摘要: 選取37份常用玉米自交系,采用人工接種的鑒定方法對(duì)絲黑穗?。⊿phacelotheca reiliana)和大斑?。‥xserohilum turcicum)的抗性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,不同玉米自交系對(duì)絲黑穗病和大斑病表現(xiàn)出不同的抗性,對(duì)絲黑穗病表現(xiàn)出抗病和感病的自交系分別占供試自交系的48.6%和51.4%,其中僅09杜引-1表現(xiàn)高抗(HR);對(duì)大斑病表現(xiàn)抗病和感病的自交系分別占供試自交系的35.1%和64.9%,其中僅自交系Mo17表現(xiàn)高抗(HR)。
關(guān)鍵詞:玉米;自交系;絲黑穗?。⊿phacelotheca reiliana);大斑?。‥xserohilum turcicum)
中圖分類號(hào):S432.4+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2016)03-0625-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.03.019
Abstract: 40 common maize inbred lines were selected for resistance identification of Sphacelotheca reiliana and Exserohilum turcicum by artificial inoculation method. The results suggested that different maize inbred lines showed different resistance on S. reiliana and E. Turcicum,48.6% of inbred lines showed resistance to S. reiliana and 51.4% of inbred lines infected S. reiliana,only 09 Yindu was highly resistance to S. reiliana. 35.1% of inbred lines showed resistance to E. turcicum,64.9% of total inbred lines infected E. turcicum,only Mo17 showed highly resistance to E. turcicum.
Key words: maize; inbred lines; Sphacelotheca reiliana; Exserohilum turcicum
玉米大斑?。‥xserohilum turcicum)和絲黑穗?。⊿phacelotheca reiliana)屬真菌性病害,是中國(guó)北方春玉米區(qū)的2種主要病害。病害危害嚴(yán)重時(shí),可導(dǎo)致玉米絕收,給玉米生產(chǎn)帶來(lái)極大的損失[1]。玉米絲黑穗病嚴(yán)重時(shí)病株率可達(dá)80%[2],感病株率每增加1個(gè)百分點(diǎn),玉米減產(chǎn)100 kg/hm2[3]。培育抗病品種是解決兩種病害的根本途徑。在抗病品種的選育與利用過(guò)程中,抗病性育種已被列為主要育種目標(biāo)之一,雜交種的抗病性主要取決于親本自交系的抗病性[4,5]。本試驗(yàn)以37份玉米自交系為試驗(yàn)材料,采用人工接種鑒定方法對(duì)其進(jìn)行了抗絲黑穗病和大斑病的評(píng)價(jià),旨在選育出高抗絲黑穗病和大斑病的自交系,為下一步的抗病育種工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 材料
37份玉米自交系由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院玉米研究中心提供。菌種為黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所提供。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2014年5月在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)密山試驗(yàn)實(shí)習(xí)基地種植37份玉米自交系,每個(gè)自交系種植兩行,行長(zhǎng)4 m,行距0.65 m,株距0.2 m,每穴保留2株,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù)。栽培管理同普通生產(chǎn)田。
1.3 絲黑穗病抗性鑒定方法
1.3.1 病原菌來(lái)源與接種方法 接種前一年秋季從典型病株上采集的病癭,陰干后裝布袋內(nèi)置通風(fēng)處越冬,以備下一年鑒定用。播種前一周將病癭上的菌粉抖落,用40目銅篩篩出冬孢子,按0.1%比率與潮濕的細(xì)土充分混合成菌土,播種時(shí)先播下種子,覆蓋菌土100 g,上面再蓋田土[6]。
1.3.2 病株率調(diào)查和評(píng)價(jià)方法 在玉米乳熟末期調(diào)查每個(gè)群體的絲黑穗病發(fā)病情況,分別記載小區(qū)總株數(shù)和發(fā)病株數(shù),并計(jì)算病株率,病株率=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%。根據(jù)病株率進(jìn)行抗性分級(jí)[6],病株率在0%~1.0%為高抗(HR);1.1%~5.0%為抗(R);5.1%~10.0%為中抗(MR);10.1%~40.0%為感病(S);40.1%~100%為高感(HS)。
1.4 大斑病抗性鑒定方法
1.4.1 接種病菌的培養(yǎng)和擴(kuò)繁 將PAD平板上培養(yǎng)的病菌接種在經(jīng)高壓滅菌的高粱粒上(高粱粒培養(yǎng)基制備方法:高粱粒浸泡一夜,煮30~40 min,裝入三角瓶中于121 ℃滅菌1 h,冷卻后備用),在25~28 ℃下黑暗培養(yǎng)5~7 d后,將布滿菌絲的高粱粒鋪攤于潔凈瓷盤中,保持濕度,待病菌產(chǎn)孢。
1.4.2 接種方法 大量產(chǎn)孢后,直接配制接種用懸浮液,濃度調(diào)至約1×105~1×106個(gè)分生孢子/mL,當(dāng)玉米長(zhǎng)至9~10片葉期和心葉盛期,于陰天有小雨的天氣或傍晚把帶有病菌的懸浮液裝在噴霧器里向葉面噴霧接種。玉米吐絲后15 d,進(jìn)行田間發(fā)病情況調(diào)查。
1.4.3 病情調(diào)查及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 調(diào)查標(biāo)準(zhǔn):以整株為單位,根據(jù)整株發(fā)病程度分為5級(jí),以小區(qū)內(nèi)各株病級(jí)的平均值表示平均的嚴(yán)重度。各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照王曉鳴等[7]的劃分標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)病株的級(jí)別計(jì)算病情指數(shù),計(jì)算公式如下:病情指數(shù)(DI)=×100%。病情指數(shù)在0%~5.0%為高抗(HR);5.1%~10.0%為抗(R);10.1%~30.0%為中抗(MR);30.1%~50.0%為感?。⊿);50.1%~100%為高感(HS)。
2 結(jié)果與分析
2.1 絲黑穗病抗病分析
玉米自交系田間人工接種玉米絲黑穗病條件下發(fā)病率如表1。由表1可知,鑒定的37個(gè)玉米自交系中只有09杜引-1表現(xiàn)為高抗(HR);有11個(gè)自交系表現(xiàn)為抗?。≧),分別為Mo17、自330、PH6WC、Mo17Ht、吉818、Hr30、KL4、C08、C10、C13和C14,占總鑒定材料的29.7%;有6個(gè)自交系表現(xiàn)為中抗(MR),分別為5003、WD鄭58、綏8941、KL4-10、C03和C16,占總抗病材料的16.2%;有13個(gè)自交系表現(xiàn)為感?。⊿),分別為U8112、泰雜、E28、K10、444、吉818-14、C04、C05、C06、C07、C11、C12和C15,占總鑒定材料的35.1%;其余6個(gè)自交系則表現(xiàn)為高感(HS),占總鑒定材料的16.2%。鑒定結(jié)果表明,在田間人工接種玉米絲黑穗病條件下,超過(guò)50%的材料表現(xiàn)為感病或高感,由于2014年春季播種后,密山市處于低溫多雨環(huán)境,出苗期延長(zhǎng),種子與菌土接觸時(shí)間長(zhǎng),可能導(dǎo)致鑒定結(jié)果偏高。
2.2 大斑病抗性分析
玉米自交系人工接種玉米大斑病條件下病情指數(shù)如表2所示。由表2可知,37個(gè)自交系材料中Mo17表現(xiàn)為高抗(HR),且各自交系中沒(méi)有表現(xiàn)為抗?。≧)的材料,其中12個(gè)自交系表現(xiàn)為中抗(MR),分別為W557、U8112、自330、綏8941、PH6WC、黃早四、09杜引-1、Mo17Ht、吉818、Hr30、美82396-1和C11,占總鑒定自交系的32.4%;有7個(gè)自交系為感病(S),分別為E28、K10、444、吉818-14、KL4-10、C01和C10,占總鑒定自交系的18.9%;余下17個(gè)自交系表現(xiàn)為高感(HS),占總鑒定自交系的45.9%。鑒定結(jié)果表明,在玉米大斑病田間接種條件下,鑒定自交系中有不足三分之一的材料表現(xiàn)為中抗,由于自然條件等外界因素的影響,導(dǎo)致鑒定結(jié)果與實(shí)際有一定的偏差,參試材料對(duì)大斑病的抗性還有待進(jìn)一步研究。
3 小結(jié)與討論
大斑病的發(fā)生與流行,主要取決于病菌的數(shù)量、相對(duì)濕度和溫度。大斑病發(fā)病時(shí)期通常是在7~8月間,平均溫度在18~22 ℃,相對(duì)濕度在90%以上[1]。黑龍江省位于中國(guó)的最北端,在玉米生育期晝夜溫差大,前期氣溫低,中期雨熱同季,后期有早霜發(fā)生,這樣的氣候特點(diǎn)有利于玉米大斑病的發(fā)生。玉米絲黑穗病的侵染時(shí)期為苗期,特別是3葉期前染病最重[8]。接種的關(guān)鍵因素是玉米絲黑穗病病菌含量,并確定絲黑穗病抗病性鑒定最佳接菌量為0.1%的菌土[9]。因此本試驗(yàn)的接種方法是采用絲軸黑粉菌拌土與種子同時(shí)播種,菌粉含量為0.1%的菌土。
本研究對(duì)供試的37份玉米自交系進(jìn)行玉米絲黑穗病和玉米大斑病的田間抗病性接種鑒定。結(jié)果表明,兩種病害的高抗系各有1個(gè),分別為09杜引-1和Mo17,所占比例較少;自交系自330、PH6WC、Mo17Ht、吉818、Hr30均表現(xiàn)抗病和中抗,可以在以后的抗病育種中優(yōu)先利用。對(duì)兩種病害表現(xiàn)為感病及高感的自交系可在性狀改良后或完成其他方面的性狀試驗(yàn)后選擇性利用。對(duì)于C09這個(gè)材料,一次重復(fù)時(shí)無(wú)苗,二次重復(fù)和三次重復(fù)時(shí)的鑒定結(jié)果差異顯著,有待進(jìn)一步驗(yàn)證。本試驗(yàn)部分自交系的鑒定結(jié)果與王振華等[6]、高潔等[10]、薛春生等[11]、王霞等[12]、浦子鋼等[13]的研究結(jié)果基本一致,細(xì)微差異可能是試驗(yàn)環(huán)境和試驗(yàn)?zāi)攴莸牟煌瑢?dǎo)致。目前,國(guó)內(nèi)外高抗絲黑穗病的種質(zhì)資源較少,玉米種質(zhì)基礎(chǔ)狹窄是中國(guó)玉米育種所面臨的主要問(wèn)題[14],因此我們認(rèn)為應(yīng)當(dāng)利用現(xiàn)有的高抗源對(duì)抗病性較差的骨干自交系進(jìn)行回交轉(zhuǎn)育,同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)玉米種質(zhì)資源的引進(jìn)、評(píng)價(jià),以豐富基因庫(kù)。
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