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近期笔者在江苏某知名水稻育种单位的试验田中看到,有多个品种或品系的较大面积水稻发生了严重的白叶枯病。这是多年来这个试验地极少见的情况,连该单位负责人、育种专家也十分震惊和不敢相信:“要是这么多育种材料都不抗白叶枯病的话,真是不得了了!”然而事实就是如此,病叶在解剖镜下能轻易地看到白叶枯病菌雾。
图1.试验田中发生白叶枯病的籼稻
图2.试验田中发生白叶枯病的粳稻
白叶枯病突然在育种试验田多个材料上暴发,可能是今后江苏等地大面积生产上白叶枯病将大发生的一个信号。
白叶枯病是世界上水稻的三大病害之一,生产上主要通过使用抗病品种来控制其发生和危害。在20世纪90年代以前,江苏省水稻白叶枯病危害严重,特别是当时易感白叶枯病的籼稻品种种植面积较大,水稻受害较为严重。自20世纪90年代以来,江苏育成了一大批适合在生产上应用的抗白叶枯病水稻品种,并通过利用这些品种,加上“压籼扩粳”,压缩籼稻面积、扩大粳稻(一般认为,粳稻品种对白叶枯病的抗性比籼稻品种强)面积,有效地控制了白叶枯病的危害,白叶枯病的发生被控制在沿淮和沿海局部区域,年发病面积约300-350万亩。在南部地区,白叶枯病逐渐淡出人们的视野。现在很多年轻人,甚至是一些基层农业部门的年轻人,已经不认识白叶枯病了。
但从近年来的情况看,由于品种抗性下降、不抗病品种种植区域扩大等原因,白叶枯病有加重发生的趋势。
值得关注的两大隐患
1.水稻主栽品种抗性下降。作为全国粳稻种植大省,江苏省目前生产上使用的粳稻主栽品种对白叶枯病的抗性与前些年相比明显下降。近年来由于水稻条纹叶枯病大发生,江苏省迅速换用了一批抗条纹叶枯病水稻品种,这些品种对水稻白叶枯病的抗性与原来生产上大面积使用的武育粳3号等品种相比严重下降。例如在淮北地区大面积种植的徐稻3号、徐稻4号、盐稻8号等品种,对白叶枯病的抗性均不强,生产上均大面积发生过白叶枯病。近几年江苏新育成的水稻品种对白叶枯病的抗性总体上也不如以前。
2.感病品种种植面积扩大。白叶枯病发生区域有明显扩大的趋势。由于直播稻面积迅速扩大,原本主要在淮北地区种植的徐稻3号、徐稻4号等中熟中粳稻品种迅速向南引种,一直种到长江边上,成为目前江苏省应用面积最大的一类水稻品种。在扬州、泰州北部和盐城南部一些原本白叶枯病极少发生的地方,近年来该病有明显的加重发生的趋势。如皋等沿江地区也开始出现一定面积的白叶枯病发病田块,而且发病的是一些早熟晚粳稻品种。
另一个更大的隐患
今年江苏省过境台风不多,仅“莫拉克“过境造成了较大的影响。据近期了解,即使是“莫拉克“过境的如皋等地,大面积生产上白叶枯病的发生并没有比往年重。白叶枯病出人意料地在上述育种试验田多个材料上暴发,可能另有原因!
像稻瘟病、锈病等其他很多病害一样,白叶枯病致病菌有多个不同的类型,也即有多个小种(习惯上又称致病型)。根据白叶枯病菌小种致病力不同,大致能区分为7~10个组群。迄今为止,已在不同水稻品种中发现白叶枯病抗性基因25个(编号为Xa1至Xa25)。目前我省以及广大的南方稻区,所使用的抗白叶枯病水稻品种,大多是以带Xa3抗病基因的亲本材料育成的。Xa3抗病基因只对部分白叶枯病菌小种有抗性(据测定,Xa5、Xa7、Xa21三个基因的抗菌谱更广些)。带抗病基因的水稻品种在生产上大面积推广应用后,其所抗的白叶枯病菌小种种群数量会下降,而其不抗的白叶枯病菌小种种群数量会上升。随着这种变化,水稻品种的抗性会迅速丧失。
有研究报告认为,近年来南方稻区带Xa3抗病基因的品种,白叶枯病发生有加重的趋势,表明其抗性正在逐渐丧失。一旦这类品种对白叶枯病的抗性丧失,新一轮的白叶枯病全面暴发将不可避免!届时,目前生产上使用的品种及数量庞大的基础育种材料将会被淘汰,需要重新建立带新型抗性基因背景的育种材料群,这将是一个漫长而十分繁杂的工作。在这项工作完成之前,可能需要主要通过药剂防治的措施来控制病害发生。
控害形势不容乐观
要避免灾害突然暴发,根本的措施是在科研上加大投入,提前动作,使品种大更换能比较平和地渡过。然而,从目前的情况看,有关科研工作因为投入不足等原因基本处于半荒废状态,形势不容乐观。
白叶枯病菌株经人工繁殖和保存后一段时间会发生改变,其致病性会变弱,因此需要定期到生产上采集菌株、分离鉴定和保存。在育种单位,很少有能力开展有关工作,主要是每年从植保部门取菌株对育种材料进行接种鉴定。但从目前情况看,即使是在一些大的植保研究机构,由于研究经费不足等原因,其对白叶枯病菌株的采集和保存工作也几乎没有人去做,与以前相比有关工作明显弱化,其所保存的往往只是供水稻品种审定接种鉴定使用的特定的几个白叶枯病菌株。这样,育种单位只能检查自己的育种材料是否对特定的这几个菌株具有抗性,对其他菌株是否具有抗性,就没法检查了。
上述育种试验田多个育种材料已有一定面积,说明已培育了多年,期间肯定不止一次地进行过白叶枯病的接种鉴定。这些材料在今年突然严重发病,很可能是田间出现了新型的白叶枯病菌株,而且其致病性较强,相关育种材料对它没有抗性。
如果真的是这样,问题可能会变得十分严重。可能存在的这种菌株,在江苏应该能正常存活和致病,一旦流入大面积生产,它很可能在大面积生产上不受控制地广泛传播和蔓延。目前在苏中、苏南地区水稻大面积生产上,一般不对白叶枯病采取农业防治和药剂防治措施,病菌进入农田特别是繁种田后将很快传播和扩散。前些年大面积水稻生产上秸秆通常被焚烧,这对主要以病稻草和种子传播的白叶枯病有很强的抑制传播和发生的作用。现在江苏禁止焚烧秸秆,会在一定程度上助长白叶枯病的传播和蔓延。
一旦这种病菌完成大面积的传播过程,在各地广泛分布,在条件适宜的时候,例如台风频发的年份,对这种菌株没有抗性的水稻品种将严重发病,对水稻生产造成巨大影响。
但愿是杞人忧天
当然,以上猜测是否真的会在生产上出现,还有待进一步观察和研究,事情并不一定会变得那么糟。
2006年,笔者曾就2005年白叶枯病和江苏沿淮、沿海北部等地严重发生等问题请教了南京农业大学水稻白叶枯病研究专家许志刚教授。据介绍,在1990年联合鉴定的基础上,南京农业大学与江苏省农业科学院于1999~2000年再次联合对国内水稻白叶枯病菌小种分化进行了监测,结果发现,国内稻区白叶枯病菌小种的组成基本稳定,仅个别小种有所变化。目前流行的优势小种仍为C1和C2群,携带有Xa3抗性基因的品种仍可广泛种植;但能够侵染带Xa4抗性基因的水稻品种(主要在长江以南地区大面积推广应用)的C4、C5群小种的数量有所增加,即将达到流行阈值。当时许志刚分析认为,2005年我省一些地方种植的水稻品种白叶枯病发生重,很可能是这些品种对白叶枯病的抗性不够强,江苏大面积生产上出现新型高致病白叶枯病菌株的可能性不大。从近几年江苏大面积水稻生产上白叶枯病的发生情况看,许教授的分析是合理的。
但愿,上述育种田水稻白叶枯病突然大发生,不是大面积水稻白叶枯病即将大发生的信号。(水清)
资料链接:
目前江苏省在水稻品种审定时对水稻品种白叶枯病抗性的接种鉴定,主要考察其对KS-6-6、PX079、JS49-6和浙173这四个白叶枯病致病菌株的抗性。
从近十年来江苏省审定的水稻品种的白叶枯病抗性资料分析,很多品种特别是对条纹叶枯病抗性较好的新品种,对上述四个菌株中的某些菌株的抗性只能达到中抗水平(按现行的9级制抗性分类标准,病级为5级)。理论上讲,这些品种在某些白叶枯病菌小种种群数量大的地区种植,如果天气条件符合白叶枯病暴发流行的条件(如2005年水稻生长中后期多台风、暴雨的天气条件适合白叶枯病暴发流行),白叶枯病就可能大发生。
但是,比对相关品种在大面积生产上的发病情况看,总体来说主要是对致病力较强的浙173的抗性在中抗以下的品种,在大面积生产上才容易发生白叶枯病;对KS-6-6等致病力较弱的菌株抗性为中等,对浙173抗性水平在中抗以上的品种,在大面积生产上不容易发生白叶枯病。例如,目前江苏生产上大面积使用的徐稻3号,对浙173的抗性水平为中抗,病级为5级,对其他几个菌株的抗性水平较高,病级在1~3级。该品种在生产上表现容易发生白叶枯病。徐稻4号等品种也存在类似情况。而华粳6号,接种鉴定对KS-6-6的抗性水平为5级,对浙173等其他三个小种的抗性水平在3级以下,从近几年在生产上较大面积示范应用情况看,即使在东海县等地的一些水稻白叶枯病病区种植,田间也没有发现白叶枯病,而邻近田块白叶枯病发生较重。
前些年育成的一些老品种,在生产上表现对白叶枯病抗性好,即使在病区种植一般也不发生白叶枯病。如盐稻9号、武育粳3号、通育粳1号等品种,对上述四个菌株的接种鉴定抗性水平均较高,病级均在3级以下。其中,武育粳3号、盐稻9号用KS-6-6、PX079、JS49-6和浙173这四个白叶枯病菌株接种后病级均为1级,通育粳1号两个1级、两个3级。
在抗条纹叶枯病品种中,也有一些接种鉴定对白叶枯病抗性较好的品种。中熟中粳稻品种中,像镇稻99,2000年江苏省农科院植保所用KS-6-6、浙173、PX079、JS49-6四个白叶枯病菌株接种鉴定,病级分别为3级、3级、1级、1级;盐稻8号,2001年江苏省农科院植保所用KS-6-6、浙173、PX079、JS49-6四个白叶枯病菌株接种鉴定,病级分别为1级、3级、1级、1级。迟熟中粳稻和早熟晚粳稻品种中,扬辐粳7号、宁粳1号等品种对上述白叶枯病菌株的抗性水平也都较高,接种鉴定时病级都在3级以下。另外,近两年选育的一些抗条纹叶枯病新品种、新品系中,也有部分是对白叶枯病抗性较好的。
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