姚國旗　曹冰　單娟等

摘要：本研究對34份熱帶、亞熱帶自交系進行了南方銹病抗性鑒定，發(fā)現(xiàn)了11份南方銹病抗性新種質(zhì)；并對其中4份高抗種質(zhì)進行了抗性遺傳分析，發(fā)現(xiàn)4份外來種質(zhì)對南方銹病的抗性呈主基因和主基因加微效基因復(fù)合控制的、比較復(fù)雜的遺傳。

關(guān)鍵詞：玉米；南方銹病；熱帶種質(zhì)

中圖分類號：S513.034文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2014）07-0112-05

AbstractThe resistances of 34 tropical or subtropical maize inbred lines to southern rust were identified. There were 11 new maize germplasms resistant to southern rust. Among which， 4 highly resistant germplasms were conducted genetic analysis. The results indicated that the 4 maize germplasms showed complex hereditary modes controlled by host gene or host gene combined with minor gene.

Key wordsMaize； Southern rust； Tropical germplasms

南方銹病是多堆柄銹菌（Puccinia polysora Underw）侵染玉米引起的一種病害，該病是我國玉米生產(chǎn)的主要病害之一[1]。在流行年份，南方銹病能造成玉米大幅減產(chǎn)，嚴重時超過45%以上[2，3]。南方銹病的發(fā)生需要高溫和高濕環(huán)境，過去主要發(fā)生于我國南方一些高溫潮濕地區(qū)。近年來，隨著氣溫的上升、降水的增多、極端氣候的頻繁出現(xiàn)，南方銹病發(fā)生區(qū)域逐漸北移，并在我國的北方玉米產(chǎn)區(qū)大面積發(fā)生。例如，1998年南方銹病在我國黃淮海玉米區(qū)流行成災(zāi)[4，5]。

抗病玉米新品種的培育是控制南方銹病危害的一條安全、經(jīng)濟、有效的途徑，并且得到育種專家的重視[5，6]。當前，我國生產(chǎn)上利用的抗源主要來自美國雜交種78599系統(tǒng)，例如齊319；其它玉米骨干種質(zhì)多對南方銹病抗性較差，特別是黃淮海區(qū)大量使用的瑞德系統(tǒng)與黃早四系統(tǒng)種質(zhì)[6]。因此，尋找新的抗源和抗病基因是持久控制該病危害的重要保證。

玉米是起源于熱帶的作物，熱帶種質(zhì)具有更為豐富的遺傳多樣性，是玉米品種改良的重要種質(zhì)基礎(chǔ)[7～9]。玉米中已經(jīng)報道的南方銹病主效抗病基因不少于3個[10，11]；在染色體10短臂上，多次報道不同來源的種質(zhì)存在抗病主基因或者主效QTL[3，10～16]；在染色體3、4、5、9等上也報道存在抗南方銹病的QTL[15]。在這些抗病基因與QTL中，有多個抗病主要基因和QTL都是發(fā)現(xiàn)于熱帶種質(zhì)[5，10，13，16]。

本研究擬從引進的熱帶與亞熱帶種質(zhì)中，篩選出一批玉米南方銹病的抗性新種質(zhì)，通過遺傳分析明確這些抗病材料的抗性遺傳方式，從而指導(dǎo)這些抗性種質(zhì)在我國玉米南方銹病抗病品種培育中的利用。

1材料與方法

1.1材料

3討論

熱帶玉米種質(zhì)是尋找新的抗源與抗病基因的重要種質(zhì)資源[7～9]。本研究對引進的34份熱帶、亞熱帶種質(zhì)進行了玉米南方銹病抗性的鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了11份可以用于改良我國現(xiàn)有玉米骨干種質(zhì)的南方銹病抗性新種質(zhì)。

本研究中，外引種質(zhì)對南方銹病抗性與其在原產(chǎn)地的銹病抗性資料相關(guān)性不顯著。玉米銹病有不同的種類，包括南方銹病、熱帶銹病與普通銹病。同一種銹病還分為不同的生理小種，可能正是這種復(fù)雜的情況導(dǎo)致本研究中的相關(guān)性較低。因此，外引種質(zhì)原產(chǎn)地抗性可用于目標地作為參考，但是仍不能代替本地鑒定結(jié)果。特別是對種類比較復(fù)雜的、生理小種多樣的病害，在來源地與本地生態(tài)條件差異大、距離相距較遠時，引進種質(zhì)材料時仍要在本地條件下進行鑒定。

本研究對4份高抗南方銹病的熱帶種質(zhì)進行了抗性遺傳分析，發(fā)現(xiàn)4份外來種質(zhì)對南方銹病的抗性呈主基因和主基因加微效基因復(fù)合控制的、比較復(fù)雜的遺傳。這可能與本研究的鑒定主要依賴田間的自然接種有一定的關(guān)系。由于南方銹病有不同的生理小種，而本研究中鑒定主要依賴于海南田間的混合菌源，不同?；缘目共』虻南嗷プ饔脮?dǎo)致遺傳的復(fù)雜性[17]。此外，個體發(fā)育進程的差異也可能使鑒定結(jié)果表現(xiàn)出一定的復(fù)雜性。通過進一步的研究，筆者已經(jīng)明確CML470的抗性主要由一個主效的顯性抗病基因控制[16]。對于其它3個抗病材料的抗性遺傳還需要進一步的研究。目前，對CML451筆者正在創(chuàng)建導(dǎo)入系群體[18]。已有的研究結(jié)果表明，對于4份高抗南方銹病種質(zhì)的利用，由于其抗性主要依賴具有部分顯性效應(yīng)的主基因控制的南方銹病抗性，在育種改良中的選擇相對比較容易。在以單交種為主要應(yīng)用的玉米生產(chǎn)實踐中，只要一個親本攜帶抗病基因就可以利用。同時遺傳上表現(xiàn)出的復(fù)雜性也表明，要創(chuàng)造高水平的抗性新種質(zhì)，在選擇上和利用方面還存在一定的難度。

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