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由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae Couch & Kohn,无性阶段:Pyricularia oryzae Sacc.)引起的稻瘟病是水稻最严重的病害之一,几乎在世界上所有水稻种植区发生。利用抗病品种是防治该病最有效的措施。但是,抗病品种在推广后,其抗性很快就“丧失”。这主要是由于目标地区稻瘟病菌群体的致病型结构改变以及抗性品种的不合理使用造成的。因此,了解和把握稻瘟病菌群体结构特征以及水稻品种的抗性动态变化是选育和推广抗病品种的重要基础。本研究通过基于中国、日本和国际水稻所的3套鉴别品种的致病型分析法对广东、四川和黑龙江3省的稻瘟病菌群体的致病型结构进行了全面、系统的比较分析,同时对3套鉴别品种的抗性进行了分析。主要研究结果如下:
1.3省稻瘟病菌群体致病型结构的比较分析
(1)就致病型多样性而言,在上述3套鉴别品种上,广东群体的致病型频率分别为25.0%、16.7%和35.0%,致病型多样性指数分别为0.77、0.76和0.92;四川群体的致病型频率分别为30.0%、20.0%和66.7%,致病型多样性指数分别为0.92、0.85和0.97;黑龙江群体的致病型频率分别为13.3%、23.3%和41.7%,致病型多样性指数分别为0.48、0.75和0.90。由此可知,在3套鉴别品种上,四川群体的致病型多样性指数均为最高,依次为广东和黑龙江群体的。
(2)就特异性致病型而言,在上述3套鉴别品种上,广东群体的特异性致病型菌株频率分别为10.0%、10.0%和41.7%;四川群体的特异性致病型菌株频率分别为23.3%、3.0%和51.7%;黑龙江群体的特异性致病型菌株频率则分别为85.0%、20.0%和88.3%。由此可知,在3套鉴别品种上,黑龙江群体的特异性致病型菌株频率最高。而四川和广东群体,在不同的鉴别品种上,特异性致病型菌株频率是互为高低的。
(3)就共同致病型而言,在上述3套鉴别品种上,广东群体的共同致病型菌株频率分别为15.0%、36.7%和11.7%;四川群体的共同致病型菌株频率分别为40.0%、26.75和15.0%;黑龙江群体的共同致病型菌株频率分别为18.3%、18.3%和8.3%。由此可知,在不同的鉴别品种上,3个群体的共同致病型菌株频率的高低次序不同。其中,四川群体的共同致病型菌株频率在3个群体中相对较高。
(4)在优势致病型方面,在上述3套鉴别品种上,广东群体的优势致病型菌株频率分别为63.3%、76.6%和48.4%;四川群体的优势致病型菌株频率分别为40.0%、60.0%和35.0%;黑龙江群体的优势致病型菌株频率分别为85.1%、78.4%和56.6%。由此可知,黑龙江群体的优势致病型菌株频率最高,其后依次为广东和四川群体。 (5)在鉴别能力方面,日本鉴别品种对3个群体的鉴别能力最强,而中国和国际水稻所鉴别品种对3个群体的鉴别能力差异不显著。
2.3套鉴别品种对3省稻瘟病菌群体抗性的比较
分析特特勃、珍龙13、C101LAC、C101A51、C105TTP-4L23、K1和PiNo.4等7个品种对3个稻瘟病菌群体都保持了高水平的抗性。这些高抗品种可列为广东、四川和黑龙江3省抗病育种计划中的重要抗源材料。丽江新团黑谷、合江18、CO39、C104PKT、新2号、爱知旭、藤坂5号和K59等8个品种在3省都处于中等以下抗性,说明这些品种在广东、四川和黑龙江3省抗瘟育种计划中已没有什么利用价值。
而四丰43、东农363、C101PKT、L754、BL1和砦1号等7个品种具有明显的区域性特征,在黑龙江群体中表现高抗水平,而在四川则处于中抗,在广东抗性则最低。而日本鉴别品种关东51、草笛、露明、福锦和K60等5个品种在南方两省具有很高的抗性,而在黑龙江的抗性处于低水平的抗性。
本研究的结果将为3省稻瘟病的预测预报,合理地使用抗病品种,以及培育持久抗性品种提供了具可操作性的信息。