31个水稻主效抗瘟基因对广西稻瘟病菌群体的抗性分析.pdf

7期202331个水稻主效抗瘟基因对广西稻瘟病菌群体的抗性分析岑贞陆1，韦彦2，农倩1，李焜华1，韦善富1，韦丽丽1，颜群1*（1广西农业科学院植物保护研究所/农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室/广西作物病虫害生物学重点实验室，广西南宁530007；2广西梧州市岑溪市梨木镇农业农村中心，广西梧州543206）摘要：【目的】鉴定评价31个已知主效抗瘟基因对广西稻瘟病菌的抗性，明确其在广西水稻育种中的利用价值，为水稻抗瘟新品种的选育、有效聚合抗瘟基因及抗瘟品种合理布局提供理论支撑。【方法】以25个抗瘟单基因系、6个抗稻瘟病近等基因系以及桂R106、红脚占、砦糖3个广西地方抗源品种和感病品种CO39、丽江新团黑谷为供试水稻材料，利用20182021年来自广西不同生态稻作区的328个稻瘟病菌单孢菌株对供试31个水稻主效抗瘟单基因进行室内人工喷雾接种抗性评价，并利用稻瘟病区自然诱发病圃对其进行田间抗性鉴定，评价供试水稻材料的抗病性，分析任意2个抗瘟基因的联合抗性频率，进行抗瘟基因与测试菌株的亲和性聚类分析。【结果】31个主效抗瘟基因对测试稻瘟病菌单孢菌株的抗性频率介于084.5%，多数基因抗性频率较低，在病区病圃表现高度感病。抗性频率较高的抗瘟基因依次为Pi-k、Pi-km、Pi-9、Pi-1和Pi-z5，分别为84.5%、82.9%、80.5%、77.4%和68.9%，这些抗瘟基因在病区病圃也表现出较好的田间抗病性；对任意2个抗瘟基因联合抗性频率分析发现，不同抗瘟基因间组合的联合抗性频率比单个抗瘟基因的抗性频率均有不同程度提高，其中Pi-kmPi-9的联合抗性频率最高，达97.9%；根据抗瘟基因与测试菌株的亲和性结果进行聚类分析，供试31个主效抗瘟基因可划分为两大组，第I组包括Pi-a（1）等24个抗性较弱的抗瘟基因，抗性频率在057.0%，第组包括Pi-9等7个抗性较强的抗瘟基因，抗性频率在41.5%84.5%。【结论】抗瘟基因Pi-k、Pi-km、Pi-9、Pi-1和Pi-z5对广西稻瘟病菌具有较高的抗性频率，在病圃表现出较好的田间抗性，在广西仍可因地制宜加以利用。基因聚合有望选育出抗谱较广的抗瘟水稻品种。关键词：水稻；抗瘟基因；抗性频率；田间抗性中图分类号：S435.111.41文献标志码：A文章编号：2095-1191（2023）07-2023-08收稿日期：2022-07-01基金项目：广西重点研发计划项目（桂科AB21220016）；国家现代农业产业技术体系广西水稻创新团队项目（nycytxgxcxtd-2021-01-05）；广西农业科学院基本科研业务专项（桂农科2021YT074）通讯作者：颜群（1977-），https:/orcid.org/0000-0003-2790-896X，副研究员，主要从事水稻病害防控研究工作，E-mail：第一作者：岑贞陆（1972-），https:/orcid.org/0000-0003-4116-9681，副研究员，主要从事水稻病害防控研究工作，E-mail：Resistance analysis of 31 major rice blast resistance genes againstMagnaporthe grisea（Hebert）Barr population in GuangxiCENZhen-lu1，WEIYan2，NONGQian1，LIKun-hua1，WEIShan-fu1，WEILi-li1，YANQun1*（1Plant Protection Research Institute，GuangxiAcademy ofAgricultural Sciences/Key Laboratory of Green Prevention andControl on Fruits and Vegetables in South China，Ministry ofAgriculture and RuralAffairs/Guangxi Key Laboratory ofBiology for Crop Diseases and Insect Pests，Nanning，Guangxi 530007，China；2Limu TownAgricultural and RuralCenter，Cenxi City，Wuzhou City，Wuzhou，Guangxi 543206，China）Abstract：【Objective】The objective of the study was to identify and evaluate the resistance of 31 known major riceblast resistance genes to Magnaporthe grisea（Hebert）Barr in Guangxi，to make clear their application value in ricebreeding in Guangxi，and to provide theoretical support for the selection and breeding of new rice blast resistance varie-ties，the effective polymerization of resistance genes，and the rational layout of blast resistant varieties.【Method】Twenty-five blast resistant monogenic lines，six near-isogenic lines for resistance to rice blast，and three Guangxi local resistancesource varieties of Gui R106，Hongjiaozhan and Zhaitang，and disease-susceptible varieties of CO39，and Lijiang Xintua-南方农业学报Journal of Southern Agriculture2023，54（7）：2023-2030ISSN 2095-1191；CODEN NNXAABhttp:/DOI：10.3969/j.issn.2095-1191.2023.07.01454卷南 方 农 业 学 报 20240引言【研究意义】由子囊菌 Magnaporthe grisea（He-bert）Barr（无性世代为Pyricularia grisea Sacc.）引起的稻瘟病是制约水稻高产稳产的主要病害，每年可造成稻谷损失10%30%，发病严重的田块减产可达40%50%（杨义强等，2021）。目前生产上控制该病害的主要措施是使用农药和培育抗瘟水稻品种。但在病害流行季节，感病品种即便多次施药也效果甚微，不仅会增加水稻生产成本，还容易造成环境污染。利用抗瘟基因选育抗病水稻品种及合理布局携带不同抗性基因品种被认为是防治该病最经济、有效和环保的措施，也符合人类对绿色食物的要求（Deng et al.，2017；孟峰等，2020）。广西是稻瘟病重发区，每年发生面积在50万ha左右，年损失稻谷约3万t（谢茂昌等，2012），给农民造成严重的经济损失。而目前生产上主推的品种（组合）对广西稻瘟病菌的抗性均不佳，究其根本原因是各育种单位在品种选育过程中缺乏有效的抗源。因此，开展已知主效抗瘟基因对广西稻瘟病菌的抗性分析，明确各抗性基因的抗性水平，可避免和减少育种的盲目性，对有效开展抗病品种选育和合理利用具有重要意义。【前人研究进展】自20世纪60年代以来，随着分子遗传学的迅速发展及“国际水稻基因组测序”计划的完成，大量的稻瘟病抗性基因相继被定位和克隆。目前已至少报道了69个位点的100多个抗稻瘟病主效抗性基因和300多个部分抗性基因（Sharma et al.，2012；Ashkani et al.，2016）。其中有28个主效抗性基因（Pi-t、Pi-sh、Pi-37、Pi-64、Pi-b、Pi-d2、Pi-d3、Pi-25、Pi-2、Pi-9、Pi-zt、Pi-50、Pi-gm、Pi-zh、Pi-36、Pi-5/Pi-i、Pi-a/Pi-CO39、Pi-1、Pi-54/Pi-54rh、Pi-km、Pi-kp、Pi-k、Pi-ke、Pi-ta和Ptr）及5个部分抗性基因（Pi-21、Pi-35、Pi-63、Pb1和Pid3-）被成功克隆，为稻瘟病抗性育种提供了有效基因资源（吴云雨等，2021）。然而，由于稻瘟病菌具有丰富的遗传多样性，并具有时空性差异（吴伟怀等，2004），会造成同一抗性基因在不同地区表现不同的抗瘟效果（周江鸿等，2003）。李进斌等（2005）将采自云南3个稻区的282个稻瘟病单孢菌株接种22个抗瘟单基因系，发现Pi9、Pi-z5、Pi-1和Pi-ta2对云南各稻区稻瘟病菌株表现高抗。杨健源等（2008）对30个不同来源的抗瘟单基因系进行了小种专化和田间抗性分析评价，认为Pi-kh和Pi-1对广东稻瘟病菌抗谱较广，而且在病区表现很好的田间抗性。雷财林等（2011）利用采自黑龙江省的173个稻瘟病菌株对31个抗瘟单基因系进行致病性测定，结果显示，抗性基因Pi9、Piz-5（CA）、Piz-5（R）、Pita-2（R）、Pita-2（P）、Pi12（t）和Pi20（t）对该省的稻瘟病菌表现较广的抗谱。兰波等（2014）应用381个稻瘟病菌株对30个水稻抗瘟基因品系进行苗期接种，结果表明，Pi-zt、Pi-k、Pi-1、Pi-z5、Pi-k（C）、Pi-kp和Pi-9（t）等7个水稻抗瘟基因对江西省稻瘟病菌群体表现出nheigu，were used as the rice materials for the test.The indoor artificial spray inoculation was used to evaluate the resis-tance of 31 major rice blast resistance monogenic genes provided for the test using 328 Magnaporthe grisea monosporousstrains from different ecological rice-growing region in Guangxi from 2018 to 2021.Field resistance identification was alsocarried out by natural nursery in blast zone.The resistance of the tested lines was evaluated.The joint resistance frequen-cies of any two rice blast resistance genes was analyzed.Cluster analysis of compatibility between rice blast resistancegenes to the tested strains was conducted.【Result】The resistance frequencies of the 31 major rice blast resistance genes tothe monosporous strains of tested pathogens ranged from 0 to 84.5%.Most of the genes showed low resistance frequenciesand high susceptibility in the blast zone nursery.The rice blast resistance genes with higher resistance frequencies werePi-k，Pi-km，Pi-9，Pi-1 and Pi-z5，with the values of 84.5%，82.9%，80.5%，77.4%and 68.9%respectively，and theserice blast resistance genes showed better field resistance in the blast zone nursery.The analysis of the joint resistance fre-quencies of any two rice blast resistance genes revealed that the joint resistance frequencies of different combinations ofrice blast resistance genes were higher than those of individual resistance genes to varying degrees，with Pi-kmPi-9 com-bination having the highest joint resistance frequency of 97.9%.According to the cluster analysis of compatibility resultsbetween rice blast resistance genes and the tested strains，the 31 rice blast resistance genes for testing could be classifiedinto two major groups.Group I included 24 weak rice blast resistance genes such as Pi-a（1）with resistance frequenciesranging from 0 to 57.0%，and group II included 7 strong rice blast resistance genes such as Pi-9 with resistance frequen-cies ranging from 41.5%to 84.5%.【Conclusion】Rice blast resistance genes Pi-k、Pi-km、Pi-9、Pi-1 and Pi-z5have high re-sistance frequency to M.grisea in Guangxi and show good field resistance in the blast nursery.Therefore，these genes canstill be used for future rice breeding according to local conditions in Guangxi.Gene polymerization is expected to selectand breed rice blast resistance varieties with broader resistance spectrum.Key words：rice；rice blast resistance genes；resistance frequency；field resistanceFoundation items：Guangxi Key Research and Development Plan Project（Guike AB21220016）；Guangxi Rice In-novation Team of National Modern Agricultural Technology System Construction Project（nycytxgxcxtd-2021-01-05）；Basic Research Project of GuangxiAcademy ofAgricultural Sciences（Guinongke 2021YT074）7期2025较高的抗性频率。杨小林等（2014）分析了20个垂直抗性基因在湖北恩施、宜昌和咸宁3个病圃的叶瘟和穗瘟抗性情况，发现Pi-kh、Pi-9和Pi-z5有良好的抗性表现，而Pi-t、Pi-ta、Pi-zt和Pi-12（t）抗性欠佳。杜宜新等（2016）研究结果显示，Pi-km、Pi-7、Pi-kp和Pi-9等4个主要抗瘟基因对福建省稻瘟病菌抗性较强，可作为抗源使用。王业文等（2016）从22个抗性基因中鉴定出Pi-1、Pi-2、Pi-9、Pi-5和Pi-7等在陕南秦巴山区的抗性效果较好。张海珊等（2020）利用108个稻瘟病菌株对10个不同单基因系进行了致病力测定，结果发现Pi9、Pik和Pizt等3个抗性基因对安徽地区的稻瘟病菌具有较高的抗性。【本研究切入点】抗瘟育种和抗性改良的首要前提是抗性基因的发掘与鉴定，已知的抗瘟单基因系遗传背景明确且单一，容易进行育种改良，而目前已知的主效抗瘟基因在广西的抗性表现如何尚不清楚，不利于抗性基因的育种应用。【拟解决的关键问题】利用采自广西19个县（市）的328个稻瘟病菌单孢菌株和稻瘟病区自然诱发病圃对31个已知主效抗瘟单基因进行抗性评价，明确其在广西的抗性水平及利用价值，筛选出适合广西利用的抗瘟基因，为水稻抗瘟新品种的选育、有效聚合抗瘟基因及抗瘟品种合理布局提供理论支撑。1材料与方法1.1试验材料1.1.1供试水稻材料供试水稻材料共36份，包括国际水稻研究所育成的25份抗瘟单基因系和中国农业科学院作物科学研究所育成的6份水稻抗稻瘟病近等基因系（表1），由中国农业科学院作物科学研究所和广东省农业科学院植物保护研究所惠赠；桂R106、红脚占、砦糖3份广西地方抗源品种和感病品种CO39、丽江新团黑谷（LTH）。1.1.2供试菌株供试菌株为20182021年从广西不同生态稻作区19个县（市）的不同水稻品种上采集的106份穗颈瘟标样上分离得到的328个单孢菌株，其中来源于桂南稻作区165个、桂中稻作区97个、桂北稻作区39个、高寒山区稻作区27个。经我国7个鉴别品种测定，328个单孢菌株分属于7群26个生理小种。1.1.3培养基酵母淀粉培养基：酵母浸膏2 g、可溶性淀粉10 g、琼脂18 g、蒸馏水1000 mL，121 高压灭菌25 min；稻瘟病菌产孢培养基：高粱粒经浸泡35 h后捞起晾干分装入三角瓶中，121 高压灭菌25 min。1.2试验方法1.2.1接种菌液制备病原菌的单孢分离、培养及保存参照颜群等（2009）的方法。单孢分离菌株在含酵母淀粉培养基中培养7 d后，转接至产孢培养基26 恒温培养1013 d，待高粱粒表面长满菌丝体时，用灭菌水洗净其表面菌丝，将高粱粒平铺于已消毒的搪瓷盘中，上面覆盖一层湿纱布保温保湿培养，待其上产生大量分生孢子后用无菌水洗下孢子，过滤、搅匀，加入0.02%Tween-20，在光学显微镜下用血球计数板测定孢子浓度，用无菌水将孢子悬浮液浓度调节至21053105个孢子/mL，备用。1.2.2室内水稻苗期抗病性测定将供试水稻材料种子浸种催芽后播于盛有肥泥的瓷盘中，每个材料播10粒左右，待秧苗长至2.53.0叶时施1次尿素，每盘施2 g，23 d后，即苗长至3叶1心时将配制好的病原菌孢子悬浮液用空气压缩机连接喉头喷雾器在接种箱内均匀喷雾到稻苗上，接种量以所有秧苗叶片上布满病原菌孢子液为标准。接种完成后将秧苗移至保湿箱中27 保湿黑暗培养24 h，然后移出至温室，喷雾保湿67 d后进行病情调查。供试材料对每个菌株的抗病性测定设2次重复。病级调查参照NY/T 26462014 水稻品种试验稻瘟病抗性鉴定与评价技术规程 进行，03级归为抗病反应型（R），49级归为感病反应型（S）。1.2.3田间病圃抗性测定在广西稻瘟病常发区岑溪市梨木镇设置田间自然诱发病圃，于2020年和2021年晚造（每年711月）对供试材料进行观察鉴定，每个材料插植5行，每行6穴，每穴23棵苗，每个材料四周插植2行诱发行，诱发感病品种为CO39和丽江新团黑谷，设2个重复。病圃按当地水稻生产习惯常规管理，适量增施氮肥，原则上不喷施杀菌剂，若发现有纹枯病中等及以上程度发生则使用井冈霉素进行防治，杀虫剂的使用则根据病圃害虫发生的种类及程度。于水稻分蘖期诱发感病品种叶瘟发生达7级以上时调查叶瘟，水稻黄熟期调查穗瘟。田间病圃试验叶瘟和穗瘟病级调查按NY/T 26462014水稻品种试验稻瘟病抗性鉴定与评价技术规程执行。1.3统计方法根据供试的31个主效抗瘟基因对测试菌株的抗感反应，计算抗性频率。单个抗性基因的抗性频率（%）=对供试单个Pi基因无毒的菌株数/测试总菌株数100；联合抗性频率（%）=对供试2个Pi基因组合中任意一个Pi基因无毒的菌株数/测试总菌株数100。根据31个主效抗瘟基因与供试328个稻瘟病菌单孢菌株的亲和性结果，将其转换成l和0二进制数据，其中l代表不亲和反应，0代表亲和反应。利用岑贞陆等：31个水稻主效抗瘟基因对广西稻瘟病菌群体的抗性分析54卷南 方 农 业 学 报 2026DPS 7.05以非加权组平均法（UPGMA）对31个抗瘟基因进行聚类分析（兰波等，2014）。2结果与分析2.1供试主效抗瘟基因对广西稻瘟病菌群体的抗性频率测定结果（表1）显示，31个主效抗瘟基因对测试的328个广西稻瘟病菌单孢菌株的抗性频率为084.5%，不同抗性基因的抗性频率差异明显。其中，来自粳稻品种Kanto 51的抗瘟基因Pi-k的抗性频率最高，达84.5%；其次为来自粳稻品种Tsuyuake的抗瘟基因Pi-km，抗性频率为82.9%；来自野生稻WHD-IS-75-1-127的抗瘟基因Pi-9和来自籼稻品种C101LAC的抗瘟基因Pi-1也表现出较强抗性，抗性频率分别为80.5%和77.4%；籼稻品种C101A51的抗瘟基因Pi-z5、粳稻品种Kusabue的抗瘟基因Pi-k（C）以及粳稻品种RIL29的抗瘟基因Pi-7表现为中等抗性，抗性频率分别为68.9%、57.0%和51.5%；而来自籼稻CO39的抗瘟基因Pi-a（2）对所有供试菌株均表现感病；其他Pi-a（1）、Pi-i、Pi-ks、Pi-kh、Pi-z、Pi-ta（2）、Pi-b、Pi-t、Pi-sh（1）、Pi-sh（2）、Pi-km（C）、Pi-ta（C）、Pi-ta2（C）、Pi-kp（C）、Pi-3、Pi-5、Pi-12、Pi-19和Pi-20等19个抗瘟基因的抗性频率均低于30.0%，这些基因在广西的利用价值不大。从品种类型来看，14个粳型抗瘟基因和16个籼型抗瘟基因的抗性频率分别为2.4%84.5%和077.4%，平均值分别为26.2%和25.6%，来自粳稻和来自籼稻2种类型的抗瘟基因对广西稻瘟病菌的抗性频率无明显差异。来源于不同抗性供体但具有相同名称的抗瘟基因对测试菌株表现出不同的抗性，如Pi-a、Pi-k、Pi-ta和Pi-sh。总体来水稻材料Rice materialIRBLa-AIRBLa-CIRBLi-F5IRBLks-F5IRBLk-KaIRBLkp-K60IRBLkh-K3IRBLz-FUIRBLzt-TIRBLta-CT2IRBLta-CP1IRBLb-BIRBLt-K59IRBLsh-SIRBLsh-BF80-1F98-7F124-1F128-1F129-1F145-2IRBLkm-TSIRBL1-CLIRBLz5-CAIRBL3-CP4IRBL5-MIRBL9-WIRBL12-MIRBL19-AIRBL20-IR24IRBL7-M桂R106 Gui R106红脚占 Hongjiaozhan砦糖 ZhaitangCO39LTH抗瘟基因Rice blast resistance genePi-a（1）Pi-a（2）Pi-iPi-ksPi-kPi-kpPi-khPi-zPi-ztPi-ta（1）Pi-ta（2）Pi-bPi-tPi-sh（1）Pi-sh（2）Pi-k（C）Pi-km（C）Pi-ta（C）Pi-ta2（C）Pi-kp（C）Pi-b（C）Pi-kmPi-1Pi-z5Pi-3Pi-5Pi-9Pi-12Pi-19Pi-20Pi-7供体DonorAichiAsahiCO39Fujisaka 5Fujisaka 5Kanto 51K60K3FukunishikiToride lC105TTP2L9C101PKTBL1K59Shin 2BL1KusabueHuabeidamiK1Pi No.4PusurTijahajaTsuyuakeC101LACC101A51C104PKTShin 2WHD-IS-75-1-127RIL10AichiAsahiIR24RIL29品种类型Variety type粳籼粳粳粳籼籼籼籼籼籼籼籼粳粳粳粳籼籼籼籼粳籼籼籼粳野生稻粳粳粳粳籼籼籼籼粳抗性频率（%）Resistance frequency11.009.54.984.541.518.914.932.033.513.41.88.514.32.457.020.414.329.04.041.582.977.468.910.14.680.55.57.011.651.596.089.085.100表 131个主效抗瘟基因对328个广西稻瘟病菌单孢菌株的抗性频率Table 1Resistance frequency of 31 major rice blast resistance genes to 328 M.grisea monosporous strains from Guangxi基因后带（C）表示中国育成的近等基因系；基因后带（1）和（2）表示基因名称相同但供体不同Genes followed by（C）indicated the near-isogenic lines bred by China；genes followed by（1）and（2）indicated the genes shared the same name butfrom different donors7期2027看，供试抗瘟基因对广西稻瘟病菌的抗性频率处于较低水平。供试的3个广西地方抗源桂R106、红脚占和砦糖对测试菌株表现出广谱抗性，抗性频率达85.1%96.0%，均高于所有供试抗瘟基因。2.2供试主效抗瘟基因对广西稻瘟病菌的联合抗性31个供试主效抗瘟基因中任意2个抗瘟基因组合方式共有465种，通过统计分析得出任意2个抗瘟基因聚合对测试的328个稻瘟病菌株的联合抗性频率为3.3%97.9%，不同抗瘟基因间组合的联合抗性频率比单个抗瘟基因的抗性频率均有不同程度提高。其中，抗性频率高于90.0%的抗性基因组合有13个，Pi-kmPi-9组合的联合抗性频率最高，达97.9%（表2），表明基因聚合可明显提高抗病性。2.3供试主效抗瘟基因对广西稻瘟病菌的亲和反应聚类分析结果根据抗瘟基因与测试菌株的亲和性结果进行聚类分析，结果（图1）显示，31个主效抗瘟基因在相异系数约0.67时被划分为两大组，第I组包括Pi-a（1）等 24 个 抗 性 较 弱 的 抗 瘟 基 因，其 抗 性 频 率 在057.0%；第组包括Pi-9等7个抗性较强的抗瘟基因，其抗性频率在41.5%84.5%。从图1可看出，抗性频率相当的抗瘟基因在进行UGPMA聚类时容易聚在一起，也说明抗性频率相当的抗瘟基因与供试的328个稻瘟病菌株有较相似的亲和性反应。表 2不同抗瘟基因组合对广西稻瘟病菌的抗性频率Table 2Resistance frequency of different combinations ofrice blast resistance genes to M.grisea in Guangxi图 1抗瘟基因对广西稻瘟病菌的亲和反应聚类分析Fig.1Cluster analysis of the compatibility response of rice blast resistance genes to M.grisea in Guangxi相异系数 Difference coefficient0.000.140.290.430.580.72基因组合Combination of genesPi-kmPi-9Pi-1Pi-9Pi-kPi-9Pi-kPi-ztPi-kPi-kmPi-1Pi-z5、Pi-kPi-1Pi-9Pi-7Pi-kmPi-1、Pi-kmPi-z5Pi-bPi-km、Pi-k（C）Pi-kmPi-k（C）Pi-9抗性频率（%）Resistance frequency97.996.095.494.593.993.092.191.590.590.0pi-a（1）Pi-a（2）Pi-bPi-kp（C）Pi-ksPi-sh（2）Pi-km（C）Pi-tPi-5Pi-12Pi-ta（C）Pi-19Pi-iPi-3Pi-zPi-ta（2）Pi-sh（1）Pi-20Pi-khPi-ztPi-ta（1）Pi-k（C）Pi-ta2（C）Pi-b（C）Pi-kPi-7Pi-z5Pi-kpPi-kmPi-1Pi-9岑贞陆等：31个水稻主效抗瘟基因对广西稻瘟病菌群体的抗性分析抗瘟基因Rice blast resistance gene54卷南 方 农 业 学 报 20282.4供试主效抗瘟基因的田间病圃抗性评价2年田间病圃鉴定结果（表3）表明，所有供试抗瘟单基因系年度间抗性表现差异不大。根据叶瘟和穗瘟抗性表现一致性可分为3类，第1类是叶瘟和穗瘟均表现为感-高感的抗瘟基因，这类型基因占大多数，分别是：Pi-a（1）、Pi-a（2）、Pi-i、Pi-ks、Pi-kp、Pi-kh、Pi-z、Pi-zt、Pi-ta（2）、Pi-b、Pi-t、Pi-sh（1）、Pi-sh（2）、Pi-k（C）、Pi-km（C）、Pi-ta2（C）、Pi-kp（C）、Pi-b（C）、Pi-3、Pi-5、Pi-12、Pi-19和Pi-20；第2类是叶瘟表现抗，但穗瘟表现为中感-高感的抗瘟基因，分别是：Pi-k、Pi-ta（1）、Pi-ta（C）、Pi-z5、Pi-1和Pi-7；第3类是叶瘟和穗瘟均表现为抗的基因，分别为Pi-km和Pi-9。桂R106、红脚占和砦糖3个广西地方抗源品种叶瘟和穗瘟连续2年均表现出稳定的抗病性。总的来看，抗瘟基因的抗性频率越高，田间病圃的抗性表现就越好、越稳定，抗源品种的田间抗性表现明显优于抗瘟单基因系。3讨论由于稻瘟病菌具有复杂性和多样性，并且较易发生变异，抗瘟品种一般在大面积种植几年后便丧失抗性，因此抗病基因的发掘和合理利用是抗瘟育种的基础和关键核心（谢颖，2022）。目前虽然已有大量的稻瘟病抗性基因被鉴定和克隆，但大多数基因都存在抗性不强及抗谱较窄等缺陷，难以进行育种利用。国际水稻研究所培育的抗瘟单基因系和中国农业科学院作物科学研究所培育的抗稻瘟病近等基因系因抗病基因的遗传背景较为单一、清晰，较容易进行育种应用。本研究结果表明，供试的31个主效抗瘟基因中大多数基因对测试的328个广西稻瘟病单孢菌株表现较窄抗谱，并且在田间自然病圃表现高度感病，生产上应慎用。31个主效抗瘟基因中只有Pi-k、Pi-km、Pi-9、Pi-1和Pi-z5具有较高的抗性水平，抗性频率分别为84.5%、82.9%、80.5%、77.4%和68.9%，而且在田间自然病圃抗性表现也相对较好，这些基因在今后广西抗瘟育种中可考虑重点利用。在生产应用中，广谱抗性基因因不易丧失抗性而比单一抗性基因更具优势。已报道的稻瘟病广谱抗性基因（或位点）有20多个，如Pi-3、Pi-5、Pi-zt、Pi-z5、Pi-9和Pi-b等（袁熹等，2017）。然而，这些广谱抗性基因在不同稻区却表现出不同的抗性水平。本研究中，Pi-3、Pi-5和Pi-b对广西稻瘟病菌株的抗性频率均低于11.0%，并且在田间自然病圃均表现感病或高感；而这3个基因在云南稻区表现出较高的广谱抗性，抗性频率均达62%以上（李进斌等，2005）。Pi-9在广西表现较高抗性，抗性频率达80.5%，但在广东的抗性频率仅为62.2%，表现中等抗性（杨健源等，2008）。因此，广谱抗性基因的使用仍具有地域性，抗瘟基因的选择必需结合当地稻瘟病菌生理小种发生的类型和特点，否则会造成抗瘟基因在育种和生产上应用的盲目性。本研究发现，具有相同名称但来源于不同抗性供体的抗瘟基因对测试菌株表现出不同的抗性反应，如抗性供体为粳稻Aichi Asahi的Pi-a（1）抗性频率为11.0%，而抗性供体为籼稻CO39的Pi-a（2）抗性频率为0；来源于粳稻Kanto 51的Pi-k抗性频率为84.5%，而来源于粳稻Kusabue的Pi-k（C）抗性频率为57.0%，与刘文德等（2005）、杨健源等（2008）、兰波等（2014）的研究结果相似，可能是抗瘟基因的同名异表 3供试主效抗瘟基因的田间病圃抗性表现Table 3Resistance performance of tested major rice blast resistance genes in blast nursery水稻材料Rice materialIRBLa-AIRBLa-CIRBLi-F5IRBLks-F5IRBLk-KaIRBLkp-K60IRBLkh-K3IRBLz-FUIRBLzt-TIRBLta-CT2IRBLta-CP1IRBLb-BIRBLt-K59IRBLsh-SIRBLsh-BF80-1F98-7F124-1抗瘟基因Rice blast resis-tance genePi-a（1）Pi-a（2）Pi-iPi-ksPi-kPi-kpPi-khPi-zPi-ztPi-ta（1）Pi-ta（2）Pi-bPi-tPi-sh（1）Pi-sh（2）Pi-k（C）Pi-km（C）Pi-ta（C）叶瘟级别Leaf blast grade20204764233552466774432021565434565347586532穗瘟级别Panicle blast grade20209997575995799995772021999979999779999757水稻材料Rice materialF128-1F129-1F145-2IRBLkm-TSIRBL1-CLIRBLz5-CAIRBL3-CP4IRBL5-MIRBL9-WIRBL12-MIRBL19-AIRBL20-IR24IRBL7-M桂R106 GuiR106红脚占 Hongjiaozhan砦糖 ZhaitangCO39LTH抗瘟基因ResistancegenePi-ta2（C）Pi-kp（C）Pi-b（C）Pi-kmPi-1Pi-z5Pi-3Pi-5Pi-9Pi-12Pi-19Pi-20Pi-7叶瘟级别Leaf blast grade20205562236424553111782021455234533456401167穗瘟级别Panicle blast grade202077934575397951339920215993579747995113997期2029功所致，或是不同抗性供体的遗传背景影响了抗性基因的表达，具体原因值得深入研究。目前已至少报道了69个位点的100多个抗稻瘟病主效抗性基因（Ashkani et al.，2016），而本研究仅对其中31个主效抗瘟基因进行了鉴定，试验具有一定局限性，其他广谱抗性基因如Pi-gm和Pi-d3等在广西的抗性如何并不清楚，因此，为发掘更多适合广西利用的广谱抗性新基因，应在加强本地稻瘟病菌种群结构监测的基础上，进一步扩大收集鉴定其他更多抗源材料。广西拥有丰富的稻种资源，除了开展已知抗瘟基因的利用价值评价外，从地方稻种资源中发掘广谱抗稻瘟病优异基因