R R R R S R S R S R M M R R S R R S 32 三明将乐 SanmingJiangle ZA1 R R R R R R R S R R R R S R R S R R S R S R S R S R R R S R R S 33 三明将乐 SanmingJiangle ZA7 S M R R S R R R M S R M S S S R R S S S S R S S S S R R S S R S 34 三明将乐 SanmingJiangle ZD7 M R R M R M R M R M R M S S M M R M S M S R S M S M R S S M R S 35 三明将乐 SanmingJiangle ZC5 R R R R R R R R R R R R S S R R R R R R R R R R R R R R S R R S 36 三明将乐 SanmingJiangle ZD7 R R R R R R R R R R R S R S R M R R S R R R S R R R R R S R R R 37 三明将乐 SanmingJiangle ZA39 R R R R R R R R R R R R R S M R R R R R R R S R R R R R R R R S 38 三明宁化 ShanmingNinghua ZA5 R R R S R R R R M R S R M S S R R R S R M M S R R R M R R R R M 39 三明宁化 ShanmingNinghua ZA6 R R S S M M M M R R R M S R R R R S S S R R M R S S M R R R R R 40 三明宁化 ShanmingNinghua ZD7 S R S R M R R S R M R R S S R R R R R R S R S S S S R R R S M S 41 三明宁化 ShanmingNinghua ZC7 R S R M R R M M S S S R S S S M R R M R S R S R S S S R S R M S 42 三明宁化 ShanmingNinghua ZC5 R R R R R R M S R R R S M S R R R S R R R R R R R M M R R M R M 43 三明宁化 ShanmingNinghua ZB5 R R R R R R R R R R R R S R M R R R M R R R R R S S R R R R R R 44 三明泰宁 SanmingTaining ZC15 R R R R R R R R R R R R S S R R R R R R R R R R R M R R R R R R 45 邵武大布干 ShaowuDabugan ZC3 R R R R R R R R R R M R R R S M R R S R R R R R R R R R R R R R 46 邵武外南源 ShaowuWainanyuan ZA37 R M R R R R R R R M R M S R S R R R R R R R R R R R R R R R R S 47 邵武外南源 ShaowuWainanyuan ZA1 R S S M R M M S S S S R S S S S M M S R S R S M S S S R S R M S 48 邵武外南源 ShaowuWainanyuan ZD7 M S M R R R S S S R S S S S S S S S S R S R S M S S S R S R M M 49 邵武外南源 ShaowuWainanyuan ZD8 R R R R R R R R R R M R R S M R R R S R M R R R R M S R R R R M 50 松溪花桥 SongxiHuaqiao ZA5 R M R R M R R R R R R R R M R R R R R R R R R R R R R S M R R R 51 松溪花桥 SongxiHuaqiao ZA55 R R R R R R R R R R R R S R R R R R R R R R R R S R R R R R R R 52 松溪花桥 SongxiHuaqiao ZA1 R M R R R R R R M R R M M S R R M R S R S R M R R M S R M R R S 53 松溪花桥 SongxiHuaqiao ZB29 R R R R R R R R R R R R R M R R R R R M R R R S R R R S R R R R 54 松溪祖墩 SongxiZudun ZC6 R M R R R R M M M R R R R R M R R R R R R R M R R R R R R R R M 55 松溪祖墩 SongxiZudun A37 S R R R R R R M M R R R S M R R R M M S M R R R R S R R R R M S 56 松溪祖墩 SongxiZudun ZB31 S R R R M R R R R S R R M R S R R R R R R R R R R R R R R R R R 57 松溪祖墩 SongxiZudun ZC13 R R S R R R S M S M S R R S S R R R S R S R S R S S R R S R R R 58 武夷山五夫 WuyishanWufu ZD5 R R R R M M R R M R S S S S S M R M S S S R S S S M S R S R M R 59 武夷山五夫 WuyishanWufu ZA7 R R R M R R R M R R R R S S S R R M S R R R S R R R M R M R R R 60 武夷山五夫 WuyishanWufu ZA5 R R R R R R R R R R R R S S M R R R R R R M S M R S R R R R R M 注:表中R表示水稻品种抗生理小种;M表示水稻品种中感生理小种;S表示水稻品种感病生理小种。
Note: R means resistant race of rice varieties; M means resistant race of rice varieties; S means susceptible race of rice varieties.表 3 福建省60个稻瘟病菌株的致病率情况
Table 3 Pathogenicity of 60 rice blast strains from Fujian
序号
Serial number地区
Area生理小种
Physiological form致病率
Pathogenicity/%序号
Serial number地区
Area生理小种
Physiological form致病率
Pathogenicity/%1 光泽大陂
GuangzeDapiZC15 10.94 31 三明将乐
ShanmingJiangleZA7 48.44 2 光泽良种场
GuangzeLiangzhongchangZA39 29.69 32 三明将乐
ShanmingJiangleZA39 28.13 3 光泽良种场
GuangzeLiangzhongchangZA47 26.56 33 三明将乐
ShanmingJiangleZB6 28.13 4 建阳将口
JianyangJiangkouZA39 29.69 34 三明将乐
ShanmingJiangleZB32 9.38 5 建阳将口
JianyangJiangkouZB7 34.38 35 三明将乐
ShanmingJiangleZC5 17.19 6 建阳将口
JianyangJiangkouZC8 18.75 36 三明将乐
ShanmingJiangleZD7 12.5 7 建阳莒口
JianyangJiangkouZA5 57.81 37 三明将乐
ShanmingJiangleZD7 10.94 8 建阳莒口
JianyangJukouZA5 12.5 38 三明宁化
ShanmingNinghuaZA5 35.94 9 建阳石宇
JianyangShiyuZA5 1.56 39 三明宁化
ShanmingNinghuaZA6 42.19 10 建阳石宇
JianyangShiyuZA7 10.94 40 三明宁化
ShanmingNinghuaZB5 7.81 11 建阳石宇
JianyangShiyuZA34 17.19 41 三明宁化
ShanmingNinghuaZC5 12.5 12 建阳石宇
JianyangShiyuZA48 1.56 42 三明宁化
ShanmingNinghuaZC7 21.88 13 建阳石宇
JianyangShiyuZB2 17.19 43 三明宁化
ShanmingNinghuaZD7 53.13 14 建阳石宇
JianyangShiyuZB2 17.19 44 三明泰宁
SanmingTainingZC15 9.38 15 建阳石宇
JianyangshiyuZB2 17.19 45 邵武大布干
ShaowuDabuganZC3 17.19 16 建阳石宇
JianyangShiyuZD4 21.88 46 邵武外南源
haowuWainanyuanZA1 67.19 17 建阳石宇
JianyangShiyuZD6 10.94 47 邵武外南源
haowuWainanyuanZA37 67.19 18 建阳童游
JianyangtongyouZG1 20.31 48 邵武外南源
haowuWainanyuanZD7 17.19 19 建阳童游
JianyangTongyouZG1 7.81 49 邵武外南源
haowuWainanyuanZD8 9.38 20 建阳童游
JianyangTongyouZB5 65.63 50 松溪花桥
SongxiHuaqiaoZA1 9.38 21 龙岩上杭
LongyanShanghangZA64 29.69 51 松溪花桥
SongxiHuaqiaoZA5 6.25 22 龙岩上杭
LongyanShanghangZD8 21.88 52 松溪花桥
SongxiHuaqiaoZA55 28.13 23 龙岩上杭
LongyanShanghangZF2 10.94 53 松溪花桥
SongxiHuaqiaoZB29 10.94 24 龙岩上杭
LongyanShanghangZG1 4.69 54 松溪祖墩
SongxiZudunZA37 12.5 25 浦城水北
PuchengShuibeiZC15 3.13 55 松溪祖墩
SongxiZudunZB31 40.63 26 浦城水北
PuchengShuibeiZD7 1.56 56 松溪祖墩
SongxiZudunZC6 26.56 27 浦城水北
PuchengShuibeiZD8 3.13 57 松溪祖墩
SongxiZudunZC13 51.56 28 三明将乐
ShanmingJiangleZA1 57.81 58 武夷山五夫
WuyishanWufuZA5 29.69 29 三明将乐
ShanmingJiangleZA5 28.13 59 武夷山五夫
WuyishanWufuZA7 18.75 30 三明将乐
ShanmingJiangleZA6 32.81 60 武夷山五夫
WuyishanWufuZD5 23.44 表 4 宽抗谱品种在福建省内避免推广的地区
Table 4 Areas in Fujian where rice varieties with a broad resistance spectrum should be avoided
序号
Serial number品种
Variety采集点内避免推广的地区
Areas within collection points to avoid promotion1 和两优332 Heliangyou332 采集点范围内均适宜推广 2 隆两优华占 Longliangyouhuazhan 邵武外南源 Shaowu Wainanyuan 3 隆两优1988 Longliangyou 1988 三明将乐 SanmingJiangle 4 民优667 Mingyou667 三明将乐 SanmingJiangle、三明宁化 SanmingNinghua 5 科优16 Keyou16 三明将乐 SanmingJiangle、建阳童游 JianyangTongyou 6 晶两优534 Jingliangyou534 龙岩上杭 LongyanShanghang、松溪祖墩 SongxiZudun、邵武外南源 Shaowuwainanyuan 7 福两优366 Fuliangyou366 三明将乐 SanmingJiangle、三明宁化 SanmingNinghua、建阳童游 JianyangTongyou 8 隆两优锋占 Longyoufengzhan 三明将乐 SanmingJiangle、三明宁化 SanmingNinghua、建阳童游 JianyangTongyou、邵武外南源 ShaowuWainanyuan 9 广优688 Guangyou688 三明将乐 SanmingJiangle、松溪华侨 SongxiHuaqiao、建阳童游 JianyangTongyou、邵武外南源 ShaowuWainanyuan 10 梦两优黄莉占 Mengliangyouhuanglizhan 三明宁化 SanmingNinghua、建阳童游 JianyangTongyou、松溪花桥 SongxiHuaqiao、邵武外南源 ShaowuWainanyuan 11 微两优898 Weiliangyou898 三明将乐 SanmingJiangle、三明宁化 SanmingNinghua、松溪祖墩 SongxiZudun、邵武外南源 ShaowuWainanyuan、武夷山五夫 Wuyishanwufu 12 隆两优1377 Longliangyou1377 三明将乐 SanmingJiangle、龙岩上杭 LongyanShanghang、松溪祖墩 SongxiZudun、 13 晶两优华占 Jingliangyouhuazhan 三明将乐 SanmingJiangle、三明宁化 SanmingNinghua、邵武外南源 ShaowuWainanyuan、建阳莒口 JianyangJukou 14 浙优18 Zheyou18 建阳童游 JianyangTongyou、建阳马伏 JianyangMafu、建阳石宇 JianyangShiyu、建阳将口 JianyangJiangkou 15 K两优369 Kliangyou369 三明将乐 SanmingJiangle、三明宁化 SanmingNinghua、松溪花桥 SongxiHuaqiao、松溪祖墩 SongxiZudun、建阳石宇 JianyangShiyu 表 5 宽抗谱水稻材料的抗谱及含有抗病基因的情况
Table 5 Resistance spectrum and resistance gene-containing status of rice varieties with broad resistance spectra
品种
Variety抗谱
Resistance spectrum/%抗性基因数
Number of disease resistance genes含有的抗性基因
Contains resistance genes和两优332 Heliangyou332 100.00 3 Pita、Pi25、Pi2 隆两优华占 Longliangyouhuazhan 98.33 5 Pita、Pi25、Pi5、Pib、Pi2 隆两优1988 Longliangyou 1988 98.33 5 Pita、Pi25、Pi5、Pib、Pi2 民优667 Mingyou667 96.67 1 Pi5 科优16 Keyou16 96.67 2 Pita、Pi5 晶两优534 Jingliangyou534 95.00 5 Pita、Pi25、Pi5、Pib、Pi2 福两优366 Fuliangyou366 95.00 3 Pita、Pi5、Pib 隆两优锋占 Longyoufengzhan 93.33 5 Pita、Pi25、Pi5、Pib、Pi2 广优688 Guangyou688 91.67 3 Pita、Pid3、Pi5 梦两优黄莉占 Mengliangyouhuanglizhan 91.67 2 Pi5、Pi2 微两优898 Weiliang898 91.67 4 Pi5、Pib、Pit、Pi2 隆两优1377 Longliangyou1377 91.67 5 Pita、Pi25、Pi5、Pib、Pi2 晶两优华占 Jingliangyouhuazhan 91.67 4 Pi25、Pi5、Pib、Pi2 浙优18 Zheyou18 91.67 4 Pita、Pid3、Pib、Piz-t K两优369K liangyou369 90.00 4 Pita、Pi25、Pi5、Pi2 -
[1] 阮宏椿, 石妞妞, 杜宜新, 等. 水稻抗性基因Pi对福建省稻瘟病菌优势菌群的抗性分析 [J]. 中国水稻科学, 2017, 31(1):105−110. RUAN H C, SHI N N, DU Y X, et al. Analysis on resistance of pi genes to predominant races of mangnaporthe oryzae in Fujian Province, China [J]. Chinese Journal of Rice Science, 2017, 31(1): 105−110.(in Chinese)
[2] OU S H. Pathogen variability and host resistance in rice blast disease [J]. Annual Review of Phytopathology, 1980, 18(1): 167−187. DOI: 10.1146/annurev.py.18.090180.001123
[3] 辛威, 王敬国, 孙健, 等. 黑龙江省稻瘟病生理小种及品种资源抗性鉴定 [J]. 华北农学报, 2016, 31(4):130−137. DOI: 10.7668/hbnxb.2016.04.022 XIN W, WANG J G, SUN J, et al. Physiological races of rice blast in Heilongjiang Province and species identification of resistance to resource [J]. Acta Agriculturae Boreali-Sinica, 2016, 31(4): 130−137.(in Chinese) DOI: 10.7668/hbnxb.2016.04.022
[4] 邓云, 苏妍, 谢冬容, 等. 福建省稻瘟病生理小种及品种资源抗性鉴定 [J]. 福建稻麦科技, 2019, 37(1):12−15. DENG Y, SU Y, XIE D R, et al. Evaluation of the resistance of rice variety resources to blast pathogen population in Fujian [J]. Fujian Science and Technology of Rice and Wheat, 2019, 37(1): 12−15.(in Chinese)
[5] 王玲, 左示敏, 张亚芳, 等. 四川省稻瘟病菌群体遗传结构分析 [J]. 中国水稻科学, 2015, 29(3):327−334. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2015.03.013 WANG L, ZUO S M, ZHANG Y F, et al. Genetic structure of rice blast pathogen Magnaporthe oryzae in Sichuan Province [J]. Chinese Journal of Rice Science, 2015, 29(3): 327−334.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2015.03.013
[6] FLOR H H. Current status of the gene-for-gene concept [J]. Annual Review of Phytopathology, 1971, 9(1): 275−296. DOI: 10.1146/annurev.py.09.090171.001423
[7] 张柱坚, 陈子强, 顾建强, 等. 稻瘟病抗性基因Pi-d2、Pi-d3和Pigm不同敲除突变体的抗性评价 [J]. 福建农业学报, 2018, 33(12):1231−1236. ZHANG Z J, CHEN Z Q, GU J Q, et al. Resistance on rice blast of knockout mutants of pi-d2, pi-d3 and pigm [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2018, 33(12): 1231−1236.(in Chinese)
[8] 杜宜新, 杨秀娟, 阮宏椿, 等. 福建省稻瘟病菌遗传谱系与致病型的关系 [J]. 福建农林大学学报(自然科学版), 2009, 38(2):124−128. DU Y X, YANG X J, RUAN H C, et al. Relationship between genetic lineages and pathotypes of Magnaporthe grisea isolates from Fujian [J]. Journal of Fujian Agriculture and Forestry University (Natural Science Edition), 2009, 38(2): 124−128.(in Chinese)
[9] 杨秀娟, 阮宏椿, 杜宜新, 等. 福建省稻瘟病菌致病性及其无毒基因分析 [J]. 植物保护学报, 2007, 34(4):337−342. DOI: 10.3321/j.issn:0577-7518.2007.04.001 YANG X J, RUAN H C, DU Y X, et al. Pathogenicity and avirulence genes analysis of Magnaporthe grisea Barr. from rice in Fujian Province of China [J]. Acta Phytophylacica Sinica, 2007, 34(4): 337−342.(in Chinese) DOI: 10.3321/j.issn:0577-7518.2007.04.001
[10] 肖丹凤, 张佩胜, 王玲, 等. 中国稻瘟病菌种群分布及优势生理小种的研究进展 [J]. 中国水稻科学, 2013, 27(3):312−320. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2013.03.012 XIAO D F, ZHANG P S, WANG L, et al. Research progress on populations and physiological race distribution of rice blast pathogen(Magnaporthe grisea) in China [J]. Chinese Journal of Rice Science, 2013, 27(3): 312−320.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2013.03.012
[11] 鄂志国, 张丽靖, 焦桂爱, 等. 稻瘟病抗性基因的鉴定及其利用进展 [J]. 中国水稻科学, 2008, 22(5):533−540. DOI: 10.3321/j.issn:1001-7216.2008.05.014 E Z G, ZHANG L J, JIAO G A, et al. Highlights in identification and application of resistance genes to rice blast [J]. Chin J Rice Sci, 2008, 22(5): 533−540.(in Chinese) DOI: 10.3321/j.issn:1001-7216.2008.05.014
[12] 杜宜新, 李科, 阮宏椿, 等. 稻瘟病菌对稻瘟灵、异稻瘟净和三环唑的敏感性 [J]. 植物保护学报, 2011, 38(5):455−460. DU Y X, LI K, RUAN H C, et al. Sensitivities of Magnaporthe grisea to isprothiolane, iprobenfos and tricyclazole [J]. Acta Phytophylacica Sinica, 2011, 38(5): 455−460.(in Chinese)
[13] 全国稻瘟病菌生理小种联合试验组. 我国稻瘟病生理小种研究 [J]. 植物病理学报, 1980, 10(2):71−81. National Joint Test Group on physiological races of magnaporthe grisea. Studies on Physiological Races of Magnaporthe grisea in China [J]. Journal of Plant Pathology, 1980, 10(2): 71−81.(in Chinese)
[14] 陈福如, 阮宏椿, 杨秀娟, 等. 稻瘟病苗瘟叶瘟和穗颈瘟的相关性分析 [J]. 中国农学通报, 2006, 22(7):440−443. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6850.2006.07.112 CHEN F R, RUAN H C, YANG X J, et al. The correlation in seedling blasts, leaf blasts and neck blasts of rice [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2006, 22(7): 440−443.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1000-6850.2006.07.112
[15] 兰波, 杨迎青, 徐沛东, 等. 水稻主要抗瘟基因品系对江西省稻瘟病菌分离株系的抗性分析 [J]. 植物保护学报, 2014, 41(2):163−168. LAN B, YANG Y Q, XU P D, et al. Analysis of the resistance of rice major Pi-genes to the Magnaporthe oryzae isolates in Jiangxi Province [J]. Acta Phytophylacica Sinica, 2014, 41(2): 163−168.(in Chinese)
[16] 张国民, 马军韬, 肖佳雷, 等. 24个单基因系对黑龙江省优势菌群的抗性及联合抗病性分析 [J]. 中国农学通报, 2010, 26(12):233−237. ZHANG G M, MA J T, XIAO J L, et al. The blast resistance of 24 monogenic rice lines to prevalence physiologic races of Heilongjiang and analysis of pathogenicity association [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2010, 26(12): 233−237.(in Chinese)
[17] 张学博. 福建省稻瘟病菌生理小种研究的进展 [J]. 福建农学院学报, 1988, 17(4):361−367. ZHANG X B. Progress in the research on the physiological race of rice blast fungus in Fujian [J]. Journal of Fujian Agricultural College, 1988, 17(4): 361−367.(in Chinese)
[18] 张学博. 1986-1987年福建省的稻瘟病菌生理小种 [J]. 福建农业科技, 1990(6):6−7. ZHANG X B. Physiological race of the rice blast fungus in Fujian, China from 1986 to1987 [J]. Fujian Agricrltural Science and Technology, 1990(6): 6−7.(in Chinese)
[19] 黄志鹏, 张学博. 福建不同稻作类型稻瘟病菌生理小种研究 [J]. 福建农业大学学报, 1995, 24(1):39−44. HUANG Z P, ZHANG X B. Studies on the physiological race of rice blast fungus in different cropping take from Fujian [J]. Journal of Fujian Agricultural University, 1995, 24(1): 39−44.(in Chinese)
[20] 郑武, 阮志平, 鲁国东, 等. 1995-2000年福建省稻瘟病菌生理小种组成与分布动态 [J]. 福建农林大学学报(自然科学版), 2003, 33(1):46−49. ZHENG W, RUAN Z P, LU G D, et al. Composition and distribution dynamics of physiological races of rice blast fungus in Fujian Province from 1995 to 2000 [J]. Journal of Fujian Agricultural and Forestry University (Natural Science Edition), 2003, 33(1): 46−49.(in Chinese)
[21] 杨秀娟, 朱春雨, 阮宏椿, 等. 福建省稻瘟病菌毒性类型及部分水稻品种(组合)抗病性 [J]. 福建农林大学学报(自然科学版), 2008, 37(3):243−247. YANG X J, ZHU C Y, RUAN H C, et al. Pathogenic types of Magnaporthegrisea Barr. an the resistance of some rice cultivars to the pathogens in FuiJan Province [J]. Journal of Fujian Agriculture and Forestry University (Natural Science Edition), 2008, 37(3): 243−247.(in Chinese)
[22] 杜宜新, 李科, 石妞妞, 等. 2007-2009年福建省稻瘟病菌的生理小种变化研究 [J]. 福建农业学报, 2011, 26(2):275−279. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0384.2011.02.026 DU Y X, LI K, SHI N N, et al. Physiological race of Magnapor the grisea in Fujian from 2007 to 2009 [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2011, 26(2): 275−279.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1008-0384.2011.02.026
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1. 尹明华,肖心怡,方雅轩,万静,木也赛尔·吐鲁洪,陈悦. 壳寡糖浸种对低温下江西铅山红芽芋脱毒试管芋萌发及生理代谢的影响. 农业工程学报. 2024(01): 320-330 . 百度学术
2. 曾珍,陈万生,肖莹. 植物必需金属离子对药用植物次生代谢产物生物合成的作用. 植物生理学报. 2022(04): 597-606 . 百度学术
3. 张艺欣,邓雨晴,张清招,曾会英,聂学文,龚寅,陈丽丽,侯莹,陈小波,陆春西,韦宏默,尹明华. 江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗的离体保存. 江苏农业科学. 2021(21): 58-66 . 百度学术
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