玉米瘤黑粉病抗病性研究

李海春　傅俊范

摘要調查研究了沈陽地區田間玉米瘤黑粉病2004年自然發病情況，結果表明：供試的10個玉米品種的產量損失率為1％～10％，都是玉米瘤黑粉病的抗病品種；其中遼單37和遼單120是抗病品種，產量損失較大；新鐵單10、沈農1號、丹玉90、鐵單17和沈單12是中抗品種；鐵單16、掖單2和沈單14是高抗品種，產量損失較小。玉米育種時，應當先從鐵單16、掖單2和沈單14等抗病品種中選取，縮短育種周期，加快玉米品種的選育。

關鍵詞玉米瘤黑粉病；抗病性；聚類分析

中圖分類號S 435．131．4

玉米瘤黑粉病[Ustilago maydis(DC．)CordaUnger]是玉米上的重要病害之一，發病極為普遍。近年來，隨新品種推廣和連作年限增加，玉米瘤黑粉病逐漸加重。由于尚未發現免疫、高抗品種，一般病田病株率為5％～10％，發病嚴重的病株率可達70％～80％，有些感病的自交系甚至高達100％。

玉米瘤黑粉菌所在的屬一黑粉菌的生理小種比較多，分類比較復雜。MenziesandBakkeren等提取玉米黑粉菌的DNA進行聚類分析，將玉米黑粉菌生理小種聚成不同的類群，取得較好的結果。聚類分析方法同樣可以應用到田間玉米抗玉米瘤黑粉病菌特性的鑒別。雖然田間抗病性聚類有一些缺點，但是可以結合DNA等其他特征來判斷玉米對瘤黑粉病菌的抗病性。為研究玉米品種抗玉米瘤黑粉菌的特性，為尋找玉米瘤黑粉病的免疫品種和高抗品種，本文就一些推廣玉米品種的抗瘤黑粉病結果進行聚類分析，現報告如下。

1材料與方法

1．1供試品種

2004年供試玉米品種為掖單2、鐵單16、遼單37、鐵單l?、丹玉90、沈單12、遼單120、沈農1號、沈單14和新鐵單10，于沈陽農業大學種子公司購買，10個玉米品種都是遼寧生產上的主栽品種。

1．2試驗區設置

選沈陽農業大學試驗地，面積為1 000m2(180mX5．5 m)。試驗地南北壟向，壟距為0．6 m，株距為0．35 m，分10個小區，每個小區14行，每行玉米保苗24—28株，約3 100株，2004年4月26日播種各個供試玉米品種，保護行為丹玉90和沈單12。播種后由于干旱，5月9日出苗，出苗后正常管理。

1．3發病情況調查和數據處理

2004年田間自然發病后，兩次調查田間發病情況，計數田間玉米瘤黑粉病發病病株數。應用SPSSll．5的COMPTURE計算玉米瘤黑粉病株率和產量損失率。計算公式為：病株率＝發病病株數／調查的玉米總株數。若玉米植株受瘤黑粉病菌侵染后，發病植株產量幾乎全部損失，因此產量損失率≈發病病株數／調查的玉米總株數；應用SPSSll．5軟件CLASSIFY中HierarchicalCluster進行聚類分析繪制樹狀圖。

2結果與分析

2．1調查結果

由于氣候條件適宜，供試玉米雄穗和雌穗受侵染后，多在各自頂部形成病瘤。生長季初期病瘤開始較小，但是生育后期生長較快，形成大的病瘤。長病瘤的玉米植株大多數沒有產量，2004年8月11日及9月5日進行兩次田間調查，發病情況經過應用SPSSll．5的COMPTURE處理后，匯總如表1。

調查結果顯示：所有品種的抗病性都在1％～10％之間，符合調查的一般規律。其中遼單37和遼單120玉米瘤黑粉病的產量損失率(病株率)最高；鐵單16、掖單2和沈單14玉米瘤黑粉病的產量損失率(病株率)最低，不同品種王米對瘤黑粉病的產量損失率(病株率)通過圖1可以比較出來。調查數據采用植病研究法提供的(發病率1％～10％為抗病，11％以上為感病)標準，可以判別所有供試的10個品種都是玉米瘤黑粉病的抗病品種。

2．2抗病性分析

將玉米瘤黑粉病產量損失率(病株率)和病株數，應用SPSSll．5的Hierarchical Cluster進行聚類分析繪制樹狀圖(圖1)，產量損失率(病株率)聚類分析和病株數結果一樣(略)。

聚類分析結果表明：遼單37和遼單120，可以歸為第1類，是抗病品種，產量損失較多；新鐵單10、沈農1號、丹玉90、鐵單17和沈單12可以歸為第2類，是中抗品種；鐵單16、掖單2和沈單14歸為第3類，是高抗品種，產量損失較少。基于以上分析，選擇玉米瘤黑粉病的免疫品種和高抗品種時，應當首先從鐵單16、掖單2和沈單14等高抗品種，產量損失較少的品種中選取，其次從中抗品種新鐵單10、沈農1號、丹玉90、鐵單17和沈單12等品種中選取，最后可以考慮遼單37和遼單120等抗病的玉米品種。這樣可以指導玉米育種，縮短育種周期，加快玉米品種的選育。

本研究假設玉米瘤黑粉病菌在田間各處分布的幾率是相同的，但是在實際生產中，由于瘤黑粉病菌分布不均等以及試驗地點和氣候條件等因素限制，上述研究結果和實際的抗病性可能有一定的差異，有待進一步研究。