玉米絲黑穗病的發(fā)病機(jī)理及抗性研究

邱 磊 靳曉春 蔣佰福牛忠林 吳麗麗 李如來 王慶勝 高雪冬

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院 黑龍江 佳木斯154007）

絲軸黑粉菌引起的真菌性系統(tǒng)性侵染是導(dǎo)致玉米絲黑穗病發(fā)生的主要原因，該病菌由土壤傳播并直接侵染玉米幼根和幼芽，并以侵染胚芽為主。近些年來受到粗放管理及多變氣候的影響，玉米絲黑穗病害呈現(xiàn)出逐漸蔓延及加重的趨勢(shì)[1]，目前已成為黑龍江省玉米區(qū)乃至全國(guó)春玉米區(qū)的重要病害之一[2]。

玉米種子通過藥劑包衣等方式在一定程度上能夠有效降低病害的發(fā)生程度，但還是存在成本高、污染環(huán)境及防護(hù)作用不穩(wěn)定等一系列問題。因此，控制絲黑穗病的經(jīng)濟(jì)有效途徑是選育抗病品種，而抗病育種的成效取決于抗病材料的挖掘與利用[3]。

黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院就如何培育出高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)、適宜機(jī)械化收割的玉米新品種這一共同話題，實(shí)施了一系列的措施。其中抗病育種，尤其是抗絲黑穗病育種是控制玉米絲黑穗病發(fā)生的重要措施之一。為了有效的對(duì)玉米進(jìn)行絲黑穗病的篩選，進(jìn)而選育出高抗絲黑穗病的育種材料，就需要對(duì)材料進(jìn)行接菌。人工接種是采用的最普遍方法之一。

1 玉米絲黑穗病菌的采集

于10月上旬將成熟的玉米雌穗發(fā)病病穗采下，并放置于黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院試驗(yàn)場(chǎng)，在通風(fēng)干燥條件下陰干并保存。

2 無菌土的采集與制作

病菌采集的第2年春季，播種前2個(gè)星期，將采集的土壤(主要為草甸土)過篩后放置于烘干箱，溫度調(diào)節(jié)為105℃，烘干24 h備用。

3 菌土拌制及接種方法

在播種前5～7 d將玉米雌穗發(fā)病病穗上的絲黑穗菌粉搓下陰干，并按0.2%的濃度比例拌上無菌土。這些處理均在室外正常溫度下進(jìn)行，無特殊處理。播種時(shí)用100 g無菌土將所播種子蓋嚴(yán)，并正常覆上濕土鎮(zhèn)壓。

4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

行長(zhǎng)5 m，4行為1個(gè)小區(qū)，3次重復(fù)。每行21穴，每穴留苗2株，區(qū)保苗在100株以上。出苗后不間苗，有些植株苗期就會(huì)感染嚴(yán)重并枯萎死掉，所以計(jì)算發(fā)病率從苗期開始調(diào)查，一直到植株正常成熟，根據(jù)發(fā)病程度進(jìn)行玉米自交系及新品種的篩選。發(fā)病率(%)=(發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù))×100%；校正發(fā)病率(%)=[(處理發(fā)病率-空白對(duì)照發(fā)病率)/(1-空白對(duì)照發(fā)病率)]×100%。

5 發(fā)病級(jí)別

田間病情分級(jí)描述及抗病性評(píng)價(jià)按以下標(biāo)準(zhǔn)劃分為5級(jí)(人工接種條件下)：1級(jí)為高抗(HR)，發(fā)病株率0%～1.0%；3級(jí)為抗病(R)，發(fā)病株率1.1%～5.0%；5級(jí)為中抗(MR)，發(fā)病株率5.1%～20.0%；7級(jí)為感病(S)，發(fā)病株率20.1%～40.0%；9級(jí)為高感(HS)，發(fā)病株率在40.1%以上。

我們?cè)诮z黑穗抗病研究中，通過不同的措施進(jìn)行了不同的試驗(yàn)，也總結(jié)了很多有效經(jīng)驗(yàn)，其中有：絲黑穗菌人工接種前應(yīng)風(fēng)干后在病癭上越冬保存，使用前1周將菌粉從病癭上抖落能夠保持絲黑穗菌孢子最大活力。絲黑穗孢子在播種前5～7 d拌上無菌土活性最佳。在不同接種方式下不同接種濃度發(fā)病率不同，隨著接種濃度升高，發(fā)病率也升高。發(fā)病率從0.5‰開始升高，1‰～2‰時(shí)快速升高，當(dāng)接種濃度高于2‰時(shí)緩慢增加，這與晉齊鳴(2004)、劉長(zhǎng)華(2008)研究得出的發(fā)病率隨著接種濃度增加而升高的趨勢(shì)一致。通過試驗(yàn)得出播種前1周，將晾干菌癭中包含的菌粉搓下過篩進(jìn)行拌土，能夠保持絲黑穗菌活性，菌土濃度為2‰～3‰時(shí)，致病效果經(jīng)濟(jì)性最好。