鄭曉敏+杜中民+孫禮文+李相奎+婁金華+周學(xué)標(biāo)+褚棟

摘要：為揭示山東主要種植水稻品種對灰飛虱的抗性水平，在山東不同水稻種植區(qū)收集20個(gè)水稻品種，利用苗期集團(tuán)篩選法進(jìn)行抗性評估。結(jié)果表明，圣稻14和圣稻15屬于高感品種，其余18個(gè)品種（武育粳3號、紫香糯、津稻179、津稻263、潤農(nóng)H2、潤農(nóng)1307、鹽豐47、圣稻16、圣稻17、圣稻13、圣稻19、圣稻20、圣稻2572、臨稻10、臨稻15、臨稻16、臨稻19和臨稻21）屬于感蟲品種。該研究可為進(jìn)一步用生命表等方法系統(tǒng)評價(jià)山東水稻品種對灰飛虱抗性奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：山東；水稻品種；灰飛虱；抗性評估

中圖分類號：S435.112+.3文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2017）12-0093-04

Abstract To reveal the resistance level of main rice cultivars in Shandong Province to small brown planthopper （SBPH， Laodelphax striatellus（Fallén）），20 cultivars were collected from different rice planting areas in Shandong Province， and their resistance to SBPH was evaluated by standard seedbox screening test （SSST）.The results suggested that the collected 20 rice cultivars were all susceptible or highly susceptible to SBPH. In which， Shengdao 14 and Shengdao 15 were highly susceptible cultivars， and the others were susceptible cultivars. This study laid foundations for systematical evaluation on resistance level of rice cultivars in Shandong Province using life table method.

Keywords Shandong Province； Rice cultivars； Small brown planthopper； Resistance evaluation

灰飛虱Laodelphax striatellus （Fallén）屬半翅目（Hemiptera）飛虱科（Delphacide），在我國16個(gè)省市的水稻種植區(qū)均有發(fā)生，華北稻區(qū)和長江中下游地區(qū)發(fā)生較嚴(yán)重[1]，給水稻生產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失。灰飛虱以成蟲、若蟲成群聚集在水稻莖、葉、穗部，刺吸汁液，引起植株黃葉、早枯萎縮，甚至霉?fàn)€枯死，或?qū)е碌舅氚l(fā)黑霉變，嚴(yán)重影響水稻灌漿結(jié)實(shí)，造成空秕率上升，千粒重下降，稻米品質(zhì)降低[2]。此外，灰飛虱不僅傳播水稻條紋葉枯病[3]，也是黑條矮縮病的主要傳毒介體[4， 5]?；绎w虱曾于二十世紀(jì)五六十年代在我國及朝鮮、日本等地暴發(fā)成災(zāi)，水稻減產(chǎn)嚴(yán)重。2009—2011 年，魯南稻區(qū)灰飛虱大發(fā)生，造成黑條矮縮病大暴發(fā)，給水稻生產(chǎn)帶來重大損失[6]?？够绎w虱和抗病毒病種質(zhì)資源的篩選成為當(dāng)今水稻育種的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。目前對灰飛虱的防治主要依靠化學(xué)農(nóng)藥，但化學(xué)防治嚴(yán)重殺傷天敵，加劇環(huán)境污染，增強(qiáng)種群抗藥性[7， 9， 13， 14]，加之灰飛虱具有遷飛特性，致使防治效果并不十分理想。實(shí)踐證明，培育抗性水稻品種是最直接、經(jīng)濟(jì)和有效的辦法。

山東有著四千多年的水稻種植歷史[8]。山東稻區(qū)主要沿河、湖及澇洼地分布，按照水源和地域分布可劃分為濟(jì)寧濱湖稻區(qū)、臨沂庫灌區(qū)及沿黃稻區(qū)。濟(jì)寧濱湖稻區(qū)包括濟(jì)寧市郊、魚臺、嘉祥、微山，棗莊市的臺兒莊區(qū)、滕州等縣市；臨沂庫灌稻區(qū)包括臨沂市郊、郯城、莒縣、莒南、沂南、日照市郊等縣市；沿黃稻區(qū)包括菏澤、濟(jì)南、濱州、東營的沿黃區(qū)域[9]。20世紀(jì)90年代以來，山東水稻種植品種不斷改良和更新，目前推廣應(yīng)用的品種以常規(guī)粳稻為主。然而，迄今為止山東水稻品種對灰飛虱抗性方面的研究較少，抗性品種有待篩選和利用。

本研究從濟(jì)寧、臨沂、東營、濟(jì)南等水稻種植區(qū)收集20個(gè)水稻品種，采用改進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)苗期集團(tuán)篩選法（standard seedbox screening test， SSST）[10]進(jìn)行抗灰飛虱鑒定與評價(jià)，并比較抗性級別，以揭示山東種植水稻品種對灰飛虱的抗性水平，為水稻種植品種的選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 水稻品種與灰飛虱種群

試驗(yàn)所用20個(gè)水稻品種來自山東省東營、濟(jì)寧、濟(jì)南和臨沂4個(gè)地區(qū)，包括武育粳3號、紫香糯、津稻179、津稻263、潤農(nóng)H2、潤農(nóng)1307、鹽豐47、圣稻16、圣稻17、圣稻13、圣稻14、圣稻15、圣稻19、圣稻20、圣稻2572、臨稻10、臨稻15、臨稻16、臨稻19和臨稻21）。以秈稻品種TN1為感蟲對照品種。

灰飛虱種群于2015年7月采自山東省青島市即墨稻區(qū)，參考文獻(xiàn)[10]經(jīng)形態(tài)鑒定確定為灰飛虱。在人工氣候室[溫度：（27±1）℃；濕度：（60±5）%；光周期：16L∶8D]內(nèi)飼養(yǎng)。

1.2 水稻抗灰飛虱抗性鑒定與評價(jià)

參照改進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)苗期集團(tuán)篩選法[11]：在水稻幼苗1.5～2.0葉期接2～3齡若蟲，接蟲量為15頭/苗；以TN1為感蟲對照品種；接蟲后，當(dāng)感蟲對照品種幼苗枯死率達(dá)90%時(shí)，參照IRRI制定的抗性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[12]，對各個(gè)材料進(jìn)行目測評級（表1），通過加權(quán)平均計(jì)算各材料的平均抗蟲級別，進(jìn)行抗性評價(jià)：0，免疫；0.1～1.9，高抗；2.0～3.9，抗蟲；4.0～5.9，中抗；6.0～7.9，感蟲；8.0～9.0，高感。其中，若蟲的獲得使用一種連續(xù)大量獲得稻飛虱統(tǒng)一齡期若蟲的裝置（專利號：ZL 2016 2 1121465.3）。endprint

為確保各材料生長一致，所有供試品種均浸種催芽。每個(gè)材料分別播種于一個(gè)直徑8.0 cm、高15.0 cm、盛滿營養(yǎng)土的圓形塑料缽中（缽底部有3個(gè)小孔，便于滲透吸水），每12缽置于53 cm×38 cm×10 cm的塑料箱內(nèi)，隨機(jī)排列，箱內(nèi)保持水層2 cm左右。每缽播種25粒發(fā)芽種子，接蟲前4 d間苗，淘汰病弱苗，每缽保留10棵苗用于接蟲。每個(gè)材料3缽。溫度為（27±1）℃左右，光照16 h，相對濕度為（60±5）%。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用IBM SPSS Statistics 19.0軟件計(jì)算各水稻品種的平均抗蟲級別和標(biāo)準(zhǔn)誤，并用SigmaPlot 12.0 軟件做不同水稻品種的抗性級別圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 即墨稻田灰飛虱的形態(tài)鑒定

灰飛虱成蟲雄蟲體色呈黑色，而雌蟲則呈黃褐色（圖1），后足脛節(jié)距后緣的小齒數(shù)量少于20枚（圖2）。

2.2 灰飛虱為害癥狀

對照TN1最為敏感（圖3），受害最為嚴(yán)重；圣稻14和圣稻15枯死稻苗株數(shù)最多；20個(gè)水稻品種中所存活的稻苗均出現(xiàn)了葉片發(fā)黃及苗矮化的癥狀。

2.3 抗性水平

由圖4可見，除了對照TN1外，試驗(yàn)的20個(gè)品種中有2個(gè)水稻品種也是高感品種，即圣稻14和圣稻15；其余18個(gè)品種（武育粳3號、紫香糯、津稻179、津稻263、潤農(nóng)H2、潤農(nóng)1307、鹽豐47、圣稻16、圣稻17、圣稻13、圣稻19、圣稻20、圣稻2572、臨稻10、臨稻15、臨稻16、臨稻19和臨稻21）為感蟲品種，且感蟲性存在一定差別。

3 討論與結(jié)論

灰飛虱是水稻生產(chǎn)中的重要害蟲之一，一旦大發(fā)生，將給山東水稻生產(chǎn)帶來災(zāi)難性后果。林含新等[15]在對水稻品種進(jìn)行灰飛虱和條紋葉枯病病毒的抗性鑒定中發(fā)現(xiàn)，許多水稻品種的抗灰飛虱特性與抗條紋葉枯病特性密切相關(guān)，說明一些水稻品種的抗灰飛虱基因與抗條紋病毒基因可能是連鎖的。治蟲能夠防病，消滅或降低介體昆蟲種群數(shù)量，病害也就得到有效控制。因此，積極開發(fā)抗蟲品種是最直接有效的方法。標(biāo)準(zhǔn)苗期集團(tuán)篩選法（SSST）是鑒定水稻抗稻飛虱和黑尾葉蟬抗性水平的經(jīng)典方法。段燦星等[11]參照之前的標(biāo)準(zhǔn)苗期集團(tuán)篩選法，針對灰飛虱食量相對較小的特性，在反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)苗期集團(tuán)篩選法，使之適用于水稻對灰飛虱的抗性評價(jià)，鑒定結(jié)果比較可靠，這為抗灰飛虱種質(zhì)資源大規(guī)模篩選提供了便利。劉光杰等[16]采用鑒定苗期和分蘗盛期稻苗對飛虱的抗性反應(yīng)發(fā)現(xiàn)，多數(shù)水稻品種用苗期集團(tuán)篩選、苗期單株接蟲鑒定和分蘗盛期單株接蟲鑒定的抗性表現(xiàn)都是一致或十分接近的，而且與品種的類型和抗感性無關(guān)。因此，可以根據(jù)苗期的抗性水平初步評估水稻抗蟲性。

本試驗(yàn)結(jié)果表明：所收集的山東省種植的20個(gè)水稻品種中，圣稻14和圣稻15屬于高感品種，其余18個(gè)品種屬于感蟲品種，這可能與其都為粳稻有關(guān)。有研究表明，粳稻品種普遍易感灰飛虱[10， 17]，這也是近年來灰飛虱在山東省發(fā)生的一個(gè)重要原因。因此，篩選出較為抗蟲的粳稻品種對于水稻的增產(chǎn)和推廣具有重要意義。

Zheng等[18]用生命表方法研究表明，灰飛虱在圣稻14和圣稻15上的內(nèi)稟增長率、周限增長率、凈增殖率和產(chǎn)卵量等生命表參數(shù)顯著高于在圣稻13和紫香糯上的，表明水稻抗性級別的高低影響灰飛虱的適應(yīng)性，與本研究結(jié)果一致。今后，尚需進(jìn)一步篩選、鑒定和選育抗灰飛虱水稻品種，并且加強(qiáng)利用生命表系統(tǒng)評價(jià)山東省水稻品種對灰飛虱的抗性。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 鄧可京， 楊琰云， 胡成業(yè). 灰飛虱共生菌Wolbachia引起的細(xì)胞質(zhì)不親和性[J]. 復(fù)旦學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2001，36（5）：500-506.

[2] 顧伯良， 薛萍霞， 施文賢， 等. 水稻灰飛虱轉(zhuǎn)移穗部為害及對產(chǎn)量損失的觀察[J]. 中國植保導(dǎo)刊， 2005， 25（5）：7-8.

[3] Hiroshi N， Kouichi I， Eiji S. The resistance to rice stripe virus and small brown planthopper in rice variety， IR50 [J]. Japanese Society of Breeding，1994， 44： 13-18.

[4] Gray S M. Plant virus proteins involved in natural vector transmission [J]. Trends Microbiol.， 1996， 4： 259-264.

[5] 陳聲祥， 張巧艷. 我國水稻黑條矮縮病和玉米粗縮病研究進(jìn)展[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào)， 2005， 32（1）： 98-99.

[6] 陳峰， 朱文銀， 張洪瑞， 等. 山東省水稻黑條矮縮病的發(fā)病情況及防控對策[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2009（11）： 96-98.

[7] Endo S， Tsummaehi M. Insecticide resistance and insensitive acetylcholinesterase in small brown planthopper， Laodelphax striatellus [J]. J. Pestic. Sci.，2000，25（4）：395-397.

[8] 熊振民， 蔡洪法. 中國水稻[M]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社， 1992： 437-446.

[9] 吳修， 楊連群， 陳峰， 等. 山東省水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2013， 45（5）： 119-125.

[10]丁錦華， 胡春林， 傅強(qiáng)， 等. 中國稻區(qū)常見飛虱原色圖鑒[M]. 杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，2012.endprint

[11]段燦星， 張世賢， 陳青， 等. 水稻種質(zhì)資源抗灰飛虱評價(jià)及抗性機(jī)制分析[J]. 中國水稻科學(xué)， 2007， 21（4）： 425-430.

[12]IRRI. Standard evaluation systems for rice[M]. Manila， Philippines： IRRI， 1988.

[13]Sone S， Hattori Y， Tsuboi S， et al. Difference in suseeptibility to imidacloprid of the populations of the small brown planthopper， Laodelphax striatellus Fallén [J]. J. Pestic. Sci.， 1995， 20（4）： 54l-543.

[14]Endo S， Takahashi A， Tsurumachi M. Insecticide sucseptibility of the small brown planthopper， Laodelphax striatellus Fallén （Homoptera∶Delphacidae）， collected from East Asia [J]. Appl. Entomol. Zool.， 2002， 37（1）： 79-84.

[15]林含新， 林奇田， 魏太云， 等. 水稻品種對水稻條紋病毒及其介體灰飛虱的抗性鑒定[J]. 福建農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2000， 29（4）： 453-458.

[16]劉光杰， 付志紅， 沈君輝， 等. 水稻品種對稻飛虱抗性鑒定方法的比較研究[J]. 中國水稻科學(xué)， 2002， 16（1）：52-56.

[17]朱文銀， 朱其松， 張洪瑞， 等. 不同類型水稻品種對灰飛虱抗性的初步鑒定[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2012， 40（7）：110-111.

[18]Zheng X M， Tao Y L， Chi H， et al. Adaptability of small brown planthopper to four rice cultivars using life table and population projection method [J]. Sci. Rep.，2017， 7： 42399.endprint