全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(2): 263−270 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家公益性行业(农业)科研专项经费项目(nyhyzx3-16), 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项基金项目(2009RG004-4),
浙江省三农五方科技协作计划项目(SN200711)和国家科技支撑计划项目(2006BAD08A04)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 黄世文, E-mail: shiwenhuang666@yahoo.com.cn, Tel: 0571-63370312
第一作者联系方式: E-mail: qmwling@163.com
Received(收稿日期): 2010-07-09; Accepted(接受日期): 2010-07-20.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.00263
对中国南方部分籼型杂交水稻纹枯病抗性的评价
王 玲 1 黄雯雯 1,2 刘连盟 1 傅 强 1 黄世文 1,2,*
1中国水稻研究所, 浙江杭州 310006; 2广西大学农学院, 广西南宁 530003
摘 要: 由立枯丝核菌引起的水稻纹枯病是世界性的水稻严重病害之一, 且在育种和生产上可利用的抗病种质极少,
迫切需要发掘抗源。本研究鉴定了来自中国南方 11个省(市、自治区)的 166个籼型杂交稻组合对纹枯病菌的苗期抗
性。未发现免疫或高抗的组合, 但不同组合间的抗性差异极显著, 平均病情指数符合正态分布 N (5.27, 0.682), 变化幅
度为 2.84~7.64。根据动态聚类分析, 参试组合被划分为抗、中抗、中感、感和高感 5级, 分别占总数的 1.20%、13.86%、
36.14%、43.37%和 5.42%。参试的大多数组合为感病, 仅 K 优 88 和中优 9801 抗病, 但其抗性还需在大田进行成株
期验证。用 Bayes 法建立了各抗性级的判别函数, 判别准确率达 96.39%。根据综合病情指数, 上述 5 级的组合分别
占总数的 1.20%、13.25%、63.25%、21.69%和 0.60%。与动态聚类比较, 两者极显著相关(r＝0.81, P<0.01), 说明这
两种方法均可用于水稻对纹枯病的抗性评价。但动态聚类法较适用于接种环境相对一致的苗期鉴定, 而不能比较不
同环境条件下的鉴定结果; 综合病情指数法则不受时间、地点和批次的限制, 更具实用性。通过这两种方法共筛选出
26个抗或中抗的组合, 它们之间的遗传距离为 0.04~0.71; 在遗传距离为 0.36处, 可将其中的 22个组合聚为一簇, 表
明其遗传基础较窄。系谱追踪表明 26 个抗或中抗的杂交稻亲本亲缘关系较近。因此, 在抗纹枯病育种中, 需要拓宽
抗病种质的遗传基础, 培育聚合有数量抗性的材料或组合。
关键词: 籼型杂交稻; 纹枯病; 抗性鉴定; 动态聚类分析; 综合病情指数
Evaluation of Resistance to Sheath Blight (Rhizoctonia solani) in Some Indica
Hybrid Rice from Southern China
WANG Ling1, HUANG Wen-Wen1,2, LIU Lian-Meng1, FU Qiang1, and HUANG Shi-Wen1,2,*
1 China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006, China; 2 Agricultural College, Guangxi University, Nanning 530003, China
Abstract: Rice sheath blight caused by Rhizoctonia solani is one of the most devastative diseases worldwide, which causes seri-
ous yield loss under favorable environmental conditions. R. solani has a very wide host range and the rice germplasm with com-
plete resistance to this disease is zezo. Sheath blight resistance is generally controlled by polygene, with a wide variation among
rice cultivers. It is necessary to evaluate probably partial resistance to sheath blight from germplasms for rice breeding program. A
total of 166 indica hybrid rice combinations collected from 11 provinces in southern China were inoculated by using five isolates
with different pathogenicities at seedling stage in the greenhouse. No combination was found to be completely immune or highly
resistant, and the resistance to sheath blight varied significantly among different combinations. Average disease index of these
combinations were in accordance with normal distribution N (5.27, 0.682) and ranged from 2.84 to 7.64. The results showed that
this inoculation method at seedling stage was simple, rapid, uniform, and allowed to distinguish minor differences in susceptibility,
so it can be used for a large-scale screening or primary resistance identification. According to the disease index of each isolate,
166 combinations were classified into five types based on dynamic clustering analysis (DCA), namely resistant (R), moderately
resistant (MR), moderately susceptible (MS), susceptible (S), and highly susceptible (HS), accounting for 1.20%, 13.86%, 36.14%,
43.37%, and 5.42%, respectively. The discriminant functions for each type were calculated based on Bayes method, and the accu-
racy rate for discrimination reached 96.39%. The results indicated that most of the combinations were susceptible. Only two com-
binations, K you 88 and Zhongyou 9801, were resistant, but should be verified at the adult stage in paddy field. Synthetic disease
264 作 物 学 报 第 37卷

index (SDI) of all combinations was also calculated by average disease index of the five isolates, the combinations were graded as
R, MR, MS, S, and HS based on SDI, accounting for 1.20%, 13.25%, 63.25%, 21.69%, and 0.60%, respectively. There was sig-
nificant correlation between the results of DCA and SDI (r = 0.81, P < 0.01), showing that both methods can be used for evaluat-
ing the disease resistance. But the former method is suitable for seedling screening under the uniform growth conditions; while the
latter is independent of time, place and batch of the identification, and more versatile than the former. Only 26 combinations with
resistance or moderate resistance to sheath blight were gained by DCA and SDI, the genetic distances ranged from 0.04 to 0.71.
Twenty six combinations were divided into two groups by UPGMA cluster analysis, and 22 out of them were grouped into a group
with the narrow genetic background at genetic distance of 0.36. There was a close relationship among the parents of the 26 com-
binations according to the pedigree tracing. Therefore, the practical strategy for rice resistance breeding to sheath blight is further
to broaden genetic bases of germplasm, pyramid quantitative resistance genes, construct hybrid combinations with parents having
desirable traits and resistance to sheath blight.
Keywords: Indica hybrid rice; Sheath blight; Resistance evaluation; Dynamic clustering analysis (DCA); Synthetic disease index
(SDI)
水稻纹枯病是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani
Kühn)侵染引起的一种世界性病害 , 普遍发生于稻
作国家[1]。该病一般造成水稻减产 10%~30%, 严重
时可达 50%[2]。廖皓年等[3]曾调查认为我国南方稻区
水稻纹枯病发病面积是稻瘟病的 2.07 倍, 所造成的
损失是稻瘟病的 1.97倍。近年来, 随着高产、矮秆、
多蘖、耐肥品种(组合)的应用推广, 种植密度提高以
及施氮量增加, 水稻纹枯病的危害日趋严重, 已上
升为我国南方稻区的第一大病害[4]。
由于纹枯病菌具有寄主范围广和腐生性强的特
性, 水稻对纹枯病的抗性属于数量性状[5-6], 至今未
发现免疫和高抗的种质[7-8], 但不同水稻品种(组合)
间的耐病程度有明显差异, 能筛选到少量抗性水平
较高的种质或品种, 如 Jasmine 85、特青、LSBR-5、
LSBR-33、YSBR1和窄叶青 8号等[9-12]。因此, 应进
一步加强资源的搜集与鉴定, 挖掘优良抗源, 以用
于生产和水稻抗纹枯病育种。然而, 已研发的抗性
鉴定方法, 如田间成株期的牙签嵌入法工作量大、
周期长以及离体接种法重演性较差, 难以用于大规
模抗性鉴定[13]。近年建立的苗期鉴定体系不仅工作
量减少、试验周期缩短, 而且具有较好的重复性和
可靠性[14-15]。陈夕军等[16]报道苗期鉴定和成株期鉴
定的结果之间有很高的相关性。
籼型杂交水稻对我国粮食增产有巨大贡献, 目
前, 我国育成了大量的杂交籼稻组合, 但缺乏对这
些组合进行系统的纹枯病抗性评价。本试验在温室
中 , 采用苗期鉴定方法 , 对来自我国南方 11个省
(市、自治区)的 166个籼型杂交稻组合进行抗纹枯
病鉴定, 比较动态聚类分析和综合病指法进行抗性
分类的一致性和实用性, 评价选出的中抗以上杂交
组合的遗传多样性, 旨在为水稻抗纹枯病育种和种
质资源的开发利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试水稻材料
自我国南方 11个省(市、自治区)收集的籼型杂
交稻组合共计 166个(表 1)。分别来自安徽(37个)、
四川(46个)、江西(33个)、湖北(15个)、湖南(8个)、
广东(1个)、广西(13个)、江苏(2个)、浙江(6个)、
贵州(2个)和重庆(3个)。
1.2 供试水稻纹枯病菌
5个致病力不同的菌株分别为 C30、GD118、
E67、YN7和 YN3。其中 C30和 GD118为强致病力
菌株, E67和 YN7为中等致病力菌株, YN3为弱致病
力菌株[16]。
1.3 鉴定参试杂交稻组合的纹枯病抗性
参照王子斌等[15]苗期快速鉴定技术稍加修改后
进行抗性鉴定。将纹枯病菌接种于灭菌的稻谷上 ,
于 28℃暗培养 5~6 d, 待谷粒表面布满菌丝后用于
接种。将参试组合的种子播于装有灭菌土的方盆中,
稻苗至 3.0~3.5叶期时, 将带菌稻谷紧贴幼苗基部两
侧各放置 1 粒, 每个材料接种 5 个致病力不同的菌
株, 每个菌株接种 10株小苗。接种后在盆上安置高
70 cm的支架, 覆以塑料薄膜密封, 以空调调节支架
内温度保持 25~30℃, 加湿器调节相对湿度至
80%~85%, 以红外温湿度计监测薄膜内温湿度。接
种后 7~8 d, 当感病对照品种 Lemont有 80%的植株
死亡时进行调查, 记录病斑高度和植株高度, 参照
Jia 等[14]计算病情指数, 病情指数＝(病斑高度/植株
叶挺高)× 9级。
1.4 基于动态聚类分析的抗性级别的划分
采用 SAS 8.1 软件动态聚类分析法(dynamic
clustering analysis, DCA), 根据 5个菌株侵染水稻的
各自平均病情指数, 参试组合的抗性被分为抗(R)、

第 2期 王 玲等: 对中国南方部分籼型杂交水稻纹枯病抗性的评价 265


表 1 参试的籼型杂交稻组合
Table 1 Indica hybrid rice combinations tested in this study
编号
Code
组合
Combination
编号
Code
组合
Combination
编号
Code
组合
Combination
1 两优 036 Liangyou 036 57 博优 122 Boyou 122 113 秋优桂 99 Qiuyougui 99
2 Q优 1号 Q you 1 58 博优 1293 Boyou 1293 114 淦鑫 688 Ganxin 688
3 皖稻 153 Wandao 153 59 博优 253 Boyou 253 115 天优 18 Tianyou 18
4 两优 4826 Liangyou 4826 60 博优 368 Boyou 368 116 天优华占 Tianyouhuazhan
5 皖稻 181 Wandao 181 61 博优 768 Boyou 768 117 天两优 616 Tianliangyou 616
6 皖稻 199 Wandao 199 62 博优 781 Boyou 781 118 威优 644 Weiyou 644
7 II优 501 II you 501 63 博优 938 Boyou 938 119 武香 880 Wuxiang 880
8 II优 52 II you 52 64 博优 998 Boyou 998 120 皖稻 131 Wandao 131
9 II优 1259 II you 1259 65 泰香 5号 Taixiang 5 121 五丰优 T025 Wufengyou T025
10 II优 623 II you 623 66 德优 8258 Deyou 8258 122 新两优香 4号 Xinliangyouxiang 4
11 II优 898 II you 898 67 e福丰优 11 e fufengyou 11 123 协优 136 Xieyou 136
12 II优 92 II you 92 68 川香 9838 Chuanxiang 9838 124 协优 336 Xieyou 336
13 II优明 86 II youming 86 69 丰两优 4号 Fengliangyou 4 125 协优 527 Xieyou 527
14 红良优 166 Hongliangyou 166 70 丰两优 6号 Fengliangyou 6 126 新两优 6号 Xinliangyou 6
15 II优 084 II you 084 71 丰优 9号 Fengyou 9 127 新优赣 22 Xinyougan 22
16 II优 1069 II you 1069 72 丰源优 227 Fengyuanyou 227 128 新优 188 Xinyou 188
17 II优 125 II you 125 73 丰源优 299 Fengyuanyou 299 129 两优 6326 Liangyou 6326
18 II优 128 II you 128 74 冈优 182 Gangyou 182 130 雁两优 498 Yanliangyou 498
19 II优 3027 II you 3027 75 冈优 188 Gangyou 188 131 宜香 4106 Yixiang 4106
20 II优 3139 II you 3139 76 冈优 198 Gangyou 198 132 优优 389 Youyou 389
21 II优 416 II you 416 77 冈优 22 Gangyou 22 133 玉香优 164 Yuxiangyou 164
22 II优 527 II you 527 78 冈优 26 Gangyou 26 134 岳优 6135 Yueyou 6135
23 II优 7号 II you 7 79 冈优 364 Gangyou 364 135 岳优 9113 Yueyou 9113
24 II优 802 II you 802 80 冈优 6366 Gangyou 6366 136 岳优华 4 Yueyouhua 4
25 II优 838 II you 838 81 冈优 881 Gangyou 881 137 丰优 22 Fengyou 22
26 II优 87 II you 87 82 广两优 100 Guangliangyou 100 138 丰优 54 Fengyou 54
27 II优航 1号 II youhang 1 83 江杂 1号 Jiangza 1 139 粤丰优 512 Yuefengyou 512
28 II优航 2号 II youhang 2 84 扬两优 6号 Yangliangyou 6 140 丰优香占 Fengyouxiangzhan
29 泸优 2号 Luyou 2 85 丰两优 1号 Fengliangyou 1 141 鄂籼杂 1号 Exianza 1
30 两优 456 Liangyou 456 86 丰两优香 1号 Fengliangyouxiang 1 142 汕优 416 Shanyou 416
31 C优 527 C you 527 87 两优 18 Liangyou 18 143 汕优 448 Shanyou 448
32 C两优 396 C liangyou 396 88 华两优 1206 Hualiangyou 1206 144 汕优 63 Shanyou 63
33 D优 3232 D you 3232 89 佳优 615 Jiayou 615 145 川农优 528 Chuannongyou 528
34 D优 158 D you 158 90 江优 151 Jiangyou 151 146 汕优 736 Shanyou 736
35 D优 202 D you 202 91 80优 151 80 you 151 147 汕优 94-11 Shanyou 94-11
36 D优 527 D you 527 92 江优 9527 Jiangyou 9527 148 汕优赣 24 Shanyougan 24
37 D优 6号 D you 6 93 金优 207 Jinyou 207 149 先农 26 Xiannong 26
38 德农 108 Denong 108 94 金优 299 Jinyou 299 150 中百优 1号 Zhongbaiyou 1
39 K优 047 K you 047 95 金优 527 Jinyou 527 151 川香优 6号 Chuanxiangyou 6
40 K优 451 K you 451 96 金优 616 Jinyou 616 152 川丰 6号 Chuanfeng 6
41 K优 88 K you 88 97 金优明 100 Jinyouming 100 153 国丰 2号 Guofeng 2
42 丰两优 2号 Fengliangyou 2 98 三丰 101 Sanfeng 101 154 江科 736 Jiangke 736
43 明优 98 Mingyou 98 99 特优 1138 Teyou 1138 155 中优 1176 Zhongyou 1176
44 两优 0293 Liangyou 0293 100 珞优 8号 Luoyou 8 156 中优 207 Zhongyou 207
45 T优 1号 T you 1 101 绵 2优 838 Mian 2 you 838 157 京福 1优明 86 Jingfu 1 youming 86
46 T优 300 T you 300 102 国香 8号 Guoxiang 8 158 中优 3566 Zhongyou 3566
47 T优 898 T you 898 103 内 2优 6号 Nei 2 you 6 159 中优 838 Zhongyou 838
48 隆平 207 Longping 207 104 内香 2128 Neixiang 2128 160 中优 936 Zhongyou 936
49 隆平 305 Longping 305 105 内香 8156 Neixiang 8156 161 中优 9801 Zhongyou 9801
50 明优 6号 Mingyou 6 106 农优 90 Nongyou 90 162 中 9优 288 Zhong 9 you 288
51 Y两优 1号 Y liangyou 1 107 丰优 293 Fengyou 293 163 广两优香 66 Guangliangyouxiang 66
52 Y两优 302 Y liangyou 302 108 两优 108 Liangyou 108 164 中浙优 1号 Zhongzheyou 1
53 Y两优 555 Y liangyou 555 109 两优培九 Liangyoupeijiu 165 中浙优 634 Zhongzheyou 634
54 两优 273 Liangyou 273 110 培两优 3076 Peiliangyou 3076 166 中浙优 8号 Zhongzheyou 8
55 博优 1025 Boyou 1025 111 培两优 8007 Peiliangyou 8007
56 博优 1102 Boyou 1102 112 培杂泰丰 Peizataifeng

266 作 物 学 报 第 37卷

中抗(MR)、中感(MS)、感(S)和高感(HS) 5类。选择
典型判别分析(Canonical discriminant analysis), 以
第一典型变量(First canonial variable, Can 1)为横坐
标, 第二典型变量(Second canonial variable, Can 2)
为纵坐标, 按相似性阈值和最小距离原则, 获得样
本的动态聚类特征图。利用 Bayes 线性判别分析
(Bayesian discriminan analysis, Bayes), 建立各抗性
水平的判别函数。Bayes 判别函数形式为 Yj(X) =
C0j+C1jX1+C2jX2+…+CmjXm (j = 1, 2, …, k)。其中 Cj
表示固定值, Yj表示第 j类的判别函数, k为抗感类型
数值, X1, X2, …, Xm为菌株侵染水稻的病情指数, m
为菌株数, C1j, C2j, …, Cmj为各变量系数。将参试组
合的病情指数分别代入 k 个判别函数, 其抗级被判
为函数值最大一类。
1.5 基于综合病情指数的抗性级别划分
综合病情指数(synthetic disease index, SDI)为 5
个纹枯病菌侵染参试组合平均病情指数均值。参考
左示敏等[11]利用病情指数进行成株期抗性分类的临
界标准, 制定苗期抗性分类标准。凡接种后没有发
病, 即 SDI＝0的材料为免疫类型; SDI在 0~1.50之
间为高抗 ; 1.51~3.00 为抗 ; 3.01~4.50 为中抗 ;
4.51~6.00为中感; 6.01~7.50为感; 7.51~9.00为高感。
采用 SAS 8.1 软件的 PROC CORR 程序对 SDI 与
DCA 的分类结果进行相关分析, 确定这两种方法对
参试材料的抗级划分是否存在显著差异。
1.6 抗性杂交稻组合的遗传多样性
根据前人报道[17-18], 采用均匀分布于水稻 12条
染色体的 57 个 SSR 标记和自行设计的 STS 标记进
行初步筛选, 标记间的平均遗传图距约为 25 cM。从
中筛出扩增效果较好、带型清晰的 26个标记(表 2),
对表现抗或中抗的杂交稻组合, 参考 Akagi 等[19]的
方法进行 PCR, PCR产物经 2%~4%琼脂糖凝胶电泳
分离和溴化乙锭染色[20]。每个标记检测 1个位点, 每
条多态性带视为 1 个等位基因, 有带或无带分别赋
值为“1”或“0”。用 NTSYSpc 2.10e软件计算每两
个组合间的 Nei’s 遗传距离[21], 用 SAHN 程序中的
UPGMA方法进行聚类分析, 并绘制树状图。通过国
家水稻数据中心网站(http://www.ricedata.cn/)查阅抗
或中抗的杂交稻组合不育系和恢复系的系谱, 分析
其亲缘关系。
2 结果与分析
2.1 鉴定籼型杂交稻组合的纹枯病抗性
所有参试组合对纹枯病菌都产生抗、感反应 ,
未发现免疫组合。方差分析表明, 不同组合间的耐
病程度有极显著差异, 菌株间的致病力差异也很明

表 2 本试验所用 SSR 标记和 STS 标记
Table 2 SSR and STS markers used in this study
标记
Marker
染色体
Chrom.
引物序列
Primer sequence (5–3)
标记
Marker
染色体
Chrom.
引物序列
Primer sequence (5–3)
RM3252 1 F: GGTAACTTTGTTCCCATGCC R: GGTCAATCATGCATGCAAGC S0502 5
F: TTGTAACCACCAGCAGCAGGG
R: AGCAATGGTACAAATAGCCAAGC
RM583 1 F: AGATCCATCCCTGTGGAGAG R: GCGAACTCGCGTTGTAATC RM17954 5
F: ATTTCAGTACAAGGCACCCATGC
R: GTAGACGAGGGAGTACCAACTTGC
S0132 1 F: ACTCCCAACACCAACACCACC R: TGCAGGGATTGGTACTCCG S0520 5
F: TTACCACAAGGATTCTCGTCG
R: TCCACGGTTAAGATAAATGCATC
S0202 2 F: ATGTGTGCTTCGGTCGTGAT R: TTCTCACATCTGAACCTCTCC RM3809 5
F: AAATATCTATCGGCCTCTCCAAGC
R: GGAGGAATCGAACCAGAGAAGC
S0220 2 F: GTTCCCGTATCATCAACGAG R: CTGATCGAGCGGTGTAGC S0602 6
F : ATCGACATAGAAAACGGAACAGC
R: ATTCCCAACCTCTCTCCCTGG
S0230 2 F: AGGATGCAGGTGTGATGATAC R: TCAAAGCCAAATTGGACTCC RM5371 6
F: GGCTAGCTTTAGCTGCGTTG
R: ACCCAGATCGAAACAACTGC
S0308 3 F: CAGCTGAGAAGCCATCC R: CACATGACAGCCAGTCGG RM3755 7
F: TGTGGACAACCTCAACTGAAAGC
R: CATAATCACCAACATCGGAGAAGC
S0326 3 F: AGGATTTGGGCTGTCAATGC R: AGCCTACCACAAGACATATAATCG RM1132 7
F: TCAAGGTCGACATGTTAGGTATGC
R: AACCCTATCACCTGAGAAACATCC
S0402 4 F: AGAATAGAGTGCATCATCGTC R: AACCTGATAGGTGGAAGATGTAC S0816 8
F: GTGAAAGTCGGTGACGATGG
R: ACTTAGGGGATCAGGGGATG
S0408 4 F: TAGCCGATATGAGATCATTTGG R: CAATTGTGGCTTAGAAATCAAC S1008 10
F: GCACATGGTGAGACGTCCTC
R: AAGTCCTGTAGTAGGTCACACCG
RM16874 4 F: TAGCAAGCTTGGAGAAGTGATGG R: CAGAAGAAGTCAGCTCTATGCTTGG S1114 11
F: TGAACCCTGCTCTTCTGAGTC
R: AAAGAAGATATGAAGGCACCG
RM3839 4 F: AATGGGACCAGAAAGCACAC R: AAAAAGAGCATGGGGGCTAC RM6094 11
F: TGCTTGATCTGTGTTCGTCC
R: TAGCAGCACCAGCATGAAAG
RM1113 4 F: GGGCGCATGTGTATTTCTTC R: TGGGGAAAAACCACAAGCC S1206 12
F: TCACCGTCACCTCTTAAGTC
R: GGTGGTTGTGTTCTGTTTGG
F: 正向引物; R: 反向引物; 字母“S”开头的标记为 STS标记。
F: forward primer; R: reverse primer. Markers beginning with letter S are STS markers.
第 2期 王 玲等: 对中国南方部分籼型杂交水稻纹枯病抗性的评价 267


显, 两者之间存在显著互作效应。所有杂交稻组合
的综合病情指数呈连续分布, 分布频率符合正态分
布 N (5.27, 0.682), 变化幅度为 2.84~7.64, 平均值为
5.27, 极差 4.80, 变异系数为 15.62 (图 1)。

图 1 籼型杂交稻组合综合病情指数的频率分布
Fig. 1 Frequency distribution of synthetic disease index in
indica hybrid rice combinations

2.2 对籼型杂交稻组合纹枯病抗性的聚类判别
分析
从动态聚类图中看出, 各级抗性能明显地区分,
绝大多数组合表现感(图 2)。其中K优 88和中优 9801
为抗病组合, 占总数的 1.20%; 中抗组合 23 个, 占
13.86%, 包括皖稻 199、II优 92、红良优 166、冈优
182、扬两优 6号、三丰 101、淦鑫 688、威优 644、
川丰 6 号和中浙优 634 等 ; 中感组合 60 个, 占
36.14%, 包括皖稻 181、D优 158、K优 451、T优 1
号、隆平 207、博优 122、江优 151、协优 527、岳
优 6135 和先农 26 等; 感病组合 72 个, 占 43.37%,
包括 Q优 1号、泸优 2号、明优 98、Y两优 1号、
德优 8258、丰两优香 1号、珞优 8号、秋优桂 99、
雁两优 498 和粤丰优 512 等 ; 高感组合 9 个, 占
5.42%, 包括泰香 5号、华两优 1206、金优明 100、
内 2优 6号、两优 108、优优 389、汕优 416、汕优

图 2 籼型杂交稻组合纹枯病抗性的动态聚类图
Fig. 2 Dynamic clustering analysis of resistance to sheath
blight in indica hybrid rice combinations
94-11和中浙优 8号。
利用纹枯病菌 C30(X1)、GD118(X2)、E67(X3)、
YN7(X4)和 YN3(X5)侵染参试组合的病情指数, 建立
各抗、感类型的 Bayes判别函数, 其公式如下。
抗病型 : YR＝ −74.21＋ 10.28X1＋ 20.27X2＋
6.29X3＋8.23X4−4.03X5;
中抗型 : YMR＝−147.02＋18.02X1＋26.92X2＋
6.41X3＋9.27X4－1.96X5;
中感型 : YMS＝−208.53＋21.45X1＋32.20X2＋
8.12X3＋11.18X4−3.50X5;
感病型 : YS＝ −260.77＋ 22.15X1＋ 32.02X2＋
12.46X3＋15.06X4−1.30X5;
高感型 : YHS＝−338.24＋25.46X1＋ 32.97X2＋
14.79X3＋18.47X4＋0.89X5。
将参试组合的病情指数分别代入判别函数进行
回判分析, 发现 160 个组合的判别结果与聚类分析
结果完全一致, 整体判别准确率达 96.39% (P<0.01)。
由此可见, 在聚类分析的基础上, 利用判别函数的
方法对杂交稻组合的抗性进行归类是比较可靠的。
2.3 动态聚类法与综合病指法比较
根据 SDI 分级标准, 表现抗、中抗、中感、感
和高感的杂交稻组合各为 2、22、105、36和 1个, 分
别占总数的 1.20%、13.25%、63.25%、21.69%和 0.60%,
绝大部分组合表现为中感及中感以下。
将 SDI和DCA的抗性分类结果进行比较, 发现
DCA分类中有 2个中抗组合在 SDI中下降为中感; 1
个中感、44个感和 8个高感组合在 SDI中分别提升
为中抗、中感和感, 其他 111个组合的抗性级一致
(表 3)。相关分析表明, 两者之间达极显著相关(r =
0.81, P<0.01)。说明这两种分类方法的结果基本相
似。经 DCA和 SDI筛选, 从 166个参试材料中共获
得 26个抗或中抗的杂交稻组合。
2.4 抗或中抗的籼型杂交稻组合的遗传多样性
抗或中抗的杂交稻组合遗传聚类分析表明, 在
遗传距离 0.71 处, 所有材料被分为 2 大簇群。除皖
稻 199、K优 88、冈优 22和中浙优 634单独聚为一
簇外, 其他 22 个组合聚为另一簇, 且遗传距离均小
于 0.36 (图 3)。系谱分析表明, 这 26个杂交稻组合
间存在密切的血缘关系, 其中 16个组合的恢复系是
由 IR 系统品种和衍生系如 IR24、IR661 和明恢 63
等转育而来; 10个组合的不育系含有珍汕 97A的血
缘(表 4), 这是导致这些杂交稻组合遗传相似性较高
的原因。
268 作 物 学 报 第 37卷

表 3 动态聚类分析和综合病指法对籼型杂交稻组合抗性分类的比较
Table 3 Comparison of resistance evaluation between DCA and SDI in indica hybrid rice combinations
杂交稻组合编号 Code of hybrid rice combination 抗性类别
Resistance type 动态聚类分级结果 Result of DCA ranking 综合病指分级结果 Result of SDI ranking
抗 R 41, 161 41, 161
中抗MR 6, 10, 12, 14, 24, 25, 74, 75, 77, 78, 81, 84, 85, 98, 102, 114,
115, 116, 118, 126, 152, 153, 165
6, 10, 14, 24, 25, 74, 75, 77, 78, 81, 84, 85, 95, 98, 102, 114,
116, 118, 126, 152, 153, 165
中感MS
1, 4, 5, 11, 15, 18, 19, 20, 23, 26, 27, 28, 31, 33, 34, 36, 37, 38,
39, 40, 42, 44, 45, 48, 57, 61, 63, 67, 69, 70, 72, 80, 87, 89, 90,
92, 93, 95, 99, 110, 119, 120, 122, 125, 127, 128, 134, 138,
141, 143, 145, 146, 149, 150, 154, 156, 157, 160, 162, 164
1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 11, 12, 13, 15, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 26,
27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 42, 43,
44, 45, 46, 48, 50, 53, 54, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 67,
68, 69, 70, 71, 72, 76, 79, 80, 86, 87, 89, 90, 91, 92, 93, 96,
99, 101, 105, 107, 110, 111, 115, 117, 119, 120, 122, 124,
125, 127, 128, 129, 130, 134, 135, 137, 138, 140, 141, 143,
144, 145, 146, 149, 150, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160,
162, 163, 164
感 S 2, 3, 7, 8, 9, 13, 16, 17, 21, 22, 29, 30, 32, 35, 43, 46, 47, 49,
50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 58, 59, 60, 62, 64, 66, 68, 71, 73, 76,
79, 82, 83, 86, 91, 94, 96, 100, 101, 104, 105, 106, 107, 109,
111, 112, 113, 117, 121, 123, 124, 129, 130, 131, 133, 135,
136, 137, 139, 140, 144, 148, 151, 155, 158, 159, 163
9, 16, 22, 47, 49, 51, 52, 55, 64, 66, 73, 82, 83, 88, 94, 97,
100, 103, 104, 106, 108, 109, 112, 113, 121, 123, 131, 132,
133, 136, 139, 142, 147, 148, 151, 166
高感 HS 65, 88, 97, 103, 108, 132, 142, 147, 166 65

图 3 26 个籼型杂交稻组合基于遗传距离的 UPGMA 树状聚类图
Fig. 3 UPGMA dendrogram for 26 indica hybrid rice combinations based on genetic distance

表 4 26 个抗或中抗的籼型杂交稻组合及其亲本
Table 4 Twenty six indica hybrid rice combinations and their parents with R/MR to sheath blight
编号
Code
亲本(不育系/恢复系)
Parents (sterile line/restorer line)
编号
Code
亲本(不育系/恢复系)
Parents (sterile line/restorer line)
6 2301 S/3401 85 广占 63S/93-11 Guangzhan 63S/93-11
10 II-32A/福恢 623 II-32A/Fuhui 623 95 金 23A/蜀恢 527 Jin 23A/Shuhui 527
12 II-32A/恢 92 II-32A/Hui 92 98 金 23A/三丰 R101 Jin 23A/Sanfeng R101
14 II-32A/苏恢 728 II-32A/Suhui 728 102 绵香 1A/绵恢 725 Mianxiang 1A/Mianhui 725
24 II-32A/川恢 802 II-32A/Chuanhui 802 114 天丰 A/昌恢 121 Tianfeng A/Changhui 121
25 II-32A/辐恢 838 II-32A/Fuhui 838 115 天丰 A/R18 Tianfeng A/R 18
41 K18A/万恢 88 K18A/Wanhui 88 116 天丰 A/华占 Tianfeng A/Huazhan
74 冈 46A/内恢 182 Gang 46A/Neihui 182 118 威 20A/R644 Wei 20A/R644
75 冈 46A/乐恢 188 Gang 46A/Lehui 188 126 新安 S/安选 6号 Xin’an S/Anxuan 6
77 冈 46A/CDR22 Gang 46A/CDR 22 152 中 9A/江恢 151 Zhong 9A/Jianghui 151
78 冈 46A/6326 Gang 46A/6326 153 中 9A/中恢 218 Zhong 9A/Zhonghui 218
81 冈 46A/蜀恢 881 Gang 46A/Shuhui 881 161 中 9A/涪恢 9801 Zhong 9A/Peihui 9801
84 广占 63-4S/93-11 Guangzhan 63-4S/93-11 165 中浙 A/T-634 Zhongzhe A/T-634
第 2期 王 玲等: 对中国南方部分籼型杂交水稻纹枯病抗性的评价 269


3 讨论
3.1 水稻纹枯病苗期抗性的鉴定方法
抗病性鉴定是抗病育种的基础, 而抗性鉴定方
法是获得可靠结果的关键。一套简便、准确、实用
的抗性鉴定方法, 必须能确保所有参试材料发病均
匀, 使抗、感差异明显易被识别。与其他方法相比,
苗期快速鉴定技术的优点主要是, 材料发病快, 抗、
感差异明显; 所处的温度、光照和湿度一致, 接触接
种物的机会均等; 株高、抽穗期和植株松紧度等株
型性状对抗性无影响, 所得数据可靠; 接种时间少
于 30 d, 试验周期短, 不受生长季节的限制[14-15,22]。
但考虑到在苗期鉴定中, 不同材料对纹枯病的抗、
感差异可能小于田间鉴定的结果[15]。所以, 苗期鉴
定可用来进行大规模种质资源抗性的初步筛选, 然
后, 将抗性较好的材料再在大田中进行成株期重复
鉴定加以确认, 才能筛选到自然抗性较好的材料。
3.2 水稻对纹枯病苗期抗性分级方法
对于以数量抗性为主的水稻纹枯病系统, 划分
抗性级别的相对界限是评价抗性的焦点 [23]。目前 ,
对水稻纹枯病苗期抗性的分级方法还没有一个统一
的标准。本研究中利用的 DCA 法和 SDI 法均可有
效地划分抗、感范围, 两者间的分类结果达极显著
相关。其中 DCA法能有效考虑菌株间的致病力差异
和菌株的综合效果, 获得的判别函数可提高初筛效
率; 不足处是要在特定环境下进行观察值分析, 不
便于将不同环境下所获的结果进行比较 [24-26]。而
SDI 法具同一标准的参照值, 可以对不同环境下取
得的抗、感结果进行比较, 不受材料数量、时间、
批次和地点的限制, 具通用性, 但不足之处是精确
性略低于 DCA法。由于纹枯病的发生、发展极易受
外界环境条件的影响, 在温湿度略有偏差的情况下,
鉴定材料的抗性分级可能有所不同。因此, 建议在
接种环境相对一致的苗期鉴定中采用DCA法; 在样
本量大、批次多, 不同实验人员或不同试验地点进
行苗期鉴定时则采用 SDI法。
3.3 杂交稻抗纹枯病育种策略
充分了解杂交稻组合的遗传背景, 对于合理选
择杂交亲本, 有效进行抗性改良和选育新的抗性资
源具有重要作用。本研究对我国南方 11 个省(市、
自治区)的 166个籼型杂交稻组合进行抗纹枯病鉴定,
结果表明大多数组合的抗性较差。只有 26个组合表
现抗或中抗, 而且这些组合间的亲缘关系都比较近,
遗传基础狭窄。这与杂交育种中集中利用几个骨干
亲本而其中抗性较好的亲本很少有关。因此, 要从
目前生产上利用的籼型不育系与恢复系组配的杂交
稻组合中发掘纹枯病抗源的可能性较小。建议今后
从农家品种、国外材料、野生稻或近缘属中发掘抗
性种质[27], 将其与优良农艺性状亲本杂交, 在进行
农艺性状选择的同时, 注重对杂交后代微效多基因
的选择和积累 , 选育农艺性状优良的抗性品种(组
合)。
4 结论
温室苗期快速鉴定技术较适用于大规模种质资
源的纹枯病抗性鉴定, 但对苗期抗性较好的杂交稻
组合还需要验证其大田成株期的抗性, 才能筛选到
抗性真正较好的材料。DCA法和 SDI法均能有效地
鉴别水稻对纹枯病的抗性水平。前者较适用于接种
环境相对一致的苗期鉴定, 当样本量大、批次多, 不
同实验人员或不同试验地点进行苗期鉴定时则宜采
用后者。本研究中的籼型杂交稻组合对纹枯病的抗
性水平普遍较差, 多表现为中感或感。仅筛选出 26
个抗或中抗的组合, 而且绝大多数组合的亲缘关系
较近, 遗传基础较窄。今后, 应进一步加强对不同遗
传背景优良种质资源的引进和利用, 挖掘新的数量
抗性种质, 累加部分抗性, 培育聚合有数量抗性的
品种(组合)。
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