水稻品种对黑条矮缩病和灰飞虱抗性的关联性分析

水稻品种对黑条矮缩病和灰飞虱抗性的关联性分析

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摘要：为分析水稻品种对黑条矮缩病和灰飞虱抗性的关联性，对49

个品种进行田间接种鉴定、人工接种鉴定、抗生性和排驱性试验。结果表明，田间接种中发病率低于20%的品种较多，田间接种鉴定受到外部环境

影响因素较大，发病率明显低于人工接种鉴定。在田间接种和人工接种鉴

定中，籼稻品种的发病率低于粳稻品种。抗生性试验显示，仅5个籼稻品

种的抗生性值低于81%，粳稻品种均感虫。籼稻品种排驱性值明显低于粳

稻品种，籼稻品种对灰飞虱的抗性高于粳稻品种。对水稻品种的黑条矮缩

病抗病性和灰飞虱抗虫性进行关联性分析结果，田间鉴定中品种发病率与

对灰飞虱排驱性呈极显著正相关，而与品种对灰飞虱抗生性没有相关性。

人工接种鉴定中品种发病率与品种对灰飞虱的抗生性和排驱性都呈显著正

相关。排驱性与田间接种鉴定发病率和人工接种鉴定发病率均呈极显著正

相关。表明在灰飞虱传毒过程中，抗虫品种在一定程度上影响了传毒效果，培育抗灰飞虱品种在一定程度上可以减轻水稻黑条矮缩病的危害。

关键词：水稻；黑条矮缩病；灰飞虱；关联性

收稿日期：2022-04-15

目前，国内部分学者已开展水稻黑条矮缩病和灰飞虱遗传基础研究，

发现了一批抗灰飞虱水稻品种，如RH、Mudgo、ASD7、IR36、IR64等，并

定位到近20个抗灰飞虱QTL[4-9]。王宝祥等开展了抗黑条矮缩病水稻种

质资源筛选和相关基因定位工作，筛选到了多个抗病品种，如来自东南亚

的籼稻品种Kanyakumari29、Madurai25和Vietnam160等[10]。潘存红等

利用珍汕97B/明恢63的重组自交系群体，对水稻黑条矮缩病抗性QTL进

行分析，共检测到6个QTL，并对其中1个进行了精细定位，这些位点的

抗性等位基因来自抗病亲本明恢63[11-12]。王英利用Tetep/淮稻5号构

建分子连锁图谱，共检测到4个抗性QTL[13]，但通过重复鉴定表明，明

恢63和Tetep的发病率可达20%以上，高抗种质资源的发掘和相关抗病

基因的定位仍较为迫切。

水稻黑条矮缩病暴发的严重程度也与携带RBSDV的灰飞虱种群密度密

切相关[14-15]，有效控制灰飞虱种群可以间接防治由其传播的病毒病，

因此，研究水稻品种对黑条矮缩病的抗病性和对灰飞虱的抗虫性二者之间

的关联性显得尤为重要。本研究分别开展了水稻品种对黑条矮缩病抗病性

及传毒介体灰飞虱抗虫性试验，并对这2种抗性之间的关联性进行了分析，以期为阐明水稻黑条矮缩病抗性构成机制和寻求新的抗性途径解决生产实

际问题提供理论依据。

1材料与方法

1.1供试材料

水稻品种共计49个，其中籼稻品种19个，粳稻品种30个（表1）。

1.2试验方法

1.2.1黑条矮缩病田间自然接种鉴定材料种植于东海县黄川试验田，

选用四周为麦田的地块种植待鉴定的材料，以保证获得足量虫源。2022

年5月15日（麦收前3周）播种，每个品种播80粒，均匀撒播1行，行

长50cm，行距10cm。6月20—25日移栽，单苗栽插，株距15cm，行距

20cm，每个品种和家系栽插40穴。常规肥水管理，不施用任何农药。通

过盘拍法调查灰飞虱虫口密度[10]，试验田块秧苗期的灰飞虱为3048万

头/hm2，虫口基数巨大。

水稻分蘖盛期统计发病率。此时期发病植株表现出极明显的矮缩，心

叶突破下叶叶鞘而出，部分植株表现为从下叶枕口呈螺旋状伸出，部分叶

片的顶端出现旋状卷曲；而健康稻株分蘖旺盛，生命力强，但尚未拔节，

发病植株和健康植株反差非常明显。以2个重复发病百分率平均值作为品

种抗黑条矮缩病表型值进行统计。

将亲本、抗病和感病对照品种浸种催芽，将待鉴定品种播种于长

70.5cm、宽50.5cm、高41.5cm的塑料箱内，每个品种播种50粒，呈“一”字形，保持水层约3cm。秧苗长至2.5～3.0叶时间苗，淘汰病弱苗，保留约40株整齐一致的健苗，塑料箱顶端用纱布封口。

以2个重复发病百分率平均值作为品种抗黑条矮缩病表型值进行统计。

1.2.3排驱性试验参照Nemoto等的方法[16]并适当改进：催芽后的

水稻种子播于长65cm、宽44cm、高14cm的塑料周转箱内，每个品种1行，每行25株。随机排列，重复2次。幼苗长至1.5～2.0叶，剔除弱小苗，

每行留苗15株，按每株5头接入2～3龄灰飞虱若虫，自然光照，室温（26±1）℃。24h后调查每个单株上的虫数，每天1次，调查后驱虫，

使其尽量均匀分布。5d后计算每个品种单株上的平均虫数，作为排驱性

测验值。

1.2.4抗生性试验参考Duan等的方法[6]，单管单苗（种子萌发后第

8天的幼苗）接入5头1～2龄的灰飞虱若虫，接虫后6h开始统计死虫数，计算若虫存活率，每天统计1次，连续5d。抗生性分数（antibioicore，AS）计算公式为：AS=[（A1某1）+（A2某2）+…+（An某n）]某100%/（1+2+…+n）。式中：n为接虫后的天数，An为该天灰飞虱若虫存活率。

每个试验品种测定10株幼苗。AS值在0～81%的定为抗虫，AS>81%的品种

为感虫，AS值越小，其抗生性抗性越强，反之则弱。试验温度

（25±1）℃。

1.3灰飞虱带毒率检测

参照周彤等的方法[17]随机对100头灰飞虱进行水稻黑条矮缩病毒的RT-PCR检测，结果显示黑条矮缩病毒的携毒率平均达到5%，具备了足量毒源。

1.4数据分析

利用SPSS软件对不同组试验结果进行分析。

2结果与分析

2.1不同水稻品种对黑条矮缩病及灰飞虱抗性的分析

对49个水稻品种进行抗黑条矮缩病田间接种和人工接种鉴定表明，人工接种鉴定发病率高于田间接种发病率，仅1个品种的发病率低于20%（RH）。而田间接种中发病率低于20%的品种较多，与人工接种鉴定表型值相差较大，说明田间接种鉴定受到外部环境影响因素较大（表1、图1-A、图1-B），发病率明显低于人工接种鉴定。在田间接种和人工接种鉴定中，籼稻品种的发病率低于粳稻品种（表1、图1-A、图1-B）。水稻品种对灰飞虱抗生性试验结果，仅5个籼稻品种的抗生性值低于81%，粳稻品种抗生性值均高于81%表现为感虫；籼稻品种排驱性值明显低于粳稻品种（表1、图1-C、图1-D），表明籼稻品种对灰飞虱的抗性高于粳稻品种。

利用SPSS软件对水稻品种的黑条矮缩病抗病性和灰飞虱抗虫性进行关联性分析，田间鉴定品种发病率与对灰飞虱排驱性呈极显著正相关，而与品种对灰飞虱抗生性不呈相关，表明田间接种易受品种对灰飞虱排驱性