玉米主要病害的國內外抗性鑒定研究現狀

楊秋蘋吉林省綠色食品辦公室

玉米主要病害的國內外抗性鑒定研究現狀

楊秋蘋
吉林省綠色食品辦公室

摘要：對玉米常見病害莖腐病菌和絲黑穗病菌的概況及國內外研究發展情況等進行簡單介紹。

關鍵詞：玉米；病害；抗性鑒定

玉米莖腐病、絲黑穗病、大斑病和彎孢菌葉斑病是目前我省玉米的主要病害，對玉米產業的危害極大。尤其是近年來，隨著種子市場的溝通交流，多種多樣的玉米品種的涌入，再加上玉米連作等因素，致使玉米在生長期出現玉米莖腐病、絲黑穗病、大斑病和彎孢菌葉斑病危害嚴重，一些年份還出現了大發生，嚴重地影響了玉米產量和糧食安全。對玉米玉米莖腐病、絲黑穗病、大斑病和彎孢菌葉斑病進行抗性鑒定和評價，目的就是為了徹底了解當前玉米品種抗玉米莖腐病、絲黑穗病、大斑病和彎孢菌葉斑病狀況，把優質、高產、經濟效益好、抗逆性強的、適合各地生長的玉米品種進行推廣。

一、玉米莖腐病國內外抗性鑒定研究現狀

玉米莖腐病是世界玉米的主要病害，多個國家都有相關的報道。有關玉米莖腐病的發病原因、發病規律和防治措施是研究人員重點研究的內容。

玉米的莖腐病（Corn stalk rot）主要是由腐霉菌（Pythium spp）和鐮刀菌（Fusarium spp）等多種病原菌單獨或復合侵染植株根系，造成根部和莖基部腐爛的一類土傳病害。玉米莖腐病會否發病和發病的輕重程度，是會受到品種、氣候、土壤、耕作栽培技術等因素的影響。不同的玉米品種對莖腐病的抗性和發病程度都不相同[1]。因為生育期長，生成的營養物較多，增強了品種的抵抗能力，所以中晚熟品種比較抗病。而在雜交種間植株體內糖、鉀、硅的含量對抗病性有非常大的影響。雨水因素也會影響玉米莖腐病的發生。如在玉米生長中后期遇久旱后，乳熟末期至蠟熟期雨水很多的話，雨后轉晴時植株發病迅速且嚴重。如在玉米生長后期遇到連陰雨天，病株則發生的少。不同品種的玉米，其發病的時間段也是不相同的。感病品種的病原侵染是從散粉盛期開始高峰期的，而抗病的品種是在灌漿期迎來高峰的[2]。玉米莖腐病作為典型的土傳性病害，其病原菌多種多樣，包括土壤和病殘體里含有的腐霉菌，種子、土壤和病殘體里含有的鐮刀菌，而且腐霉菌和鐮刀菌也還分為很多品種。對玉米莖腐病抗性遺傳的研究也根據其病原菌的不同，進行針對性的試驗[3]。經試驗發現，控制玉米鐮刀菌莖腐病抗性遺傳性征是數量性遺傳，雜種一代的抗病性是在雙親之間的，屬于核遺傳，主要組分為加性效應，抗性基因數量性狀位點（QTL）則分別處在第1-5條及第10條染色體之上。而主效基因和微效基因共同控制對腐霉菌的抗性，其抗性表現分為專化性和非專化性兩種。其抗性基因屬于核基因控制的數量抗性遺傳，顯性效應小于加性效應[4]。

二、玉米絲黑穗病國內外抗性鑒定研究現狀

玉米絲黑穗病也是土傳性病害，它的病原菌為絲胞堆黑粉菌（Sporisorium reilianum(Kühn)Langdon et Full），它以冬孢子的形式散落在土壤和糞肥里，在玉米苗期浸染植株，但沒有明顯病癥顯露，典型的癥狀表現在雌蕊和雄蕊上。在發病后，雄蕊不散粉，有的產生病癭，包含很多孢子球。而雌蕊則不吐花絲，穗部畸形生長，呈葉狀。除苞葉之外，整個穗部成為黑粉孢子，生長到后期，一些苞葉破裂，釋放黑粉孢子。在黑穗里生成的黑粉就是病菌的冬孢子，它呈黃褐色或者赤褐色，有的是球狀，有的是近球狀，直徑一般在9-14微米之間，冬孢子的表面有細刺。有時在冬孢子的中間混有不孕細胞，而它的特征是表面光滑，幾乎是無色的，也呈球狀或者近球狀，體積略小，直徑在7-16微米之間。冬孢子在沒有成熟之前，是以孢子球的形態存在著，在成熟之后才分散成個體形態，其萌發會產生3個分隔的先菌絲，側生擔孢子，而擔孢子又可以芽生次生擔孢子。擔孢子是單細胞的，呈無色橢圓形，其直徑在7-15微米之間。玉米絲黑穗病的病菌適合的發育溫度在13-36oC之間，其中28oC為最佳溫度，并且冬孢子在PH4.5-10的情況下，萌發率最高。而冬孢子若是在110oC干熱的情況下處理30分鐘，或者是在65oC的熱水中處理30分鐘，便會死亡。但是玉米絲黑穗病菌在土壤里可以存活2年以上，而且是在玉米萌芽期到五葉期侵染植株，影響時間跨度非常大。因此，土壤里含有的病菌數量、玉米品種自身的抗病性、播種及苗期的環境因素成為了能否很好地抑制玉米感染絲黑穗病的幾大重要因素，其中選用抗病品種則是抑制絲黑穗病最有效的方法。為了能夠優異的抗病品種，可通過對玉米各個品種在抗性鑒定、類群劃分、配合力測定等方面的衡量，劃分出不同的高抗病高適應力的種群，并且在各個種群之間和種群內部進行改良，使優秀基因的頻率明顯提高。并且在國內已有的、通過研究新培育出的和從國外引進的優良品種中，繼續研發抗絲黑穗病的優良基因，擴大改良研究的品種范圍。為了提高自交系種群的抗病性，增加抗性基因的積累，輪回選擇的方法是最主要的途徑，它不僅可以擴展遺傳基礎，提高產量，還可以防止遺傳的脆弱性和其他病蟲害。通過抗性遺傳的相關試驗得出，玉米的絲黑穗病抗病性是呈數量性狀遺傳的，雜交種后代的抗病性絕大部分介于雙親之間，加性效應、顯性效應和上位性效應都對其有影響。如果其加性效應作用大于非加性效應的作用，抗病性就會穩定遺傳下去。

參考文獻：

[1]吳海燕，孫淑榮，范作偉，等.玉米莖腐病研究現狀與防治對策[J].玉米科學，2007,15（4）：129-132

[2]吳海燕,孫淑榮,范作偉，等.玉米莖腐病生物防治技術研究[J].吉林農業科學,2006,31(4):45-47.

[3]陳捷.我國玉米穗、莖腐病病害研究現狀與展望[J].沈陽農業大學學報，2000-10,31（5）：393-401.

[4]吳純仁，王栓茂.玉米抗莖腐病與過氧化物酶活性及同功酶的關系[J].湖北農業科學,1989,(3):14-16.