一種水稻品種資源稻曲病抗性的病圃鑒定方法
【專利摘要】一種水稻品種資源稻曲病抗性的病圃鑒定方法，該方法是選用稻曲病流行區常年重發病田塊建立病圃，通過在病圃種植感病品種、撒稻曲球、增加田間濕度和偏施氮肥等措施，誘導水稻發病，可以取得良好的發病效果。與現有的人工接種相比，可以同時進行大量品種資源的鑒定工作，大大減少工作量。避免了人工接種的病原菌分離純化和培養等復雜工作，降低了鑒定的技術難度。能同時鑒定大量水稻種質資源、新品系、新組合以及育種材料稻曲病抗性。為抗稻曲病資源篩選、抗病育種和水稻品種審定等提供依據，降低水稻種植面臨稻曲病大發生的風險。具有良好的市場應用前景。
【專利說明】一種水稻品種資源稻曲病抗性的病圃鑒定方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于植物抗病性鑒定【技術領域】，具體涉及水稻稻曲病抗性的鑒定，特別是涉及一種基于大田自然病圃，對大批量的水稻新品種、組合及種質資源進行稻曲病抗性鑒定方法。
【背景技術】
[0002]水稻稻曲病是由Ustilaginoidea virens (Cooke) Tak引起的水稻穗部真菌性病害，已成為中國各稻區的主要病害之一。自20世紀80年代以來，全國稻曲病發病面積明顯增加,如江西省1982年發病面積占水稻總面積的30% ;貴州省1982-1983年發病面積占總面積的40% ;遼寧省1984年發病面積占水稻種植面積的43%，對稻谷產量產生嚴重影響。2004-2005年，稻曲病在湖南、湖北兩省種植的‘紅蓮優6號’和‘兩優培九’品種上嚴重發生，對水稻產量造成很大影響，成為當地重要病害之一。而且稻曲球粉含有的生物堿和有色毒素對人、畜有毒，影響稻米品質及農副產品品質，對人體健康構成很大的威脅。因此，安全有效地控制稻曲病關系到糧食、稻米及其副產品的安全。生產實踐表明，防治稻曲病最經濟、安全、有效、環保的方法是篩選抗稻曲病種質資源和選育抗病品種。而這些工作均需在有效的選擇壓力下進行，需明確水稻種質資源和品種的稻曲病抗性情況。
[0003]目前，水稻品種資源稻曲病抗性鑒定的主要方法是人工注射和噴霧接種分生孢子和菌絲片段混合液。如申請號為CN03131625.5、名稱為高效引發稻曲病的接種方法和申請號為CN201110028735.1、 名稱為一種高效穩定的稻曲病菌室內接種方法及其專用菌株的中國專利申請，均采用水稻破口前人工注射接種菌絲孢子混合液，取得較好的接種效果。但人工接種稻曲病菌存在一定困難，稻曲病菌分離純化較難、生長速度較慢等，造成人工培養接種體周期長風險大，人工接種發病不穩定。加上由于工作量大，此方法不適用于大量品種資源的抗性鑒定。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種經濟、簡便、高效、實用的水稻品種資源稻曲病抗性的病圃鑒定方法，其通過建立一種稻曲病大田自然病圃，對大量的水稻品種資源、新品種(系、組合)和大群體育種材料進行稻曲病抗性篩選和鑒定，降低了水稻稻曲病抗性鑒定的技術難度，為抗稻曲病育種、新品種審定以及品種種植布局提供依據。
[0005]為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是:一種水稻品種資源稻曲病抗性的病圃鑒定方法，該方法包括如下步驟:
[0006]a、稻曲病大田自然病圃的建立:
[0007]1、病圃的選擇:
[0008]在中、晚稻期間稻曲病常年危害嚴重(近2-3年稻曲病發病率在10%以上)的稻區，選擇土壤肥力水平高、排灌方便的稻田作為病圃，便于管理和病害調查。病圃面積根據需要容納材料的數量而定。[0009]2、病圃的建立:
[0010]大量研究表明，稻曲病菌厚垣孢子和菌核在田間及雜草上越冬，可進而形成初侵染源。因此，在選好的病圃田塊種植一年高感稻曲病品種，施肥水平高于一般大田，以氮肥為主，重施底肥，適量增施穗肥，每畝施底肥20斤尿素和30斤復合肥，每畝追肥20斤尿素。在水稻抽穗前20天，病圃田每畝均勻撒入5kg收集的稻曲球。破口前5天至齊穗期，遇晴天時在上午10時后和傍晚用機動噴霧器噴水，使田間濕度在90%以上。如此，當年病圃稻曲病就可嚴重發生，可收集積累到大量的稻曲病菌原。
[0011 ] b、供試水稻材料的種植
[0012]將需鑒定的水稻材料按不同熟期(中熟、遲熟)分期播種，使不同品種水稻材料的抽穗時段集中，以利于統一誘發發病。水育秧后插入病圃田，每個品種的水稻材料插30株，株行距20cmX20cm，重復3次(一般每畝病圃田可以同時鑒定約170個品種)。并在病圃四周分別種植5行高感稻曲病品種作誘發品種，且每畝病圃田施底肥是20斤尿素和30斤復合肥，每畝并追肥20斤尿素。在水稻抽穗前20天，按每畝撒5kg稻曲球的量將上年收集的稻曲球均勻地撒入病圃田中；破口前5天至齊穗期，遇晴天時在上午10時后和傍晚用機動噴霧器噴水，保持病圃田間濕度在90%以上。防治蟲害，水稻全生育期內不使用殺菌劑。
[0013]C、稻曲病調查和抗性評價:
[0014]于水稻黃熟期進行田間病情調查，根據需要調查每個小區的病穗率、病情指數、平均每穗病粒數等病情指標，按照分級標準進行分級和抗性評價。
[0015]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0016]1、本發明提出了一種水稻種質資源、新品種(系、組合)和育種材料稻曲病抗性的大田自然病圃鑒定方法，實現了稻曲病抗性在自然條件下的有效鑒定。
[0017]2、本發明通過在病區建立稻曲病大田自然病圃，結合以稻曲球接種和種植誘發品種為主，輔以人工創造適宜發病的環境條件，能取得良好的發病效果。減少了病原菌的分離純化、保存、培養、以及接種等復雜的工作，降低了鑒定的技術難度；其菌原來自大田，菌株種類具有多樣性，能反應大田自然生態環境實際情況，因此其鑒定和評價結果真實可靠。
[0018]3、本發明提供的鑒定方法能有效的鑒定水稻種質資源、新品系、新組合以及育種材料的稻曲病抗性。
[0019]4、本發明提供的鑒定方法能同時鑒定大量水稻種質資源、新品系、新組合以及育種材料稻曲病抗性，大大減少工作量。
[0020]5、本發明提供的鑒定方法具有簡便、經濟、高效、可靠，不受限于實驗室條件，尤其是能應用于水稻稻曲病抗性育種，具有良好的市場應用前景和實用價值。
【具體實施方式】
[0021]實施例1大田自然病圃的選址和建立
[0022]大量研究表明，稻曲病菌厚垣孢子和菌核在田間及雜草上越冬，進而可形成侵染源。因此，稻曲病圃首先得選常年發生的重病區田塊，可以保證大量的初侵染源的存在。稻曲病的發生還需要高溫高濕的環境條件，在溫度25-32°C，濕度90%以上，最適宜稻曲病的發生。此外，病圃的建立還需考慮稻田的平整，肥力較好，水利灌溉條件好，易于操作和管理以及交通便利等。[0023]湖南省2004年由于8月中、下旬連續陰雨天氣，種植兩優培九和紅蓮優六號的地區稻曲病大爆發，造成嚴重的損失。而湖南省郴州市安仁縣也是稻曲病流行區。近幾年來安仁縣中晚稻稻曲病已經成為常見病害，本 申請人:甚至在早稻上也發現了稻曲病的發生。2009年，根據選址目標，稻曲病大田自然病圃選擇在湖南省安仁縣清溪鎮縣農科所內，選擇其中5畝田做病圃。該5畝田2008年和2009年自然發病的稻曲病病穗率分別達13.1%和
14.5%。
[0024]該病圃位于湖南省安仁縣清溪鎮境內，交通便利。北緯26.43°、東經113.15°，海拔99米。年平均氣溫17.70C，年平均降雨量1404.3毫米，年平均日照1663.3小時，無霜期280天。具有典型的亞熱帶大陸性季風性濕潤氣候，在水稻種植區劃中屬華中雙單季稻稻作區、長江中下游平原雙單季稻亞區。病圃所在地土地肥沃，氣候溫和，雨量充足。永樂江順地勢由東南向西北流貫安仁縣全境，水源供應充足，水旱無憂，抵抗洪澇等自然災害的能力較強。農田水利設施已經過修繕，排灌方便，適合水稻生產。病圃土壤深厚，為典型的水稻土壤，土壤肥力水平高，無污染。
[0025]2010年晚稻期間，在選定的大田病圃中種植高感稻曲病品種黃華占，6月14日播種，7月9日移栽至病圃。每畝(667m2)施底肥是20斤尿素和30斤復合肥，8月I日每畝追肥10斤尿素，8月20日每畝追肥10斤尿素。在重施氮肥的同時，于8月15日，每畝病圃田撒上年收集的稻曲球5千克。從8月25日(破口前5天)至9月5日(齊穗期)，遇晴天的上午10時后和傍晚用機動噴霧器噴水，增加病圃田濕度至90%以上。10月5日進行田間調查，結果病圃稻曲病發生嚴重，病穗率達56.2%。
[0026]病圃建立后，一直固定使用該病圃進行稻曲病抗性鑒定。每年采集病圃及其他田塊發病稻穗上的稻曲球，風干后，于4°C保存。于次年鑒定時撒入病圃。保證病圃足夠的菌原，提高病圃稻曲病鑒定的可靠性。
[0027]實施例2水稻品種資源稻曲病抗性鑒定
[0028]本試驗于2011年安排在實施例1所建立的病圃，水稻供試材料共22個，分別為 WYQ12、4123A/R6135、NA428、WYQ1、系選 1798、WYQ7、寧香 16、WYQ2、新農香 21、美香占、WYQ17、玉針香、WYQ16、386A/R6135、五優613、農香26、兩優937、泰豐優398、黃粵占、粵晶絲
苗2號、黃絲占和兩優培九(感病對照)。
[0029]水稻供試材料6月18日播種，水育秧，7月12日移栽至病圃田，每個品種插30株，株行距20cmX 20cm,重復3次。病圃四周(即病圃田周圍四邊)分別種植5行稻曲病感病品種兩優培九；在水稻破口期前20天，將上年收集的稻曲球按每畝5kg的量撒入田間；破口前5天至齊穗期遇晴天時，進行多次噴霧保濕。破口前后保持田間水層，使田間濕度在90%以上。病圃大田底肥每畝施20斤尿素和30斤復合肥，8月3日追肥每畝10斤尿素，8月22日每畝追肥10斤尿素。防治蟲害，水稻全生育期內不使用殺菌劑。
[0030]在水稻黃熟期，調查全區的病穗數和總穗數，計算出病穗率。對品系和組合的抗性按病穗率進行評價:高抗(HR):病穗率O;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.%。
[0031]鑒定結果如下:
[0032]表1供試水稻品種(品系)稻曲病抗性情況
【權利要求】
1.一種水稻品種資源稻曲病抗性的病圃鑒定方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: a、在近2-3年中、晚稻期間稻曲病發病率在10%以上的稻區，選擇土壤肥力水平高、排灌方便的稻田作為病圃；在選好的病圃田種植一年高感稻曲病品種，使其充分發病，積累稻曲病菌原； b、將需鑒定的水稻材料按不同熟期分期播種，使不同品種水稻材料的抽穗時段集中；水育秧后插入病圃田，每個品種的水稻材料插30株，株行距20cmX 20cm，重復3次；在病圃四周分別種植5行高感稻曲病品種作誘發品種，每畝病圃田施底肥20斤尿素和30斤復合肥，每畝追肥20斤尿素；在水稻抽穗前20天，按每畝撒5kg稻曲球的量將稻曲球均勻地撒入病圃田中；破口前5天至齊穗期，遇晴天時在上午10時后和傍晚用機動噴霧器噴水，保持病圃田間濕度在90 %以上，水稻全生育期內不使用殺菌劑； C、水稻黃熟期進行田間病情調查，根據病情指標，按標準進行分級和抗性評價、鑒定。
2.如權利要求1所述的一種水稻品種資源稻曲病抗性的病圃鑒定方法，其特征在于，所述步驟a中種植一年高感稻曲病品種時，每畝施底肥20斤尿素和30斤復合肥，每畝追肥20斤尿素；在水稻抽穗前20天，病圃田每畝均勻撒入5kg收集的稻曲球；破口前5天至齊穗期，遇晴天時在上午10時后和傍晚用機動噴霧器噴水，使田間濕度在90%以上。
3.如權利要求1所述的一種水稻品種資源稻曲病抗性的病圃鑒定方法，其特征在于，所述步驟b中病圃建立時 要進行蟲害防治。
4.權利要求1所述的鑒定方法在水稻種質資源和品種的稻曲病抗性中的應用。
【文檔編號】A01G7/00GK103918518SQ201410184178
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】唐善軍, 高杜娟, 陳友德, 李友榮, 張世輝 申請人:湖南省水稻研究所