我國部分常用玉米種質(zhì)資源對(duì)鐮孢菌病害的抗性評(píng)價(jià)

2019-09-23 11:50:34渠清李麗娜劉俊王紹新曹志艷董金皋

中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年17期

渠清，李麗娜，劉俊，王紹新，曹志艷，董金皋

渠清1，李麗娜1，劉俊1，王紹新2，曹志艷1，董金皋1

（1河北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/河北省植物生理與分子病理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北保定 071001；2石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，石家莊 050041）

【】玉米穗腐病、莖腐病和鞘腐病是我國玉米產(chǎn)區(qū)普遍發(fā)生的三大鐮孢菌（spp.）病害，近年來有嚴(yán)重混和發(fā)生的趨勢，三大病害主要致病菌分別為擬輪枝鐮孢（）、禾谷鐮孢（）和層出鐮孢（）。種植抗病品種是控制該類病害最經(jīng)濟(jì)有效的方法，本研究旨在篩選出單抗或兼抗穗腐病、莖腐病和鞘腐病的玉米種質(zhì)，為玉米品種的科學(xué)選育和合理布局提供參考。選取我國玉米種質(zhì)B73、B37、鄭58、昌7-2、齊319等16個(gè)常用育種自交系，將玉米穗腐病主要病原菌擬輪枝鐮孢、莖腐病主要病原菌禾谷鐮孢及鞘腐病主要病原菌層出鐮孢分別接種于玉米果穗、莖稈及葉鞘，具體方法為待整株長到吐絲期用連動(dòng)注射器將擬輪枝鐮孢孢子懸浮液沿花絲通道注射到健康玉米果穗；將健康玉米地上第一節(jié)的莖部用針扎孔后向其中注射禾谷鐮孢孢子懸浮液；將層出鐮孢孢子懸浮液沿健康玉米植株葉基部接種到地上2—5節(jié)間的葉鞘內(nèi)。以上各種接種方式均使用無菌水作為對(duì)照。在2016年和2018年度進(jìn)行人工田間接種試驗(yàn)，通過評(píng)價(jià)穗腐病、鞘腐病的病情指數(shù)以及莖腐病發(fā)病面積，評(píng)估所選自交系對(duì)以上鐮孢菌引起的穗腐病、莖腐病和鞘腐病的抗性級(jí)別。供試自交系中吉853、OH43和X178對(duì)穗腐病表現(xiàn)為中抗，B73、B37、PH6WC、掖478、鄭58、9058、昌7-2、浚928、Mo17、A619、PH4CV、齊319和13-1077共13份材料為感病或高感；齊319、PH4CV、Mo17、9058、B37、B73、昌7-2和13-1077共8份材料對(duì)莖腐病表現(xiàn)為中抗或高抗，鄭58、掖478、PH6WC、浚928、吉853、A619和OH43共7份材料表現(xiàn)為感病或高感；B73、B37、鄭58、掖478、PH6WC、9058、昌7-2、吉853、浚928、Mo17、A619、PH4CV、OH43、齊319和13-1077共15份材料對(duì)鞘腐病表現(xiàn)為中抗或抗病。從16個(gè)自交系所在種群來看，瑞德群對(duì)穗腐病表現(xiàn)為感病，蘭卡斯特群和唐四平頭群對(duì)鞘腐病表現(xiàn)為抗病，其他群對(duì)3種鐮孢菌病害抗性水平的離散程度較大，無明顯規(guī)律。供試自交系吉853和OH43對(duì)鞘腐病和穗腐病表現(xiàn)為中抗或抗性，齊319、PH4CV、Mo17、9058、B37、B73、昌7-2和13-1077共8份材料對(duì)鞘腐病和莖腐病表現(xiàn)為中抗、抗性或高抗，但尚未篩選到對(duì)3種病害均有較好抗性的材料，有待于進(jìn)一步篩選其他種質(zhì)資源。

玉米種質(zhì)資源；穗腐?。磺o腐??；鞘腐??；抗性評(píng)價(jià)；鐮孢菌

0 引言

【研究意義】玉米是世界上繼小麥和水稻之后的第三大栽培作物，是我國第一大糧食作物，2017年玉米播種面積4 240萬公頃，產(chǎn)量達(dá)2.59億噸http://data.stats.gov.cn/easyquery.htm?cn=C01&zb=A0D0G&sj=2017）。玉米可用做飼料、食品、深加工和工業(yè)原料，其總產(chǎn)量的78%用作畜禽飼料。鐮孢菌屬（）種類繁多，分布廣泛，已報(bào)道的鐮孢菌超過500種。玉米上的鐮孢菌病害不僅會(huì)造成玉米減產(chǎn)，還會(huì)積累有害次級(jí)代謝產(chǎn)物，威脅人畜健康，嚴(yán)重影響玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1-2]。玉米成株期的鐮孢菌病害主要包括穗腐病、莖腐病和鞘腐病。鐮孢穗腐病在全國各地均有發(fā)生，近幾年尤以西南山地和黃淮海地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重，該病害導(dǎo)致玉米的食用和飼用價(jià)值大大降低；莖腐病是玉米生產(chǎn)上的重大病害，不但減低產(chǎn)量還影響機(jī)械化收獲，是玉米育種重點(diǎn)關(guān)注的病害之首，該病在全國范圍內(nèi)發(fā)生，尤其2016年以來在寧夏、陜西、山西、甘肅等省重度發(fā)生；鞘腐病是近幾年新發(fā)生的一種病害，在河北、河南、山西、陜西、吉林、遼寧、黑龍江等省均有出現(xiàn)，發(fā)生范圍廣，但危害程度較低。此外，以上3種病害還常同時(shí)發(fā)生，導(dǎo)致減產(chǎn)更加嚴(yán)重。因此，為有效防控玉米穗腐病、莖腐病和鞘腐病，培育或?qū)ふ倚驴乖涂剐云贩N十分必要?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】玉米穗腐病、莖腐病和鞘腐病病原組成復(fù)雜，一般均由多種鐮孢菌組成，其主要致病菌分別為擬輪枝鐮孢（）、禾谷鐮孢（）和層出鐮孢（）[3-8]。2016—2018年，筆者團(tuán)隊(duì)在西北玉米產(chǎn)區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，寧夏同心、山西長治、陜西長武莖腐病發(fā)生嚴(yán)重，發(fā)病率分別達(dá)到90%、80%和50%；穗腐病在山西忻州和長治發(fā)病率最高，均為40%，陜西長武、榆林和寧夏同心為20%；鞘腐病在山東聊城和吉林洮南的發(fā)病率分別達(dá)92%和84%。并且以上3種病害多混合發(fā)生，且有發(fā)病率和發(fā)病程度逐年增加的趨勢，造成玉米倒伏、籽粒污染等情況，損失嚴(yán)重。劉俊等[9]對(duì)139份玉米雜交種進(jìn)行了抗鞘腐病品種鑒定，發(fā)現(xiàn)自交系抗性明顯低于雜交種，且鞘腐病的發(fā)生會(huì)造成不同程度的減產(chǎn)；張艷等[10]在2016和2017年分別對(duì)44份玉米自交系材料進(jìn)行了穗腐病抗性鑒定，發(fā)現(xiàn)對(duì)穗腐病表現(xiàn)為高抗和高感的自交系品種在不同年份鑒定結(jié)果穩(wěn)定，中抗水平的品種發(fā)病程度存在差異；段燦星等[11]在2006—2012年間對(duì)1 647份玉米種質(zhì)進(jìn)行了抗穗腐病鑒定，結(jié)果表明只有27份材料高抗穗腐病；宋嘉琦[12]在2014和2015年間通過人工接菌的方法對(duì)遼寧省玉米新品種進(jìn)行了莖腐病抗性評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)新品種對(duì)莖腐病抗性水平均較好，但年份間存在差異?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】本研究中所用的16個(gè)自交系多為我國常用玉米育種種質(zhì)資源，其中由PH4CV和PH6WC培育成的先玉335是目前生產(chǎn)中大面積推廣的品種，在我國多數(shù)玉米產(chǎn)區(qū)均有種植；由昌7-2和鄭58培育而成的鄭單958是黃淮海玉米區(qū)主要推廣種植的玉米品種；由昌7-2和5237培育的浚928作為父本，9058為母本培育而成的浚單20在河南、河北中南部、山東、陜西、江蘇、安徽、山西運(yùn)城夏玉米區(qū)廣泛種植；B73和Mo17是已完成全基因組測序的模式自交系，B37具有種子產(chǎn)量高的母本系特點(diǎn)；彭云承等[13]報(bào)道，掖478、A619、吉853、B73、Mo17各為一個(gè)類別，不同類別之間有較大的雜優(yōu)模式。擬輪枝鐮孢、禾谷鐮孢和層出鐮孢這3種病原菌不僅能造成玉米的減產(chǎn)，還會(huì)產(chǎn)生大量的毒素[14-16]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上通過噴施殺菌劑可有效防治鐮孢菌病害，但存在施用技術(shù)、藥害和農(nóng)藥殘留的問題，并且此時(shí)鐮孢菌在病害部位已完成定殖并產(chǎn)生有害次級(jí)代謝產(chǎn)物，嚴(yán)重危害到人畜健康和食品安全[17-18]。育種實(shí)踐證明，挖掘并合理利用優(yōu)質(zhì)高抗種質(zhì)資源是育種工作的有效途徑之一[19]。但之前的研究往往針對(duì)一種鐮孢菌病害進(jìn)行種質(zhì)資源的抗性鑒定，不能解決當(dāng)前多種病害同時(shí)混合發(fā)生的問題。因此，本研究選取常用的玉米育種種質(zhì)資源，對(duì)其進(jìn)行3種主要鐮孢菌病害的抗性評(píng)價(jià)?！緮M解決的關(guān)鍵問題】針對(duì)玉米生產(chǎn)上的3大鐮孢菌病害——穗腐病、莖腐病和鞘腐病，對(duì)16個(gè)育種常用自交系進(jìn)行抗穗腐病、莖腐病、鞘腐病鑒定，篩選獲得兼抗兩種以上病害的種質(zhì)資源，為科學(xué)選育單抗或兼抗穗腐病、莖腐病和鞘腐病玉米品種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試玉米種質(zhì)、菌株

玉米種質(zhì)：B73、B37、鄭58、昌7-2、齊319、掖478、Mo17、吉853、PH6WC、9058、浚928、13-1077、A619、PH4CV、OH43、X178共16個(gè)玉米常用自交系。

菌株：層出鐮孢，2013年分離自吉林省玉米鞘腐病標(biāo)樣；擬輪枝鐮孢，2015年分離自河北省保定市的玉米穗腐病病樣，以上菌株均由河北省植物生理與分子病理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分離保存；禾谷鐮孢，由吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所蘇前富博士惠贈(zèng)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 玉米種植 2016年試驗(yàn)地設(shè)在河北省保定市南市區(qū)五堯鄉(xiāng)，2018年試驗(yàn)地設(shè)在保定市清苑縣滕莊，前茬作物均為冬小麥。每個(gè)自交系設(shè)不接種對(duì)照，擬輪枝鐮孢接種穗部、禾谷鐮孢接種莖部、層出鐮孢接種玉米鞘部共4個(gè)處理，對(duì)照和接種穗部的處理各16個(gè)自交系，接種鞘部和莖部的處理各15個(gè)自交系。每個(gè)處理中每個(gè)自交系最少留苗50棵，行距60 cm，株距30 cm。播種時(shí)間分別為2016年6月14日和2018年6月23日，播種后按常規(guī)方法管理。

1.2.2 病原菌接種參考王寬等[20]的方法，將PDA平板上活化后的擬輪枝鐮孢、禾谷鐮孢和層出鐮孢用直徑為6 mm的打孔器打取菌盤，取10片接種到含有高粱粒的培養(yǎng)基上，25℃黑暗條件下靜置培養(yǎng)。待菌絲長滿高粱粒后，用無菌水沖洗三角瓶中的高粱粒，三層無菌紗布過濾，無菌水稀釋成終濃度為1×106個(gè)/mL的孢子懸浮液備用。待整株長到吐絲期用連動(dòng)注射器將擬輪枝鐮孢沿花絲通道注射到健康玉米果穗；將健康玉米地上第一節(jié)的莖部用針扎孔后向其中注射禾谷鐮孢孢子懸浮液；將層出鐮孢孢子懸浮液沿健康玉米植株葉基部接種到地上2—5節(jié)間的葉鞘內(nèi)。以上每個(gè)部位滴注2 mL，以孢子懸浮液不外溢為最佳，注入無菌水作為對(duì)照。每種病害單獨(dú)接種，每個(gè)病原每種自交系各接種50株玉米，接種后常規(guī)方法管理。

1.2.3 發(fā)病情況調(diào)查接種后10 d參照劉俊等[21]方法對(duì)接種葉鞘進(jìn)行調(diào)查，統(tǒng)計(jì)植株發(fā)病率、發(fā)病級(jí)別。按照病斑面積將病情分級(jí)，0級(jí)：全株葉鞘上無病斑；1級(jí)：葉鞘上有零星的病斑，病斑覆蓋葉鞘面積0—10%；3級(jí)：病斑覆蓋葉鞘面積11%—30%；5級(jí)：病斑覆蓋葉鞘面積31%—50%；7級(jí)：病斑覆蓋葉鞘面積51%—70%；9級(jí)：病斑覆蓋葉鞘面積70%以上至整個(gè)葉鞘及其葉片干枯死亡。收獲前期參照吳曉儒等[22]和《玉米抗病蟲性鑒定技術(shù)規(guī)范NY/T 1248.8—2016》方法對(duì)接種穗部和莖部的玉米進(jìn)行調(diào)查，統(tǒng)計(jì)植株發(fā)病率、發(fā)病級(jí)別。計(jì)算各個(gè)自交系相對(duì)應(yīng)的病情指數(shù)，病情指數(shù)=∑（各病級(jí)數(shù)目×相對(duì)病級(jí)數(shù)）/（調(diào)查總數(shù)×最高病級(jí)數(shù)）×100。根據(jù)玉米鞘腐病、穗腐病和莖腐病抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)確定玉米種質(zhì)的抗性級(jí)別。

2 結(jié)果

2.1 玉米自交系對(duì)穗腐病的抗病能力

對(duì)16個(gè)自交系材料進(jìn)行了穗腐病種質(zhì)資源抗性評(píng)價(jià)（圖1）。結(jié)果表明，供試的自交系對(duì)穗腐病抗性較差，其中吉853、OH43和X178這3份材料表現(xiàn)為中抗，9058、掖478和鄭58表現(xiàn)為感病，其余10個(gè)自交系均表現(xiàn)為高感（表1）。不同雜種優(yōu)勢群系中，瑞德群6個(gè)自交系的平均病情指數(shù)為8.70，唐四平頭群的平均病情指數(shù)為8.93，蘭卡斯特群的平均病情指數(shù)為9.55，P78599群的平均病情指數(shù)為6.70，由圖2可以看出4個(gè)群的平均病情指數(shù)相差不大，但是瑞德群內(nèi)不同自交系之間的平均病情指數(shù)比較集中，離散程度較小，說明瑞德群對(duì)鐮孢穗腐病均表現(xiàn)為感病或高感。

2.2 玉米自交系對(duì)莖腐病的抗病能力

對(duì)15個(gè)自交系進(jìn)行了莖腐病種質(zhì)資源抗性評(píng)價(jià)（圖3）。結(jié)果表明，昌7-2、13-1077、齊319、9058、B37、B73、PH4CV、Mo17共8份材料表現(xiàn)為中抗或高抗，OH43表現(xiàn)為感病，A619、浚928、吉853、掖478、PH6WC、鄭58共 6份材料表現(xiàn)為高感（表2）。接種后的莖部病斑面積占本節(jié)莖稈面積的平均百分比分別為瑞德群48.95%，唐四平頭群61.58%，蘭卡斯特群25.63%，P78599群2.82%（圖4）。瑞德群和唐四平頭群對(duì)莖腐病比較敏感，病斑面積大于其他兩個(gè)群，更易感病。

表1 玉米自交系對(duì)穗腐病的抗性表現(xiàn)

HS：高感 Highsensitivity；S：感病sensitivity；R：抗病Resistance；MR：中抗moderate resistance；HR：高抗High resistance。下同The same as below

圖3 15個(gè)自交系對(duì)玉米莖腐病的抗性評(píng)價(jià)

表2 玉米自交系莖腐病的抗性表現(xiàn)

2.3 玉米自交系對(duì)鞘腐病的抗病能力

于2016年和2018年兩年在田間對(duì)15個(gè)玉米自交系進(jìn)行了抗鞘腐病鑒定，不同類群玉米在田間的發(fā)病程度不同（圖5）。結(jié)果表明，供試自交系對(duì)鞘腐病均具有較好的抗性（表3），其中13個(gè)自交系表現(xiàn)為抗病，2個(gè)表現(xiàn)為中抗。15個(gè)自交系分屬于4大類群，其中B73、B37、鄭58、掖478、PH6WC、9058屬于瑞德群，發(fā)病程度較高，2018年，各個(gè)自交系平均病情指數(shù)達(dá)到39.48，而唐四平頭、蘭卡斯特和P78599群平均病情指數(shù)分別為26.95、28.05和26.67，可以看出唐四平頭、蘭卡斯特和P78599這3個(gè)群對(duì)鞘腐病的抗性更高，且這3個(gè)群內(nèi)不同自交系品種之間的發(fā)病程度差異較小，平均病情指數(shù)相對(duì)集中，而瑞德群中，不同品種間發(fā)病程度差異相對(duì)較大，較為離散（圖6）。

2.4 玉米自交系對(duì)3種病害的抗性

通過對(duì)穗腐病、莖腐病和鞘腐病的抗性分析，吉853和OH43對(duì)穗腐和鞘腐兩種病害表現(xiàn)為中抗或抗性，B73、B37、9058、昌7-2、Mo17、PH4CV、13-1077和齊319共8份自交系材料對(duì)莖腐和鞘腐兩種病害表現(xiàn)為中抗、抗性或高抗，鄭58、掖478、PH6WC、浚928和A619共5份自交系材料對(duì)莖腐病和穗腐病表現(xiàn)為感病或高感，未篩選出對(duì)3種病害均表現(xiàn)為抗病的材料。

圖4 不同玉米自交系優(yōu)勢群對(duì)禾谷鐮孢莖腐病的抗性比較

表3 玉米自交系對(duì)鞘腐病的抗性表現(xiàn)

箭頭指向?yàn)椴“逿he arrows point to the lesions

3 討論

玉米不同品種對(duì)穗腐病、莖腐病和鞘腐病的抗性存在著明顯差異，大面積推廣和種植感病品種是導(dǎo)致病害大發(fā)生和大流行的主要原因。李浩然等[23]的鑒定結(jié)果顯示，玉米品種對(duì)鞘腐病均有抗性，與本試驗(yàn)結(jié)果一致，說明抗鞘腐病的資源較豐富；段燦星等[24]的鑒定結(jié)果顯示，在836份材料中高抗穗腐病的種質(zhì)只有5份，抗莖腐病的為81份；徐婧等[25]研究表明，177份玉米自交系中對(duì)穗腐病表現(xiàn)為高抗的僅有2份材料；鄒成佳等[26]采用人工接種的方法評(píng)價(jià)自交系的抗性水平，結(jié)果顯示只有1份材料表現(xiàn)為高抗。本研究表明，16份材料中有3份對(duì)穗腐病表現(xiàn)為中抗，前人研究結(jié)果和本試驗(yàn)均表明抗穗腐病種質(zhì)資源較為匱乏。在《玉米抗病蟲性鑒定技術(shù)規(guī)范 NY/T 1248.8—2016》中規(guī)定，B73對(duì)穗腐病表現(xiàn)為高感，X178表現(xiàn)為抗??；掖478對(duì)莖腐病表現(xiàn)為高感，齊319表現(xiàn)為高抗，本試驗(yàn)中4份材料的鑒定結(jié)果與規(guī)范中的結(jié)果相一致，說明在此環(huán)境下鑒定結(jié)果可信。本試驗(yàn)選用的16個(gè)常用育種資源中A619、浚928和PH6WC對(duì)穗腐病和莖腐病均表現(xiàn)為高感；鄭58和掖478對(duì)穗腐病表現(xiàn)為感病，對(duì)莖腐病表現(xiàn)為高感。

圖6 不同玉米自交系優(yōu)勢群對(duì)層出鐮孢鞘腐病的抗性比較

目前，玉米穗腐病、莖腐病和鞘腐病多混合發(fā)生，常噴施殺菌劑和選用抗性品種對(duì)其進(jìn)行防治，但過量噴施殺菌劑或長期使用抗性品種后玉米會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的抗性，造成殺菌劑藥效降低或玉米品種抗性降低。QTLseq是一種基于全基因組重測序的方法，可在基因水平上鑒定抗性玉米穗腐病、莖腐病和鞘腐病的抗性候選基因組區(qū)域，可利用此種方法進(jìn)行抗性篩選。Chen等[27]研究表明一種新的抗性QTL Rgsr8.1被精確定位，其對(duì)赤霉病莖腐病有廣譜抗性。本試驗(yàn)篩選了對(duì)穗腐病、莖腐病和鞘腐病存在抗性的玉米材料，后期可采用QTL定位的方法，鑒定抗病的候選基因。此外，王明[28]對(duì)144份自交系的抗性表型和MaizeSNP50芯片分析的SNP基因型進(jìn)行GWAS，檢測到19個(gè)SNP與玉米抗絲黑穗病關(guān)聯(lián)，因此篩選對(duì)3種病害均抗病的品種，之后可對(duì)抗病基因進(jìn)行QTL定位和改變SNP位點(diǎn)，從而對(duì)3種病害進(jìn)行精準(zhǔn)防控。

擬輪枝鐮孢、禾谷鐮孢和層出鐮孢侵染后可對(duì)玉米產(chǎn)量造成嚴(yán)重危害，其原因可能是發(fā)病部位褐變從而影響營養(yǎng)物質(zhì)和水分向玉米籽粒運(yùn)輸，導(dǎo)致植物光合產(chǎn)物的積累量下降，從而降低玉米產(chǎn)量。擬輪枝鐮孢侵染玉米果穗后釋放胞壁降解酶等物質(zhì)[29]，破壞玉米籽粒中營養(yǎng)物質(zhì)的積累，Stagnati等[30]分析顯示，玉米苗期的許多基因直接參與植物防御病原體和應(yīng)激反應(yīng)，包括轉(zhuǎn)錄因子、幾丁質(zhì)酶、細(xì)胞色素P450和泛素化蛋白。徐建華等研究表明，病原菌侵染寄主后，寄主中與抗病呈正相關(guān)的PAL、PPO和POD等酶活性上升，高抗品種的上升幅度大于感病品種[31-32]。本試驗(yàn)未篩選到對(duì)3種病害抗性均較好的材料，下一步需要增加玉米育種材料繼續(xù)篩選，從而對(duì)抗性材料進(jìn)行抗病相關(guān)基因的QTL定位、SNP位點(diǎn)篩選，為玉米的抗性育種提供參考。

4 結(jié)論

供試15個(gè)自交系對(duì)鞘腐病均表現(xiàn)為抗性或中抗水平；X178、吉853和OH43 3個(gè)自交系對(duì)穗腐病表現(xiàn)為中抗；齊319、B73、B37、9058、昌7-2、Mo17、PH4CV和13-1077對(duì)莖腐病表現(xiàn)為中抗或高抗；但尚未篩選到對(duì)3種病害均有較好抗性的材料，有待于進(jìn)一步篩選其他種質(zhì)資源。

[1] 王曉鳴, 晉齊鳴, 石潔, 王作英, 李曉. 玉米病害發(fā)生現(xiàn)狀與推廣品種抗性對(duì)未來病害發(fā)展的影響. 植物病理學(xué)報(bào), 2006, 36(1): 1-11.

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Resistance Evaluation of Some Commonly Used Maize germplasm Resources toDiseases in China

QU Qing1, LI LiNa1, LIU Jun1, WANG ShaoXin2, CAO ZhiYan1, DONG JinGao1

(1College of life Sciences, Hebei Agricultural University/Key Laboratory of Hebei Province for Plant Physiology and Molecular Pathology, Baoding 071001, Hebei;2Shijiazhuang Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050041)

【】Maize ear rot, stalk rot and sheath rot are the three commondiseases in maize producing areas in China, and there is a trend of serious mixing occurrence in recent years. The main pathogens of the three major diseases are,and.Planting resistant varieties is the most economical and effective method to control this kind of diseases. The objective of this study is to screen out the maize resistant germplasms to ear rot, stalk rot and sheath rot, and to provide references for scientific breeding and rational layout of maize varieties.【】Sixteen common inbred lines of maize including B73, B37, Zheng 58, Chang 7-2, Qi 319 and so on were selected to inoculate,, andon maize ears, stalks and sheaths, respectively. The suspension spores ofwere injected into healthy maize ears along the filament channel with a continuous syringe at silk stage. The stem of the first aboveground segment of healthy maize was pinned and then injected with the suspension spores of. The suspension spores ofwere injected into the sheath of the aboveground 2-5 internodes along the base of healthy maize sheath. Sterile water was used as control. In 2016 and 2018, experiments were conducted in fields to evaluate the disease index of ear rot, sheath rot and the lesion areas of stalk rot, so as to evaluate the resistance level to the ear rot, stalk rot and sheath rot.【】The tested inbred lines Ji 853, OH43 and X178 were moderate resistance to ear rot, 13 of the tested inbred lines such as B73, B37, PH6WC, Ye 478, Zheng 58, 9058, Chang 7-2, Xun 928, Mo17, A619, PH4CV, Qi 319 and 13-1077 were sensitivity or high sensitivity to ear rot; 8 of the tested inbred lines including Qi 319, PH4CV, Mo17, 9058, B37, B73, Chang 7-2 and 13-1077 were moderate resistance and high resistance to stalk rot, 7 of the tested inbred lines such as Zheng 58, Ye 478, PH6WC, Xun 928, Ji 853, A619 and OH43 were sensitivity or high sensitivity to stalk rot; 15 of the tested inbred lines such as B73, B37, Zheng 58, Ye 478, PH6WC, 9058, Chang 7-2, Ji 853, Xun 928, Mo17, A619, PH4CV, OH43, Qi 319 and 13-1077 were moderate resistance or resistance to sheath rot. According to the population of16 inbred lines, Reid group was susceptible to ear rot. Lancaster group and Tangsipingtou group were resistant to sheath rot. The resistant levels of other groups todiseases dispersed to a large extent, and there was no obvious regularity.【】The tested inbred lines Ji 853 and OH43showed moderate resistance or resistance to sheath rot and ear rot, 8 of the tested inbred lines including Qi 319, PH4CV, Mo17, 9058, B37, B73, Chang 7-2 and 13-1077 showedmoderate resistance, resistance or high resistance to sheath rot and stalk rot, but the materials with good resistance to all three diseases had not yet been screened, and other germplasm resources needed to be further screened.

maize germplasm resource; ear rot; stalk rot; sheath rot;resistance evaluation;spp.