王建軍,楊書成,王 燕,王富榮,石秀清,趙麗芳
(山西省農業科學院玉米研究所,山西忻州 034000)
隨著人們生活水平的不斷提高和膳食結構的改善,具有較高附加值的特用玉米逐漸被人們重視[1-2],其種植面積也在逐年增加。但是,隨著感病品種的大量種植,玉米絲黑穗病又在我國蔓延,病害日趨嚴重,局部地區暴發成災,一般田發病率10%左右,重病田達50%以上,極大地影響了玉米的品質和產量,給玉米生產造成嚴重損失,成為生產中亟待解決的問題[3]。玉米絲黑穗病的發生流行與品種抗病性密切相關,大面積種植感病品種是該病害流行的重要原因[4-5]。不同玉米品種對絲黑穗病的抗性有顯著差異,選育和種植抗病品種是防止玉米絲黑穗病發生流行和最經濟有效的措施,鑒定玉米品種的抗病性則是抗病育種的重要環節[6]。
供試品種為2001—2010年參加山西省玉米區域試驗的青貯、糯、甜、高油等特用玉米,參試品種由山西省農作物品種審定辦公室提供。供試菌株采自玉米絲黑穗病的病穗,將病穗壓碎過篩,取100 g混勻菌粉加100 kg過篩細土,充分拌勻,配制成0.1%的菌土。
鑒定地點設在山西省農科院玉米所試驗農場。鑒定材料每份種2行,行長10 m,行距67 cm,株距40 cm。采用穴播方式,每穴用100 g菌土覆蓋種子,每穴留2株,每份材料留苗100株左右。齊319和海9-21分別為抗、感對照品種。
玉米雌雄穗抽出,癥狀表現明顯后調查病株率,根據病株率評價品種的抗病性。抗性評價標準參照國家玉米區域試驗制定的統一標準[7]。
病株率0~1%為高抗(HR),1.1%~5%為抗病(R),5.1%~10%為中抗(MR),10.1%~40%為感病(S),40.1%~100%為高感(HS)。
在鑒定的236份次材料中,對絲黑穗病表現高抗的有益豐一號、中北306、真甜美10號,占鑒定總數的1.3%;對絲黑穗病表現抗病的有新甜雜4號、田糯2號、晉黑糯3號、晉糯605、同油1號、晉黑玉2號、晉糯905、晉糯6383N、晉糯63839N、牧玉2號、飼08-1號等19個,占鑒定總數的8.1%;對絲黑穗病表現中抗的有益豐二號、ASTt一號、中北 306、中北 627、長黏 1 號、華夏糧飼11號、牧玉1號、WG8150、大豐高油229等16個,占鑒定總數的6.8%;對絲黑穗病表現感病的有118份,占50.0%;對絲黑穗病表現高感的有80份,占33.9%(表1)。

表1 玉米雜交種對絲黑穗病抗性鑒定結果
鑒定結果顯示,供試雜交種對玉米絲黑穗病的抗性在不同年份間表現基本一致,重復鑒定的39個特用玉米中有22個抗性表現一致,12個抗性表現相近,少數雜交種在不同年份間的抗性表現出一定的差異,但與鑒定中抗、感對照品種的抗性基本一致。特用玉米對絲黑穗病的抗性水平并不高,只有16.2%的品種達到中抗以上的水平。
通過對參加山西省玉米區域試驗的特用玉米抗病性分析可以看出,不同類型特用玉米品種對絲黑穗病的抗性表現有較大差異,達到中抗以上的高油玉米有6份,占該類鑒定品種的46.2%;青貯玉米有15份,占20.3%;糯玉米有14份,占13.2%;甜玉米只有3份,僅占6.9%(表2)。

表2 不同類型特用玉米對絲黑穗病抗性鑒定結果
2001—2010年山西省共審(認)定特用玉米品種30個,這些品種都經2 a以上抗絲黑穗病鑒定。表現高抗的有晉糯47號(益豐一號)、中北412共2個,占審定品種的6.7%;抗的有大豐高油303、牧玉2號、晉黑玉2號共3個品種,占鑒定總數的10%;中抗的有中北410,占3.3%;感病的有晉糯41號、晉黑糯3號、玉糯1號、鮮甜2號、甜糯2號、瑞德2號、騰糯1號、忻糯5號、晉糯8號、忻糯301、品糯1號、騰糯2號、迪糯278、晉單(甜)49號、運高油1號、臨高油1號、青油2號、鮮糯2號、大豐青貯1號共19個,占63.3%;高感的有甜糯3號、中北307、瑞德1號、中農大698、晉飼育1號共5個,占16.7%。在審定的30個特用玉米品種中僅有6個表現抗病,只占20%;27個為感病或高感品種,占80%。
上述結果表明,山西省審定的特用玉米雜交種絕大部分為感病品種,這就給特用玉米生產帶來了病害風險。因此,在生產上一定要注意絲黑穗病的防治,尤其是在絲黑穗病重病區種植這些特用品種,種子必須用含有戊唑醇的種衣劑包衣。
采用土壤接種法對236份次玉米區試品種進行絲黑穗病的抗病性鑒定,篩選出一批抗病雜交種,為生產上應用抗病品種提供科學依據。從調查數據可看出,特用玉米的整體抗性水平較低,中抗以上的只占鑒定總數的16.2%,且不同類型的特用玉米品種對絲黑穗病的抗性有明顯差異,表現抗病的高油玉米較多,占該類鑒定品種的46.2%;青貯玉米次之,占20.3%;糯玉米較少,占13.2%;甜玉米最少,占6.9%。在山西省審定的30個特用玉米品種中,僅有10%表現抗病。
選育和種植抗病品種是控制絲黑穗病流行最經濟有效的途徑,而抗病育種的成效取決于抗病種質的篩選及對抗性遺傳規律的認識。研究表明,玉米對絲黑穗病的抗性遺傳屬細胞核控制的數量性狀遺傳,F1的發病率介于抗感親本之間,接近于雙親的平均值[8]。目前,國內外尚未發現對絲黑穗病免疫的材料,高抗種質資源也相對較少。全國玉米種質資源抗絲黑穗病鑒定協作組鑒定了2 687份玉米種質資源的抗病性,結果僅有43份表現高抗(占總數2.13%)[9]。因此,應加強抗病玉米種質資源的引進、收集、鑒定與評價,堅持以拓寬種質基礎為主的綜合選擇方法。同時結合現代生物技術,發掘我國主要玉米種質資源中的抗絲黑穗病基因及其連鎖分子標記,為建立高效的抗病育種及種質改良技術提供理論依據。
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