齊市地區玉米大斑病菌生理小種及鮮食玉米品種對大斑病抗性鑒定

姜婉怡，劉金鑫，王瑞婷，蔣 丹，潘洪玉，趙長龍，李永剛*

(1.東北農業大學農學院，黑龍江哈爾濱 150030；2.吉林大學植物科學學院，吉林長春 130062；3.黑龍江省依安縣農業技術推廣中心，黑龍江依安 161500)

近年來，隨著我國農業產業化進程加速和種植業結構調整，傳統的玉米生產由普通產量型向高層次專用質量型轉變，鮮食玉米也進入快速發展時期，其發展空間廣闊，市場前景良好。鮮食玉米是指在乳熟期采摘果穗用于加工或直接食用的玉米，以其品質好、營養豐富深受消費者的青睞，而且種植成本低收益好，種植面積不斷擴大[1-2]。

鮮食玉米品種繁雜、抗性較弱、復種指數高、種植者重視程度不高、病害方面的基礎研究薄弱，致使病害日趨嚴重，給鮮食玉米的田間生產和管理帶來很大的難題[3-5]。每年因病蟲為害造成的經濟損失達20%～30%[6-7]。玉米大斑病是在玉米產區能引起玉米產量和品質嚴重降低的一種世界性病害，在我國各地鮮食玉米生產中均有發生[2,4,6]。目前，玉米大斑病的防治主要依靠化學防治和篩選抗病品種，由于鮮食玉米具有在乳熟期采摘果穗進行食用的特點，化學防治在實際生產中并不提倡，應用抗病品種則是防治玉米大斑病的最佳途徑。筆者從齊市地區玉米大斑病菌生理小種鑒定入手，在此基礎上對該地區主栽的鮮食玉米品種進行抗大斑病的鑒定，以期對指導鮮食玉米生產具有重要的實用價值，旨在為鮮食玉米的抗病育種提供理論依據。

1 材料與方法

1.1玉米大斑病菌生理小種的鑒定

1.1.1病樣采集。在黑龍江省齊市地區5個縣區采集玉米大斑病典型癥狀病葉，備用。

1.1.2玉米大斑病菌的分離與純化。取玉米大斑病病葉采用組織分離法分離和和純化玉米大斑病菌，具體操作參照Li等[8]的方法將滅菌換洗完的組織塊涼干后放在PDA培養基平板上，在25 ℃溫箱里培養2～3 d，將長出菌落邊緣的菌絲轉移至試管中保存，備用。

1.1.3玉米大斑病菌的單孢分離。將分離到的大斑病菌株經形態學和致病力鑒定后進行單孢分離，具體參照楊耿斌[9]、高瑞平[10]單孢分離技術，獲得單孢株后轉入試管保存，備用。

1.1.4生理小種鑒定方法。鑒別寄主為含Ht單基因的鑒別寄主，含有Ht(B68Ht)、Ht1(Paq1Ht1)、Ht2(A619Ht2)、Ht3(B37Ht3)、HtN(B68HtN),對照品種為B73。將蛭石與黑土按1：2的比例裝滿直徑15 cm的培養缽，將鑒別寄主灌水播種，播種深度為4 cm適宜，置于溫室中培養，每盆留苗5株，待玉米長至4～6葉期進行生理小種鑒定。

將單孢分離株轉移至PDA平板擴繁后，將培養皿中的菌絲刮掉，加入無菌水，用雙層紗布過濾出分生孢子，配成孢子濃度為1×106個/mL的孢子懸浮液，加入少許吐溫20對玉米進行噴霧接種，接種后覆膜保濕48 h，在25 ℃溫室進行管理，接種14 d后，調查接種玉米葉片出現的病斑，參照張小飛等[11]的病斑抗感鑒定標準進行分級標準調查和計算。

1.1.5生理小種的命名。采用吳安國等[12]提出的新生理小種命名系統，并參照劉國勝等[13]的毒力分析法進行命名。

1.2鮮食玉米品種對大斑病抗性鑒定

1.2.1鑒定地點及小區設計。在確定田間玉米大斑病生理小種類型的前提下，采用田間自然侵染，在黑龍江省依安縣連作玉米3年的地塊設定小區，每小區面積20 m2，每品種3次重復，小區隨機區組排列，于8月20日進行玉米大斑病發生情況調查。

1.2.2田間病害調查。每地點依據品種，調查時避開邊際10 m，每點取30株，調查全部葉片，按以下分級方法，以株為單位進行調查，病情指數分級標準參照文獻[14]。

1.3數據分析采用SPSS 19.0對不同品種玉米大斑病的病情指數進行差異顯著性分析。病情指數計算公式：

病情指數=∑(各級病株數×相對級數值)/(調查總株數×9)×100

2 結果與分析

2.1生理小種鑒定根據不同鑒別寄主的病斑反應型來確定生理小種的類型，對齊市地區5個縣市采集的17株玉米大斑病菌單孢株進行生理小種鑒定，鑒定結果見表1。由表1可知，在17個菌株中共發現0、1、2和12共4個生理小種類型，其中以0號和l號生理小種為優勢生理小種，分別占52.9%和29.4%。0號和l號生理小種在5個縣市中均有分布。

2.2鮮食玉米抗大斑病鑒定在自然侵染條件下，對黑龍江省依安縣種植的50個玉米鮮食品種進行大斑病發生情況調查，結果見表2。從表2可以看出，不同鮮食玉米對大斑病抗性差別較大，萬彩糯3號和斯達44共2個品種表現為免疫(病指為0)，未發現大斑病的發生；哈糯2018綠、種糯167、小黃糯、綠糯5號、哈白粘1號、雪糯2號和京科糯2000等20個品種表現為高抗(0<病指≤10)；白糯1308、白糯118、墾粘1號、白甜糯8304和綠糯619等18個品種表現為抗病(10<病指≤20)；農種玉368、金糯262、密甜糯2號和白糯8301共4個品種表現為感病(20<病指≤30)；京科糯2010、白甜糯8302、黃甜糯8401、萬糯1號、哈粘3號和美彩208共6個品種表現為高感(30<病指≤100)。

表1玉米大斑病生理小種的鑒定

Table1TheidentificationofphysiologicalracesofSetosphaeriaturcica

編號No.采集地Collecting places鑒別寄主病斑反應型 Reaction of hostB68Ht Paq1Ht1 A619Ht2 B37Ht3B68HtN生理小種Race1富?？hSRRRR02富?？hSRRRR03富裕縣SSRRR14龍江縣SSRRR15龍江縣SRRRR06龍江縣SSSRR127龍江縣SRRRR08龍江縣SRSRR29查哈陽農場SRRRR010查哈陽農場SRRRR011查哈陽農場SSRRR112依安縣SRRRR013依安縣SRSRR214依安縣SRRRR115訥河市SSRRR116訥河市SRRRR017訥河市SRRRR0

表2 50個鮮食玉米品種抗大斑病的鑒定

注：同列不同小寫字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05)

Note：Different lowercases in the same columm stand for significant different between different varieties at 0.05 level

3 結論與討論

目前，我國玉米大斑病菌生理分化非常復雜，已有16個生理小種相繼被報道，分別為0、1、2、3、12、13、23、123、N、1N、2N、3N、12N、13N、23N、123N號[15]。近幾年，由于黑龍江省玉米品種更換頻繁，品種多樣性種植，地理氣候環境復雜，加快了生理小種群體的變異速率[16]。高金欣等[17]研究認為，東北地區0號和1號小種為優勢小種；石鳳梅等[18]對黑龍江省哈爾濱、大慶等6個地區采集分離的45株玉米大斑病菌進行生理小種鑒定，鑒定出0、1、2、12、13和23N共6個生理小種，0號和1號生理小種仍為優勢小種，這與該研究結果基本一致。這說明此鑒定結果在該地區是具有廣泛的代表性。

研究發現，田間玉米大斑病菌往往是多個生理小種共同存在于同一空間，如果用單一生理小種人工接種鑒定，其結果在實際生產中表現不佳，且鮮食玉米的研究非常匱乏，生產上急需要理論與實踐指導。該研究結果表明，不同鮮食玉米對大斑病抗性差別較大，萬彩糯3號和斯達44共2個品種表現為免疫，哈糯2018綠、種糯167、小黃糯、綠糯5號、哈白粘1號、雪糯2號和京科糯2000等20個品種表現為高抗，為齊市地區鮮食玉米抗病品種的選擇和布局提供了理論依據。同時，該研究對試驗區生理小種鑒定的基礎上，采用自然侵染法開展鮮食玉米對大斑病的抗病性鑒定，其鑒定結果對鮮食玉米生產更具有現實指導意義。