湖南省农科院水稻稻瘟病防治研究概述

稻瘟病

湖南农业科学$（湖南省农业科学院百年院庆特刊），：##$’#!’’

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湖南省农科院水稻稻瘟病防治研究概述

梁志怀

（湖南省植物保护研究所，湖南长沙!）"#"$%

摘

要：回顾了湖南农科院对水稻稻瘟病防治技术研究的历程及取得的主要成果，并对进入新世纪后水稻稻瘟病的防治策略作

了初步展望。

关键词：水稻；稻瘟病；防治技术；研究概述；湖南中图分类号：&!’%("""(!"

文献标识码：)

文章编号：（）特刊+"##*+#*#,$##$##’#+#!

稻瘟病是世界性的水稻病害之一。在湖南，该病几乎每年都对水稻生产带来一定程度的危害，尤其在大流行年份，所造成的损失更大。湖南省植物保护研究所（以下简称省植保所）作为从事农作物病、虫、草、鼠害综合防治技术研究的省级专业科研单位，一直将稻瘟病的防治作为全所的重点科研项目，围绕稻瘟病灾变规律和防治技术，已开展了近的研究，取得了较显著的成绩，在国内外同行中%#-享有一定的声誉。

了山区冷浸水与稻瘟病发生的关系。该成果在一些地区推广后，对中度抗瘟和中度感病品种的防病效果较好，但在老病区和大流行年作用却不明显。实

践证明，仅靠肥水管理，不能有效地解决稻瘟病问题。

与浙江省农科院植保所一道在全"/0$年以来，

国测报与全国稻瘟病科研协作等会议上，率先提出以推广抗病丰产品种为中心的综合防治措施是防治稻瘟病的经济而有效的途径。此后$省植保#余年，所作为全国科研协作组抗病性研究单位，组织省内外有关协作单位，开展了抗病丰产品种及抗源鉴定筛选的研究，并进行了以抗病丰产品种为中心的综合防治试验示范。截止$共完成%万多份###年底，稻种资源的抗瘟性鉴定，累计筛选出抗稻瘟病资源

其中可作抗源的1提供给有关育种单%$1!份，*份，位后，成功地育成抗性和多抗品种$在全国#多个，每年可为农民挽回稻谷损失"%个省市推广种植，以上。"#万2

对以抗病品种为中心的综$#世纪1#年代初，合防治技术进行了更深入的研究和推广应用。在湖南省大面积控制了稻瘟病为害，保证了全省水稻生

产的高产稳产。但在大田生产中，由于一些抗性品种的抗瘟性在’!因此，给稻温病%-中逐渐消失，的防治提出了新的挑战。为解决这一国际难题，省植保所在国家自然科学基金的资助下，于"//#年开始了稻类持久抗瘟性基因的发掘与利用研究，首次全面系统地提出了以病区时空动态效应强度抗病信息流质量反应为核心的持久抗瘟性鉴定方法，揭示了持久抗瘟性应具有的!个特征，分析了稻类持久抗瘟性形成和衰变的原因。并采用上述

法，首次

鉴定出小粒野生稻、魔王谷、大白谷、疣粒野生稻等具有持久抗瘟性与多抗性且优质的品种。该项目的提出及其研究成果，保证了省植保所在稻瘟病防治

!历史回顾

"("稻瘟病防治研究的发展历程

稻瘟病是一种真菌（!）病#$%&’(#$()#$*+(&-.."害。湖南省农业试验总场植保系（省植保"/%!年，

所前身）与原华中农科所植保系协作，在古丈县黑泥潭对稻瘟病进行了调查研究。次年，总场植保系提出胡麻叶斑病、稻热病（即稻瘟病）的调查计划，并于

稻瘟病"/%*年对稻热病单独列题进行研究。此后，的防治研究一直是省植保所的重点课题，并随着研究的不断深入，其内容也不断增加，领域不断拓宽。

侧重于药剂防治的研究，$#世纪%#年代中期，其中对汞制剂防治稻瘟病的有效浓度、施用剂型、施药适期以及雨天施药技术等进行了系统研究。同时

也对微生物和土农药防治稻瘟病进行了试验。其成果应用于生产后，对当时防治稻瘟病起了一定的作用。

主要开展了科学的水肥管理$#世纪*#年代，

防治稻瘟病效果的研究。通过研究，探明了化肥和绿肥与稻瘟病发生流行的关系，提出在水稻分蘖期、孕穗期不能过多施用氮肥特别是速效性氮肥，否则会引起叶瘟、颈瘟的为害，甚至造成颗粒无收的后果；施分蘖肥、穗肥时，宜少量多次，并注意氮、磷、钾的配合；施基肥时，应采用分层施肥法施用。还研究

稻瘟病

特刊梁志怀：湖南省农科院水稻稻瘟病防治研究概述

(!

研究领域中继续保持全国领先水平。的合理布局、病害发生流行的预测及防治均有重要意义。省植保所参加了全国稻瘟病菌生理!$’&年，

小种联合试验组的协作研究。在省植保!$’,年初，所主持下，省内有关协作单位在该所开展试验，分别以全国联合试验组提供的特特勃、珍龙!、四丰*、((东农(、关东%、合江!、丽江新团黑谷等’个品&(!,种和国际鉴别品种拉米纳德品系(、辛尼斯、015、乌尖、杜勒、关东%、沙田早（）、卡柔罗等,个!#%!6品种作为供试品种，以湖南省!（市）!个地区*$个!"#稻瘟病防治研究的主要成绩

!"#"!水稻稻瘟病综合防治研究该项目始于

结束于!提出了!$%&年，$’$年。通过#()的研究，一套以抗病品种为中心的综合防治技术：（）推广抗!

病高产水稻品种，如珍龙!、珍汕$、红*、湘矮(’!+早$号、窄叶青,号等，淘汰感病品种，如二九南、农垦,号、朝阳!号。试验示范地新晃县!$’*年推广

#，到抗病良种#$(("(-.!$’’年增加至

&++-.#，占该县稻田总面积的’#/，

而发病面积却由%’(("(-.#下降到&++-.#，减少,$"%/。

#

）合理施肥，科学管水。施肥应重基肥、巧追肥，注意0、1、2肥的配合使用。追肥应按照种植品种的抗病性、当地的历史病情、当年病害流行的特点来决定分蘖肥、穗肥的施用。如抗病性属中间型的品种湘矮早$号、二九青、广陆矮*号，在病区不宜追穗肥（0肥），否则穗瘟病严重发生。但在非流行年份的非常发区（如湖区）则可追穗肥，因为这不会加重病害且能增产。管水的重点在于排出山间冷浸水，提高水、泥温，降低地下水位，并要防止干旱，以维持水稻生育期足够的需水量。（(

）抓住水稻易感期适时施药保护。首先要了解当年抗病品种和感病品种的种植面积，并根据气象预报和田间调查，预测水稻易感期与有利发病气候条件相遇时间的长短，通过综合分析，预测叶瘟、穗瘟的始病期和发病面积及危害程度。防治时施药重点在感病品种、老病田、生长过旺田和晚稻田。此外，还应及时处理病草和消灭菌源。

上述三项综合防治措施于!$’*年在黔阳地区推广后，至!$’’年，

抗病品种的种植面积扩大到#("((万-.#，占水稻种植面积的’+/，

而稻瘟病发病面积则由!$’*年的%"*’万-.#下降到!$’’年的*万-.#，损失由!$++万34减少到

,+万34，减少$+"%/。湘西自治州及平江、

茶陵、江华等历史性灾区，也因推广上述综合防治措施而

大面积控制了危害，保证了水稻的高产、稳产。这项成果在全省推广应用后，由于控制稻瘟病危害效果显著，于!$,+年被评为湖南省政府重大科技成果三等奖。

"#"#湖南省稻瘟病菌生理小种研究稻瘟病菌存在着致病力不同的生理小种，而生理小种的变化和区系分布是决定水稻品种抗病性的重要因素。因此，探明稻瘟病菌生理小种在湖南省的区系分布及其消长规律，对湖南省水稻抗稻瘟病育种、抗病品种

县的!%,个稻瘟病单孢分离物作供试菌株，进行测试鉴定，共鉴定出#7、#8、#9、#:、#;、#<等&群#&个中国生理小种，其中致病谱最广的毒性小种是来自茶陵湖口乡的#7!小种，而=<!小种是湖南省分布最广、出现频率最高的优势小种。湖南省=7、=8、=9、=:、=;、=<等&群!&个生理小种的%,个单孢分离物在,个国际鉴别品种上的测试结果是：

=7、=8、=9、=:、=;%群!%个生理小种的#$个单孢分离物在国际鉴别品种上可鉴定出>7、>8、>9、>:、

><、>?、>>共’群!$个国际生理小种。其中>8群有!%个小种，出现频率最高（’$"(/），是优势小种。以=<!一个小种的#$个单孢分离物可鉴定出>8、>9、>:、><、>?、>>共&群!+个国际生理小种。同时还对来源于同一病标样的单孢菌株间致病力和病原菌高产分离培养条件及保存方法，进行了测试和探索。上述研究结果为湖南省合理应用品种抗病性和抗病育种提供了理论依据。!$,+年作为全国协作研究成果，获国家农业部科学技术改进一等奖，!$,!年获湖南省政府重大科技成果二等奖，!$,%年获国家科技进步三等奖。!"#"(水稻稻瘟病抗性鉴定及其应用研究!$’*!!$,%年，

省植保所与有关协作单位，在全省选择具有代表性的稻瘟病区（茶陵、古丈、江华、新晃、城步）设置了%个重点病区病圃及!#个测试点，对国际水稻研究所、中国农科院品种资源所与作物育种栽培所、全国各协作单位和云南省与湖南省的品种资源以及国外引进的品种资源，包括亚洲、非洲、拉丁美洲、欧洲、北美洲以及大洋洲的%%个国家和地区的早、中、晚、籼、糯、陆、野生稻共#%,%!个品种（系），运用自创的“病区半旱式病苗圃”的鉴定方法，进行抗稻瘟病及多抗性鉴定。筛选出高抗品种(+(&个，占鉴定总的!!"’/；中抗品种&%$(个，占#%"%/。其中，可作抗源的国内品种((个，提供给国内有关育种单位后，培育出湘州%号和湘州&号等品种；可直接利用的抗病良种$+个。

,（（今怀化市）!!

稻瘟病

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湖南农业科学特刊

在该项目的研究中，研究者合理地评价了水稻品种广谱抗性、垂直抗性和水平抗性，独创性地提出了稻瘟病害生态系理论，认为病害生态系结构是由病菌致病性、寄主抗性、环境诱发三组主要梯度变量及人为干扰因素构成的病害流行学结构。稻瘟病生态系可分为山区、丘陵区、湖区—平原区!个生态系。在稻瘟病山区生态系，只能采用抗性稳定而持久的高抗品种；而在稻瘟病湖区—平原区生态系，由于病害水平一般较低，故对水稻品种的抗性要求不的持久性往往是不够的。如何进一步提高水稻持久抗瘟性评价的准确性，研究者于"##*年提出了以病区时空动态效应强度的抗病信息流质量反应作为评价持久抗病性的核心。其鉴定方法为：（）根据抗稻"

瘟病信息流强度，以预测中具有持久抗性的优质稻种或生物体作为目的供试材料；（）设立一组有生’态、稻作区代表类型的纬度性病区病圃；（）用足够!多的不同生态稻区的分离菌株进行抗谱测定；（）抗(瘟信息的追踪考证；（）系统综合分析（含抗性基因*很严格，在一般年份里，只要科学地调控农田生态系就能有效防治病害。各稻瘟病生态系病害流行学结构各异，其产生的结构功能效应强度和病原菌生态位功能效率指标的差异，导致不同病害生态系内的病害水平不一。因此，协调病害生态系各变量，调控相应农田生态系，是病害防治的总体思路。这为合理布局和利用抗性品种控制稻瘟病流行，提供了理论依据。

此外，研究人员通过自然诱变和人工接种对中国野生稻资源进行了多抗性鉴定，筛选出中抗稻瘟病并高抗白叶枯病、细菌性条斑病和稻飞虱的疣粒野生稻以及中抗稻瘟病、高抗褐稻虱的药用野生稻。这些多抗性抗源的筛选、填补了中国野生稻抗源库的空白。该成果于"##$年获省科技进步三等奖，其中稻瘟病抗源的筛选这一研究成果于"#%"年获国家农业部科技成果改进一等奖。&’&(稻类持久抗瘟性资源的发掘与利用研究针对抗病品种抗病性过早丧失这一现实问题，一些植病和育种专家提出了持久抗病性这一课题。该项目研究人员经过一段时期论证，首次明确提出持久抗瘟性良种的利用是解决水稻抗瘟性迅速丧失的有效途径。然而，水稻持久抗瘟性资源的发掘与抗病育种面临一个用什么方法来客观评价的问题。最初的评价方法是通过追溯某抗性品种自投放生产后，大面积种植在适宜发病地区，其抗性持续保持的有效年限来判断。利用这种方法，固然可判断品种的持久抗瘟性，但需"$)以上的时间，育种上难以接受，生产上也要担风险。尔后，一些专家发现水稻品种的部分抗性与持久抗性有较密切的联系，进而趋向用数量抗性指标来评价品种的部分抗性和持久抗性。通常采用的评价指标有：潜育期、相对侵染率、病斑量、病斑大小、病害进展曲线下的面积、多试验病圃亲和性反应的频率、平均病害严重度等。从采用的量指标和应用的实际效果来看，若仅在品种的某一生育期，用几个量指标去评价品种抗性

分析），以便对供试稻种的抗瘟性作出是否持久的判断或预测。在病圃抗瘟性鉴定中，用苗期病斑孢子层级、苗期（或成株期）叶瘟严重度、相对产孢量及穗颈瘟严重率(个有效组分作为评价指标，对!%$$$份国内外稻种资源的抗瘟性进行了鉴定。在此基础上，优选出"($份稻种，按以上鉴定和评定方法筛选出小粒野生稻、天津野生稻、湘资!"*$、魔王谷、大白谷、+,-,.等具有持久多抗（病虫）的稻种。这些具有持久多抗性抗源的发现，在国内外均系首次。此外，还首次提出持久抗瘟性具有持久性、连续性、广谱性和时空动态的特异性等(个特性。并以明恢!为受体、导入小粒野生稻总012，从变异株中选出“!!$”和“汕优!!$”，经鉴定，该二品系（组合）高抗稻瘟，米质好，且具有恢复性。研究者还通过试验探明了水稻抗瘟性和持久抗瘟性的形成和衰变原因，即施加特定的选择压力于一个遗传上可变的群体时，在一定的时空动态条件下，群体抗性（或致病性）就向选择压力移动，当达到一定的适应值时，能达到相对动态平衡，这种状态是持久的。这一成果是中国持久抗瘟性研究方面取得的首次重大突破，在国际上也属于先进水平，’$$$年被评为省科技进步二等奖。

发展展望

由于全球性气候异常、中国农业产业结构调整及耕作制度改变等原因，稻瘟病的为害近年来呈现出明显加重的趋势。进入新世纪后，仍将是湖南省水稻生产上的重要病害。若放松对其防治的研究，势必造成严重的危害。因此，为保障粮食生产的安全，必须不断发展和创新防治策略和办法，进一步完善稻瘟病综合防治技术体系。为此，省植保所将在已有研究的基础上，加强以下关键性技术研究。

&"加强稻瘟病菌致病和变异的生理、生化及分子生物学机制的研究

进一步查明病原菌侵染致病过程的超微结构变

"/!’

稻瘟病

特刊梁志怀：湖南省农科院水稻稻瘟病防治研究概述

##

化和生理、生化及分子病理学机制，病原菌对环境的适应能力及对寄主致病能力的变异分化情况，病原菌抗药性突变的诱导条件及其分子遗传学机制，提出系统监测上述变异、分化、突变的分子标记方法，

找出阻止或缓解其变异、分化、突变的控制条件。

性和环境诱发三者之间的相互关系基础上，研究稻瘟病的栽培控害配套技术，有目的地对农田生态系统进行调整，并结合采用灌溉和施肥等系列农业措施，恶化病原物生存环境条件，优化水稻的生长发育

环境条件。同时总结不同水稻品种（系）的抗性分类与病原物生理小种的分布情况，以及不同农田生态系统的特征，病害生态系、生态位理论，并将它们作为自变量因素构建出管理与预测函数模型。运用现代电子信息技术，组建水稻品种合理布局的专家决策系统，指导在不同生态系下种植适宜品种，开展田间水肥管理。

!"!加强持久抗瘟性品种的材料选育和利

用技术研究

依据省植保所提出的持久抗瘟性评价方法，通过对种质材料的进一步征集、鉴定和筛选，发掘单抗、持久抗性或多抗性的优良种质资源。对筛选出的优良抗性材料进行抗性遗传分析，确定其抗瘟性基因的种类和数量，并寻求新的未知基因。通过基因推导和轮回选择方法，组建稻瘟病菌的毒性基因及抗瘟水稻近等位基因系，建立寄主和病原物相互作用的分析体系；通过常规技术和分子生物技术，培育和创造持久抗瘟性优良新种质和品种（系）。

!"$加强生物农药的研制和使用技术研究

省植保所已筛选出对稻瘟病有较显著%&’!年，

防效的抗生菌，今后应在此基础上选择目前对稻瘟病防效较好的抗生素，利用生物技术提高其单位产量、降低成本，完善规模化生产技术。同时开发利用天然植物、动物及微生物毒素基因，构建防治稻瘟病工程菌。

本文蒙植保专家彭绍裘研究员指正，谨此致谢。

!"#进一步研究稻瘟病害生态系调控和应

用技术

在充分了解和深入认识病原菌致病性、寄主抗

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第%$页）期刊：［序号］作者，题名［］出版年，卷号（期号）：起页)止页"("刊名，

专著或论文集：［序号］编（著）者"书名［*］或论文集名［+］出版者"出版年"（起页)止页）"出版地："论文集析出文献：［序号］作者,题名［-］［+］出版者，出版年，起页)止页""论文集编者"论文集名"出版地：报纸文章：［序号］作者"题名［.］出版日期（格式为：（版次））"报纸名，)00)11"////专利：［序号］专利所有者"专利名称［］专利号"出版日期"2"专利国别：国际、国家标准：［序号］标准编号，标准名称［］3"

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