玉米主要病害發生原因分析及抗病育種對策

李乃軍

黑龍江處于我國國土的東北端，占地面積47.3萬平方公里，屬于溫帶大陸性季風氣候，全省年均溫在-5℃～5℃之間，年降水量400-650mm，作物生長季降水占據了全年降水量的83%-94%，是我國重要的糧食基地，主要糧食作物包括水稻、玉米、小麥和大豆等。玉米生產在黑龍江農業中占據著相當大的比重，但是受各種因素影響，在玉米種植中存在這病害頻發的問題，不僅影響了玉米的穩產高產，而且降低了玉米的品質。對此，需要相關部門做好玉米主要病害發生原因的分析，采取切實有效的抗病育種對策，推動玉米的穩產高產。

1 玉米主要病害發生原因

黑龍江地區的玉米主要病害包括了玉米絲黑穗病、玉米大斑病、玉米莖腐病以及玉米灰斑病等，這些病害的存在，對玉米生產構成了潛在威脅，而想要對病害進行有效的預防和治理，就必須首先明確病害發生的原因。

1.1 玉米品種單一

玉米品種單一主要體現在兩個方面，一是種質遺傳基礎狹窄導致的品種單一化，由于血緣先進，大面積連片種植導致抗病譜相似，抗病類型也大致相同，給病害的流行提供了良好的條件；二是抗病育種目標單一，多抗性品種欠缺。現階段，黑龍江省抗病育種針對的多是某個多發性病害，如玉米大斑病等，定向選擇抗原，會導致病原毒性小種大量增值，加大病菌變異頻率，繼而使得抗病玉米品種的抗性消失，引發大范圍病害。同時，對高抗水平進行控制的基因多是單基因，在轉入到育成品種后，由于對病原的定向選擇，會導致自身抗病性的下降乃至喪失，使得原本的抗病品種變為感病品種。

1.2 栽培機制變化

一是玉米播種期提前。在黑龍江中西部和西部地區，農戶為嗆墑情，會將播種期提前，在低溫影響下，種子發芽緩慢，為土壤中病原菌的傳播提供了有利條件；二是玉米種植密度增大。上世紀八十年代之前，玉米品種多為半展或平展型，種植密度小，而現階段，為了提高產量，選擇的多是半緊湊或者緊湊型，種植密度大，導致田間濕度增大，也給病害的船舶創造了良好環境；三是施肥不科學。以氮肥為主，缺少磷肥和鉀肥，植株生長迅速但是抗病能力有所下降，四是大面積連作重茬中職。在這樣的耕作模式下，根際微生物區系出現了很大的變化，土壤中的病原菌持續積累，玉米病害的嚴重程度也在不斷增加。

1.3 氣候條件變化

最近幾年，我國北方氣候持續變暖，夏季高溫多雨，利于病害流行及傳播；冬春溫暖，病原菌基數高，病害初侵染源也因此不斷增加。黑龍江春季低溫干旱，玉米出苗緩慢，容易誘發玉米絲黑穗病。

2 玉米抗病育種對策

2.1 加快品種培訓

考慮不斷增加的玉米病害種類以及爆發頻率，結合黑龍江省復雜的生態條件，當前單一抗性玉米品種已經無法滿足玉米生產需求。因此，有關部門應該重視抗病育種工作，加快對多抗玉米品種的培訓，通過單基因抗性與多基因抗性的相互結合，全部其具備長效抗病能力，保證玉米穩產高產。另外，應該加強玉米種質基礎性研究，結合現有品種，對優秀的抗病基因進行挖掘，合理利用微效多基因及顯性單基因，結合新發現的基因對原本的優良種質遺傳背景進行拓展。在育種方面，應該強調多技術并用，如化學誘變、輻射育種等，配合回交、復合雜交等，打破不利基因連鎖遺傳，通過抗性基因與有利性狀的重組，形成全新的抗源種質基因庫。

2.2 擴大引種范圍

可以對玉米良種引種方位進行拓展，將本地種質與外引種質結合起來，在拓展玉米種質基礎的同時，也可以提升其抗病能力。上世紀九十年代，利用自交系育成技術，以美國玉米雜交種78599為基礎，培育出了沈137、87-1、齊318等品種，促進了玉米產量及抗逆性的提高。而蘇俊等人利用11A導入熱帶種質，培育出了9份穩定自交系，提高了玉米對于莖腐病、大斑病的抗性。因此，黑龍江省應該進一步擴大引種范圍，以更加豐富的玉米種質抗源，提升玉米抗病能力。

2.3 重視抗病基因轉育

玉米近緣材料包括了小穎玉米、繁茂玉米、墨西哥野生玉米、四倍體多年生玉米等，在這些近緣材料中包含了許多優良基因，能夠為玉米抗病能力的研究提供支持。中國農業科學院的相關研究表明，在野生玉米中，不僅存在抗玉米青枯病和葉斑病的基因，而且具備斑紋病毒及褪綠矮化病的免疫抗體，通過對這些優秀種質資源的合理應用，可以提升玉米的抗病能力，有效解決抗源不足的問題。

2.4 構建全新抗性基因

上世紀九十年代至今，轉基因作物得到了迅速發展，美國玉米帶大量種植了轉HT基因抗除草劑玉米以及轉BT基因抗螟玉米，增產效益顯著。而伴隨著轉基因技術的不斷進步，能夠逐步消除不同物種之間的生殖隔離，為異種有利基因的引入提供便利，繼而對玉米種性進行改變。結合外源DNA導入生物技術，利用抗病種質，獲取抗病性狀基因片斷，也可以將野生近緣種屬或者地理遠緣種屬抗病基因引入到本地種質中，以得到高抗和兼抗性狀的變異后代。

2.5 強化玉米抗性鑒定

抗性鑒定是玉米抗病育種的基礎，也是對病害抗源進行篩選的方法之一，通過抗病性鑒定后，才能明確玉米種質對于病害的抗性，也才能通過對抗病育種材料的選擇來提升育種效率。在高世代選擇方面，應該采用多期選擇方法，提升選育材料的代表性，從而推進抗病育種進程。

3 結語

玉米病害研究和防范是一個較為復雜的系統性工作，涉及內容眾多，需要耗費的時間和人力物力也較多。有關科研單位需要提升抗病育種意識，將近期病害防治和遠期種質基礎拓展結合起來，確保黑龍江玉米生產的穩健發展。

作者單位：黑龍江省嫩江農場