西南地區玉米紋枯病菌致病力鑒定與23份玉米品種的抗性鑒定

崔麗娜，李 曉，章振羽，張海燕，劉世建，龍 強，鄒成佳

（1.四川省農業科學院植物保護研究所/農業部西南作物有害生物綜合治理重點實驗室，成都 610066；2.雅安市農業科學研究所，四川 雅安 625000；3.西昌市農業農村局，四川 西昌 615000）

玉米紋枯病在世界玉米產區廣泛存在，中國最早于1966年在吉林省報道了該病害的發生［1］。在中國西南玉米種植區，受氣溫高、濕度大和寡照的影響，紋枯病成為該地區的主要病害［2］。近年來，隨著免（少）耕措施的實行、施肥水平的提高、密植栽培技術的推廣和抗病品種的缺乏，紋枯病發生有日益加重的趨勢［3］。

玉米紋枯病由絲核菌（Rhizoctoniaspp.）引起。在不同地區玉米紋枯病病原菌組成有所差異，印度玉米紋枯病菌只發現茄絲核菌融合群AG1-ⅠA和AG1-ⅠB［4］，土耳其玉米子粒樣品上主要發現茄絲核菌融合群AG-4、AG-5和AG-10，玉蜀黍絲核菌（Rhizoctoniazeae）及雙核 絲核菌融 合群AG-Ba［5］。中國東北地區為AG1-ⅠA、AG1-ⅠB、AG4-HG-I、AG4-HG-Ⅲ、AG-5、WAG-Z、AG-Ba［6］；遼寧省玉米紋枯病致病菌只有AG1-ⅠA［7］；華北［8］地區有茄絲核菌中的AG1-ⅠA、AG1-ⅠB、AG3、AG5以及禾谷絲核菌中的CAG3、CAG6、CAG8、CAG9、CAG10等融合群；黃淮海地區為AG1-ⅠA、AG1-ⅠB、AG4-HG-I、AG-5、AG-A、AG-Ba和WAG-Z融合群，并新發現了AG-Ba融合群的菌株［9］；江蘇省則主要為AG1-ⅠA和AG1-ⅠC［10］；湖 北 省 為AG1-ⅠA、AG4、AG5、AGA、AGE和WAG-Z共6個菌群［11］；西南地區為茄絲核菌的AG1-ⅠA、AG1-ⅠB、AG2-2ⅢB、AG4-HGI、AG-5和玉蜀黍絲核菌WAG-Z融合群［12］。在對紋枯病菌的致病力方面，譚方河等［13］報道了AG4對玉米幼苗的致病力大于AG-1ⅠA，而AG-1ⅠA對玉米成株的致病力大于AG4。肖炎農等［11］對湖北省玉米紋枯病病菌進行了致病力測定，除AGA不致病外，其他6個菌群均致病，其中，AG4致病力最強，AG1-ⅠA次之，AG5最弱。Yang等［14］報道在抽穗期AG1-ⅠA致病力最強，AG-5、AG1-ⅠC、WAG-Z致病力較弱，AG-4和AG-A致病力最弱。對中國西南地區玉米紋枯病病原致病力尚缺乏系統報道。本研究選取西南地區紋枯病菌不同融合群的代表菌株，進行苗期與成株期致病力鑒定，對不同融合群及同一融合群不同菌株在玉米不同生育期進行致病力比較，明確西南地區玉米紋枯病菌致病力分化情況，并對玉米生產品種進行紋枯病的抗性鑒定，為玉米紋枯病的防治和品種布局提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

從西南地區采集的玉米紋枯病菌菌株中選取來源于不同融合群的33株絲核菌菌株用于紋枯病致病力研究（表1）。

表1 供試菌株來源

隨機選用菌株SC01（AG1-ⅠA）、SC13（AG4，分離頻率）、SC09（AG2-2ⅢB）、SC16（WAG-Z）分別進行23個玉米品種的抗性鑒定。通過苗期與成株期試驗發現GZ05（AG5）致病力均較弱，故未用其進行多品種抗性鑒定。

1.2 供試品種

收集西南地區23個玉米生產品種：東單60、中單808、南玉8號、中玉15、正紅6號、正紅505、成單30、臨奧9號、綿單10、神龍玉5號、川單418、雅玉8號、川單28、保玉7號、會單4號、海禾1號、宜黃單4號、宜黃單2號、興黃單892、中農大236、成單12、川單13、川單14。

1.3 接種物的準備

高粱粒煮30～40 min后，裝入三角瓶中，于121℃下滅菌1 h，冷卻后備用。將培養基平板培養的絲核菌接種于經高壓滅菌的高粱粒上，25℃黑暗培養。培養5～7 d，菌絲布滿高粱粒后用于接種。

1.4 苗期致病力鑒定

苗期致病力鑒定用玉米品種川單13進行。采用盆播法，設3次重復，每個重復7盆，每盆留苗5株。在接種前進行病原物接種體的繁殖。接種時，每株苗的基部兩側各放置1粒帶菌高粱粒，接種物需貼近葉鞘以保證發病，接種后蓋上薄膜保濕。接種后10 d，進行調查，測量植株高度與病斑高度。計算單株病級與平均病級［15］。

1.5 成株期致病力鑒定與品種抗性鑒定

在四川省農業科學院植物保護研究所郫縣基地進行成株期致病力鑒定與品種抗性鑒定，其中成株期致病力鑒定寄主用品種川單13。于4月初播種，每個品種播種2行，3次重復。按行距0.7 m，穴距0.3 m，每行20穴，每穴3粒種子進行播種，留單株，種植密度為47 640株/hm2。常規大田管理。采用定位接種法，在玉米拔節中后期于基部葉鞘內側接種2粒帶菌高粱粒。

在玉米乳熟期病情穩定后逐株調查，根據病斑到達的最高葉鞘位，記載病情級別。

病情分級標準［16］：0級，全株不發病；1級，果穗位下第四葉鞘及以下葉鞘發?。?級，果穗位下第三葉鞘及以下葉鞘發?。?級，果穗位下第二葉鞘及以下葉鞘發??；7級，果穗位下第一葉鞘及以下葉鞘發?。?級，果穗位及以上葉鞘發病。

1.6 數據分析

試驗數據均采用Excel 2016和SPSS 16.0軟件進行統計分析，并用Duncan’s新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 苗期致病力鑒定結果

如表2所示，在苗期接種不同絲核菌后，川單13苗期平均病級為0.19～7.97。其中茄絲核菌AG1-ⅠA有14個菌株，接種后病級最高，為5.24～7.97；AG4-HGI有6個菌株，接種后病級為0.19～4.63；AG2-2ⅢB有3個菌株，接種后病級為0.72～1.17；AG5有1個菌株，病級為0.34；玉蜀黍絲核菌的WAG-Z有9個菌株，接種后病級為0.71～3.31。結果表明，在苗期，茄絲核菌的AG1-ⅠA融合群致病力最強，顯著高于玉蜀黍絲核菌WAG-Z及茄絲核菌的其他融合群。

表2 玉米紋枯病菌株苗期致病力鑒定結果

2.2 成株期致病力鑒定結果

如表3所示，在川單13成株期接種不同絲核菌后，其病情指數為1.30～76.88。其中接種茄絲核菌AG1-ⅠA的玉米植株病情指數最高，為30.08～76.88；接種AG4-HGI的病情指數為10.03～13.94；接種AG2-2ⅢB的病情指數為11.09～18.48；接種AG5的病情指數為10.60；接種玉蜀黍絲核菌WAG-Z的病情指數為1.30～25.89。綜合苗期與成株期的結果可以看出，苗期與成株期均是茄絲核菌的AG1-ⅠA融合群致病力總體最強，顯著高于茄絲核菌的其他融合群及玉蜀黍絲核菌的WAG-Z，但個別菌株成株期致病力與玉蜀黍絲核菌的WAG-Z接近，如隸屬于AG1-ⅠA融合群的GZ01和GZ02，與隸屬于WAG-Z的YN03成株期之間致病力無顯著差異。

表3 玉米紋枯病菌株成株期致病力鑒定結果

從表4可以看出，菌株苗期與成株期致病性顯著相關，苗期與成株期致病力較為一致，但在部分菌株上表現有所差異，如隸屬于AG4-HGI融合群的SC11、SC13、SC12苗期致病力明顯強于成株期，但同屬于AG4-HGI融合群的另一菌株YN02致病力低于成株期；隸屬于AG5融合群的GZ05苗期致病力也明顯低于成株期。

表4 玉米紋枯病菌苗期與成株期致病力的相關系數

對14株AG1-ⅠA致病力進行分析，苗期接種后平均病級高于7.60的有3株，占21.42%；在6.00～7.50的有9株，占64.29%；小于6.0的有2株，占14.29%。成株期接種后病情指數大于60.0的有6株，占42.86%；病情指數為40.0～60.0的有6株，占42.86%；病情指數低于40.0的有2株，點14.28%。該結果表明，同一融合群內，無論苗期還是成株期，致病力均存在分化。

2.3 23份品種的抗性鑒定結果

如表5所示，用4個融合群菌株進行不同品種的抗性鑒定，結果差異明顯。用AG1-ⅠA接種時，品種間抗性差異明顯，其中，表現高感（HS）的品種1份，占比為4.35%；表現感?。⊿）的品種6份，占比為26.09%；表現中抗（MR）的品種11份，占比為47.82%；抗?。≧）的品種5份，占21.74%；無高抗（HR）品種。用AG4-HGI和AG2-2ⅢB接種時，所有品種均為高抗。用WAG-Z接種時，僅有表現抗病的品種2份，占比為8.70%，其余品種均表現為高抗。

3 討論

玉米紋枯病是近年來西南地區玉米生產中的主要病害，目前對玉米紋枯病的防治多依靠化學方法，這不僅導致玉米種植成本的增加，且防治效果不明顯。盡管目前種植的玉米尚缺乏對紋枯病免疫或者高抗的品種，但是發現不同品種和資源之間對該病害的抗病或者耐病程度存在顯著差異［17-19］。因此，根據不同玉米品種的特點，有針對性地進行品種布局成為控制玉米紋枯病危害的重要策略。系統全面地研究病原菌的致病力，將有助于推進玉米紋枯病的防治工作。

植物病原物普遍存在著致病力的分化。本研究對絲核菌不同融合群菌株進行致病力鑒定，苗期與成株期的鑒定結果均表明不同融合群的絲核菌致病力有明顯差異，其中AG1-ⅠA致病力最強，這與Yang等［14］報道在抽穗期AG1-ⅠA致病力最強的結果相一致。而對于其他融合群，本研究發現其他融合群致病力均較弱。Yang等［14］認為AG-5、AG1-ⅠC、WAG-Z致病力較弱，AG-4和AG-A致病力最弱，譚方河等［13］認為AG4對玉米幼苗致病力大于AG1-ⅠA，而AG1-ⅠA對玉米成株致病力大于AG4，這些差異有可能是接種方式的不同等原因造成。對14株AG1-ⅠA致病力進行分析，發現致病力存在明顯分化，這與嚴吉明等［20］報道AG1-ⅠA菌株間存在致病力差異相符。用不同融合群的菌進行不同品種的抗性鑒定發現，4個融合群中只有主要致病群G1-ⅠA能充分表現品種間的抗性差異，其他3個融合群AG4-HGI、AG2-2ⅢB、WAG-Z則不能體現品種間的抗性差異。本研究證明，在進行玉米品種紋枯病抗性鑒定時，菌株的選用至關重要，選擇主要致病菌AG1-ⅠA才能反映品種的抗性梯度，達到篩選出抗性好的自交系和品種的目的。本研究對供試玉米品種的紋枯病抗性鑒定結果表明，23份品種中無高抗品種，有1份品種和6份品種分別表現高感和感病，對生產具有一定威脅，在玉米的育種中，要重視對紋枯病抗源的篩選和利用，加快抗病育種，以降低生產風險。