王建軍,楊書成,王 燕,王富榮,石秀清,趙麗芳
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所,山西忻州 034000)
隨著人們生活水平的不斷提高和膳食結(jié)構(gòu)的改善,具有較高附加值的特用玉米逐漸被人們重視[1-2],其種植面積也在逐年增加。但是,隨著感病品種的大量種植,玉米絲黑穗病又在我國蔓延,病害日趨嚴(yán)重,局部地區(qū)暴發(fā)成災(zāi),一般田發(fā)病率10%左右,重病田達(dá)50%以上,極大地影響了玉米的品質(zhì)和產(chǎn)量,給玉米生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失,成為生產(chǎn)中亟待解決的問題[3]。玉米絲黑穗病的發(fā)生流行與品種抗病性密切相關(guān),大面積種植感病品種是該病害流行的重要原因[4-5]。不同玉米品種對絲黑穗病的抗性有顯著差異,選育和種植抗病品種是防止玉米絲黑穗病發(fā)生流行和最經(jīng)濟(jì)有效的措施,鑒定玉米品種的抗病性則是抗病育種的重要環(huán)節(jié)[6]。
供試品種為2001—2010年參加山西省玉米區(qū)域試驗的青貯、糯、甜、高油等特用玉米,參試品種由山西省農(nóng)作物品種審定辦公室提供。供試菌株采自玉米絲黑穗病的病穗,將病穗壓碎過篩,取100 g混勻菌粉加100 kg過篩細(xì)土,充分拌勻,配制成0.1%的菌土。
鑒定地點設(shè)在山西省農(nóng)科院玉米所試驗農(nóng)場。鑒定材料每份種2行,行長10 m,行距67 cm,株距40 cm。采用穴播方式,每穴用100 g菌土覆蓋種子,每穴留2株,每份材料留苗100株左右。齊319和海9-21分別為抗、感對照品種。
玉米雌雄穗抽出,癥狀表現(xiàn)明顯后調(diào)查病株率,根據(jù)病株率評價品種的抗病性??剐栽u價標(biāo)準(zhǔn)參照國家玉米區(qū)域試驗制定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[7]。
病株率0~1%為高抗(HR),1.1%~5%為抗?。≧),5.1%~10%為中抗(MR),10.1%~40%為感?。⊿),40.1%~100%為高感(HS)。
在鑒定的236份次材料中,對絲黑穗病表現(xiàn)高抗的有益豐一號、中北306、真甜美10號,占鑒定總數(shù)的1.3%;對絲黑穗病表現(xiàn)抗病的有新甜雜4號、田糯2號、晉黑糯3號、晉糯605、同油1號、晉黑玉2號、晉糯905、晉糯6383N、晉糯63839N、牧玉2號、飼08-1號等19個,占鑒定總數(shù)的8.1%;對絲黑穗病表現(xiàn)中抗的有益豐二號、ASTt一號、中北 306、中北 627、長黏 1 號、華夏糧飼11號、牧玉1號、WG8150、大豐高油229等16個,占鑒定總數(shù)的6.8%;對絲黑穗病表現(xiàn)感病的有118份,占50.0%;對絲黑穗病表現(xiàn)高感的有80份,占33.9%(表1)。
表1 玉米雜交種對絲黑穗病抗性鑒定結(jié)果
鑒定結(jié)果顯示,供試雜交種對玉米絲黑穗病的抗性在不同年份間表現(xiàn)基本一致,重復(fù)鑒定的39個特用玉米中有22個抗性表現(xiàn)一致,12個抗性表現(xiàn)相近,少數(shù)雜交種在不同年份間的抗性表現(xiàn)出一定的差異,但與鑒定中抗、感對照品種的抗性基本一致。特用玉米對絲黑穗病的抗性水平并不高,只有16.2%的品種達(dá)到中抗以上的水平。
通過對參加山西省玉米區(qū)域試驗的特用玉米抗病性分析可以看出,不同類型特用玉米品種對絲黑穗病的抗性表現(xiàn)有較大差異,達(dá)到中抗以上的高油玉米有6份,占該類鑒定品種的46.2%;青貯玉米有15份,占20.3%;糯玉米有14份,占13.2%;甜玉米只有3份,僅占6.9%(表2)。
表2 不同類型特用玉米對絲黑穗病抗性鑒定結(jié)果
2001—2010年山西省共審(認(rèn))定特用玉米品種30個,這些品種都經(jīng)2 a以上抗絲黑穗病鑒定。表現(xiàn)高抗的有晉糯47號(益豐一號)、中北412共2個,占審定品種的6.7%;抗的有大豐高油303、牧玉2號、晉黑玉2號共3個品種,占鑒定總數(shù)的10%;中抗的有中北410,占3.3%;感病的有晉糯41號、晉黑糯3號、玉糯1號、鮮甜2號、甜糯2號、瑞德2號、騰糯1號、忻糯5號、晉糯8號、忻糯301、品糯1號、騰糯2號、迪糯278、晉單(甜)49號、運高油1號、臨高油1號、青油2號、鮮糯2號、大豐青貯1號共19個,占63.3%;高感的有甜糯3號、中北307、瑞德1號、中農(nóng)大698、晉飼育1號共5個,占16.7%。在審定的30個特用玉米品種中僅有6個表現(xiàn)抗病,只占20%;27個為感病或高感品種,占80%。
上述結(jié)果表明,山西省審定的特用玉米雜交種絕大部分為感病品種,這就給特用玉米生產(chǎn)帶來了病害風(fēng)險。因此,在生產(chǎn)上一定要注意絲黑穗病的防治,尤其是在絲黑穗病重病區(qū)種植這些特用品種,種子必須用含有戊唑醇的種衣劑包衣。
采用土壤接種法對236份次玉米區(qū)試品種進(jìn)行絲黑穗病的抗病性鑒定,篩選出一批抗病雜交種,為生產(chǎn)上應(yīng)用抗病品種提供科學(xué)依據(jù)。從調(diào)查數(shù)據(jù)可看出,特用玉米的整體抗性水平較低,中抗以上的只占鑒定總數(shù)的16.2%,且不同類型的特用玉米品種對絲黑穗病的抗性有明顯差異,表現(xiàn)抗病的高油玉米較多,占該類鑒定品種的46.2%;青貯玉米次之,占20.3%;糯玉米較少,占13.2%;甜玉米最少,占6.9%。在山西省審定的30個特用玉米品種中,僅有10%表現(xiàn)抗病。
選育和種植抗病品種是控制絲黑穗病流行最經(jīng)濟(jì)有效的途徑,而抗病育種的成效取決于抗病種質(zhì)的篩選及對抗性遺傳規(guī)律的認(rèn)識。研究表明,玉米對絲黑穗病的抗性遺傳屬細(xì)胞核控制的數(shù)量性狀遺傳,F(xiàn)1的發(fā)病率介于抗感親本之間,接近于雙親的平均值[8]。目前,國內(nèi)外尚未發(fā)現(xiàn)對絲黑穗病免疫的材料,高抗種質(zhì)資源也相對較少。全國玉米種質(zhì)資源抗絲黑穗病鑒定協(xié)作組鑒定了2 687份玉米種質(zhì)資源的抗病性,結(jié)果僅有43份表現(xiàn)高抗(占總數(shù)2.13%)[9]。因此,應(yīng)加強(qiáng)抗病玉米種質(zhì)資源的引進(jìn)、收集、鑒定與評價,堅持以拓寬種質(zhì)基礎(chǔ)為主的綜合選擇方法。同時結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù),發(fā)掘我國主要玉米種質(zhì)資源中的抗絲黑穗病基因及其連鎖分子標(biāo)記,為建立高效的抗病育種及種質(zhì)改良技術(shù)提供理論依據(jù)。
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