埃塞俄比亚旱稻基因型成株期抗稻瘟病性评价及抗源筛选研究

《Discover Agriculture》：Adult-plant resistance of upland rice genotypes against blast (Pyricularia oryzae Cavara) in Metekel Zone, North West Ethiopia

本刊推荐：为应对稻瘟病(Pyricularia oryzae)对埃塞俄比亚水稻生产的严重威胁，研究人员开展了36个旱稻基因型成株期抗性评价。研究发现G9和G20基因型对叶瘟和穗瘟均表现中等抗性，可作为抗病育种的重要资源。该研究为埃塞俄比亚稻瘟病综合治理提供了科学依据，对保障粮食安全具有重要意义。

　　

在埃塞俄比亚西北部的梅特克尔地区，水稻种植正面临着一场无声的战争——稻瘟病(Pyricularia oryzae)的肆虐。这种由真菌引起的病害在全球85多个国家造成严重危害，每年摧毁的稻米足以养活6000万人。在埃塞俄比亚的帕韦、阿索萨、梅特马等湿热水稻种植区，稻瘟病已成为制约水稻生产的主要生物因子，其中福格拉地区的叶瘟发病率达25%，穗瘟发病率达23%，而帕韦地区穗瘟的发生率甚至高达100%。

稻瘟病的防治策略包括生物防治、农业措施和化学药剂等，但利用寄主抗性被认为是最有效、最经济的方法。然而，由于抗病育种需要长时间和高额投入，在低收入国家难以有效实施。更严峻的是，在埃塞俄比亚，尽管水稻种质资源具有丰富的遗传多样性，但其对稻瘟病的抗性潜力尚未得到系统评估。

为应对这一挑战，Tesfaye Gudisa Waktola及其团队在《Discover Agriculture》上发表了最新研究成果。研究团队选择在稻瘟病热点区域——帕韦农业研究中心(PARC)开展试验，该地区位于海拔1120米，年平均降雨量1586毫米，相对湿度超过75%，为稻瘟病的发生提供了理想条件。

研究采用简单格子设计(SLD)，对36个旱稻基因型(包括33个来自国际水稻研究所(IRRI)、非洲水稻中心(WARDA)和韩国的引进材料)进行了为期两个生长季(2020-2021年)的成株期抗性评价。试验中，使用Getachew和X-Jigna作为感病对照品种，Fogera-1作为抗性对照品种。研究人员按照国际水稻研究所(IRRI)的标准评价体系，定期对叶瘟和穗瘟进行病情调查，并计算病情严重度指数(PSI)和病情进展曲线下面积(AUDPC)。

主要技术方法包括：在稻瘟病热点区域进行田间自然发病鉴定，采用简单格子设计安排试验；按照IRRI标准评价系统进行叶瘟和穗瘟的病情分级；计算病情严重度指数(PSI)和病情进展曲线下面积(AUDPC)；利用聚合层次聚类法进行基因型分类；采用Duncan多重范围检验进行差异显著性分析。

基因型对稻瘟病的抗性反应

研究发现，36个基因型中无一表现免疫或高抗水平。令人鼓舞的是，G9和G20对叶瘟和穗瘟均表现出中等抗性(MR)。具体而言，61.11%的基因型对叶瘟表现中等感病(MS)，72.22%对穗瘟表现中等感病，而19.44%和16.66%的基因型分别对叶瘟和穗瘟表现感病(S)。

聚类分析结果

基于四个病害性状的均值，36个基因型被划分为三个类群。第一类群包含7个基因型，具有较低的AUDPC和PSI值，对叶瘟表现中等抗性；第二类群包含14个基因型，具有较高的病害参数值，对穗瘟表现中等感病或感病；第三类群包含15个基因型，病害参数值居中，对叶瘟表现中等感病。

农艺性状与病害相关性

相关性分析显示，叶瘟和穗瘟的严重度指数与产量构成要素呈显著负相关。叶瘟PSI与饱满粒数呈极显著负相关(P≤0.01)，穗瘟PSI与收获指数呈极显著负相关，而与不实粒数和种子变色率呈显著正相关。这表明稻瘟病主要通过降低穗长、饱满粒数、收获指数和千粒重来影响水稻产量。

本研究证实了埃塞俄比亚旱稻基因型对稻瘟病的抗性存在显著变异。虽然未发现免疫或高抗材料，但G9和G20表现出的中等抗性为当地抗病育种提供了宝贵资源。特别是在产量表现上，G20在保持中等抗性的同时实现了显著增产，具有重要的应用价值。研究结果强调了在帕韦平原及类似生态区利用这些抗源基因型的重要性，同时指出需要开展温室条件下的进一步评价，为水稻生产的稻瘟病综合治理提供更全面的科学依据。该研究不仅为埃塞俄比亚水稻抗病育种提供了直接可用的遗传资源，也为理解稻瘟病与产量性状的互作关系提供了重要见解。