玉米部分自交系對絲黑穗病和大斑病的抗性鑒定

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絲黑穗病（Sphacelotheca reiliana）和大斑病（Exserohilum turcicum）的抗性進行評價。結果表明，不同玉米自交系對絲黑穗病和大斑病表現出不同的抗性，對絲黑穗病表現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表現高抗（HR）；對大斑病表現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表現高抗（HR）。

關鍵詞：玉米；自交系；絲黑穗病（Sphacelotheca reiliana）；大斑病（Exserohilum turcicum）

中圖分類號：S432.4+4 文獻標識碼：A 文章編號：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

玉米大斑病（Exserohilum turcicum）和絲黑穗病（Sphacelotheca reiliana）屬真菌性病害，是中國北方春玉米區的2種主要病害。病害危害嚴重時，可導致玉米絕收，給玉米生產帶來極大的損失[1]。玉米絲黑穗病嚴重時病株率可達80%[2]，感病株率每增加1個百分點，玉米減產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程中，抗病性育種已被列為主要育種目標之一，雜交種的抗病性主要取決于親本自交系的抗病性[4，5]。本試驗以37份玉米自交系為試驗材料，采用人工接種鑒定方法對其進行了抗絲黑穗病和大斑病的評價，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實基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

37份玉米自交系由黑龍江八一農墾大學農學院玉米研究中心提供。菌種為黑龍江省農業科學院植保所提供。

1.2 試驗設計

2014年5月在黑龍江八一農墾大學密山試驗實習基地種植37份玉米自交系，每個自交系種植兩行，行長4 m，行距0.65 m，株距0.2 m，每穴保留2株，隨機區組設計，3次重復。栽培管理同普通生產田。

1.3 絲黑穗病抗性鑒定方法

1.3.1 病原菌來源與接種方法 接種前一年秋季從典型病株上采集的病癭，陰干后裝布袋內置通風處越冬，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%比率與潮濕的細土充分混合成菌土，播種時先播下種子，覆蓋菌土100 g，上面再蓋田土[6]。

1.3.2 病株率調查和評價方法 在玉米乳熟末期調查每個群體的絲黑穗病發病情況，分別記載小區總株數和發病株數，并計算病株率，病株率=發病株數/調查總株數×100%。根據病株率進行抗性分級[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 接種病菌的培養和擴繁 將PAD平板上培養的病菌接種在經高壓滅菌的高粱粒上（高粱粒培養基制備方法：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，待病菌產孢。

1.4.2 接種方法 大量產孢后，直接配制接種用懸浮液，濃度調至約1×105～1×106個分生孢子/mL，當玉米長至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，進行田間發病情況調查。

1.4.3 病情調查及分級標準 調查標準：以整株為單位，根據整株發病程度分為5級，以小區內各株病級的平均值表示平均的嚴重度。各級標準參照王曉鳴等[7]的劃分標準。根據病株的級別計算病情指數，計算公式如下：病情指數（DI）=×100%。病情指數在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%為感病（S）；50.1%～100%為高感（HS）。

2 結果與分析

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病率如表1。由表1可知，鑒定的37個玉米自交系中只有09杜引-1表現為高抗（HR）；有11個自交系表現為抗病（R），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個自交系表現為中抗（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個自交系表現為感病（S），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個自交系則表現為高感（HS），占總鑒定材料的16.2%。鑒定結果表明，在田間人工接種玉米絲黑穗病條件下，超過50%的材料表現為感病或高感，由于2014年春季播種后，密山市處于低溫多雨環境，出苗期延長，種子與菌土接觸時間長，可能導致鑒定結果偏高。

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如表2所示。由表2可知，37個自交系材料中Mo17表現為高抗（HR），且各自交系中沒有表現為抗病（R）的材料，其中12個自交系表現為中抗（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個自交系表現為高感（HS），占總鑒定自交系的45.9%。鑒定結果表明，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為中抗，由于自然條件等外界因素的影響，導致鑒定結果與實際有一定的偏差，參試材料對大斑病的抗性還有待進一步研究。

3 小結與討論

大斑病的發生與流行，主要取決于病菌的數量、相對濕度和溫度。大斑病發病時期通常是在7～8月間，平均溫度在18～22 ℃，相對濕度在90%以上[1]。黑龍江省位于中國的最北端，在玉米生育期晝夜溫差大，前期氣溫低，中期雨熱同季，后期有早霜發生，這樣的氣候特點有利于玉米大斑病的發生。玉米絲黑穗病的侵染時期為苗期，特別是3葉期前染病最重[8]。接種的關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]。因此本試驗的接種方法是采用絲軸黑粉菌拌土與種子同時播種，菌粉含量為0.1%的菌土。

本研究對供試的37份玉米自交系進行玉米絲黑穗病和玉米大斑病的田間抗病性接種鑒定。結果表明，兩種病害的高抗系各有1個，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均表現抗病和中抗，可以在以后的抗病育種中優先利用。對兩種病害表現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后選擇性利用。對于C09這個材料，一次重復時無苗，二次重復和三次重復時的鑒定結果差異顯著，有待進一步驗證。本試驗部分自交系的鑒定結果與王振華等[6]、高潔等[10]、薛春生等[11]、王霞等[12]、浦子鋼等[13]的研究結果基本一致，細微差異可能是試驗環境和試驗年份的不同導致。目前，國內外高抗絲黑穗病的種質資源較少，玉米種質基礎狹窄是中國玉米育種所面臨的主要問題[14]，因此我們認為應當利用現有的高抗源對抗病性較差的骨干自交系進行回交轉育，同時應加強玉米種質資源的引進、評價，以豐富基因庫。

參考文獻：

[1] 趙澤雙.玉米大斑病、莖腐病和絲黑穗病抗性標記開發及抗性種質篩選[D].哈爾濱：東北農業大學，2013.

[2] 高樹仁，李新海，王振華，等.玉米抗絲黑穗病的基因效應[J].作物學報，2006，32（10）：1453-1457.

[3] 左淑珍，靳學慧，李鐵剛，等.部分玉米自交系對絲黑穗病的抗性鑒定和遺傳效應研究[J].玉米科學，2012，20（6）：137-142.

[4] 趙寶榮.玉米自交系資源對大斑病抗病性鑒定[J].玉米科學，2000，8（1）：91-92.

[5] 張明會，徐秀德，姜 鈺，等.玉米大斑病菌種群遺傳多樣性研究[J].玉米科學，2009，17（1）：143-146.

[6] 王振華，李新海，鄂文弟，等.玉米抗絲黑穗病種質鑒定及遺傳研究[J].東北農業大學學報，2004，35（3）：261-267.

[7] 王曉鳴，石 潔，晉齊鳴，等.玉米病蟲害田間手冊：病蟲害鑒別與抗性鑒定[M].北京：中國農業科技出版社，2002.

[8] 倪 深，肖炎農，王鳳格，等.基于PCR技術的玉米絲軸黑粉菌侵染率及擴展進程的研究[J].中國農業科學，2006，39（9）：1804-1809.

[9] 晉齊鳴，宋淑云，沙洪林，等.玉米莖腐病、絲黑穗病抗病性鑒定接種技術研究[A].彭友良.中國植物病理學會學術年會論文集[C].北京：中國農業科學技術出版社，2004.309-311.

[10] 高 潔，祁 新，蔚榮海，等.玉米種質資源對絲黑穗病的抗性鑒定[J].吉林農業大學學報，2006，28（2）：142-151.

[11] 薛春生，姜曉穎，高 穎，等.19種骨干自交系對5種玉米主要病害的抗性鑒定研究初報[J].玉米科學，2009，17（3）：124-126.

[12] 王 霞，李新海，李明順，等.十個加拿大玉米群體性狀表現及對絲黑穗病抗性的評價[J].作物雜志，2009（1）：20-22.

[13] 浦子鋼，楊克軍，李德新，等.黑龍江省西部半干旱區玉米抗大斑病種質資源的篩選[J].黑龍江八一農墾大學學報，2010， 22（3）：9-12.

[14] 李志華，李會霞，田 崗，等.山西省玉米種質基礎與雜種優勢利用研究[J].中國種業，2013（1）：14-16.