20個(gè)玉米種質(zhì)對(duì)除草劑抗性鑒定篩選研究

劉挺 彭忠華 李森林

摘要：對(duì)20份玉米種質(zhì)進(jìn)行除草劑抗性鑒定表明：不同玉米種質(zhì)在5葉期噴灑除草劑后的反應(yīng)不同，具有一定的差異：A16受除草劑影響嚴(yán)重，早期植株枯黃，后期全部死亡;受除草劑影響，A12株高減少20%以上，穗重減少399%，說(shuō)明該材料對(duì)除草劑極為敏感;噴施除草劑不影響自交系A(chǔ)2和A18株高，但顯著減少了穗重，說(shuō)明這兩個(gè)自交系也易受除草劑影響;A5和A13株高不受除草劑影響，但穗重略有增加;自交系A(chǔ)7、A10和A14噴施除草劑后，株高和穗重略有增加，表現(xiàn)出抗除草劑特性。

關(guān)鍵詞：除草劑;玉米種質(zhì);抗性;鑒定

中圖分類號(hào)：S513

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-0457（2020）01-0046-04國(guó)際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2020.01.007

Identification and Screening of Herbicide Resistance of 20 Maize Germplasms

LIU Ting，PENG Zhonghua*，LI Senlin

（College of Agricultural，Guizhou University，Guiyang ，Guizhou 550025，China）

Abstract：In this study，20 maize germplasms were used to be identified for herbicide resistance The results showed that different maize germplasms had different responses to herbicides after spraying herbicides at the 5￣leaf stage，and there were certain differences in the traits of maize germplasms A16 was significantly affected by herbicides，and the early plants became yellow and finally all of plants died The plant height of A12 was reduced by more than 20% compare with control，and the spike weight of 12 was decreased by 399%，indicating that the material was extremely sensitive to herbicides Spraying herbicides did not affect the plant height of inbred lines A2 and A18，but signifcantly reduced ear weight，indicating that these two inbred lines were also susceptible to herbicides The plant weights of A5 and A13 were not significantly affected by herbicides，but the spike weight increased slightly with the application of herbicides The inbred lines A7，A10 and A14 showed a slight increase in plant height and spike weight of maize germplasms after spraying herbicides，and these showed herbicide resistance

Keywords：herbicide;maize germplasm;resistance;identification

玉米是重要的糧食作物，在糧食生產(chǎn)、飼料加工和釀酒業(yè)中占有十分重要的地位[1]。我國(guó)玉米種植范圍廣，田間雜草的種類和危害也復(fù)雜多樣。田間雜草具有比農(nóng)作物更粗壯的根系，繁殖快，生長(zhǎng)能力強(qiáng)，比農(nóng)作物消耗更多養(yǎng)分[2]。玉米苗噴施除草劑防治田間雜草的方法較為普遍，通過(guò)評(píng)價(jià)分析雜草和玉米對(duì)除草劑的耐藥性差異，篩選出對(duì)除草劑具有抗藥性的玉米品種，通過(guò)噴施藥劑使雜草死亡[3]。但是由于品種的敏感性會(huì)導(dǎo)致玉米受到藥害，例如爆裂型玉米和甜玉米受除草劑藥害的報(bào)道屢見(jiàn)不鮮。關(guān)于玉米抗除草劑的鑒定，一部分集中在玉米形態(tài)方面，比如除草劑藥害可以降低玉米株高，引起葉片黃化死亡，降低產(chǎn)量等[4]。玉米對(duì)除草劑的抗性是由遺傳決定的，各類型玉米的抗性變化范圍較大[5]。選育含有除草劑內(nèi)源基因的玉米種質(zhì)，可以使其雜交后代減少除草劑藥害的風(fēng)險(xiǎn)[67]。目前，關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物及其食品的安全性尚有爭(zhēng)論，而非轉(zhuǎn)基因抗除草劑作物則容易被大眾接受。因此，利用非轉(zhuǎn)基因技術(shù)選育具有抗除草劑特性的玉米品種顯得十分重要。

1材料與方法

11供試材料

試驗(yàn)材料由貴州大學(xué)玉米所提供，選取其中具有代表性的20個(gè)選系，試驗(yàn)材料的種質(zhì)分屬如下表1所示。

12種植方法

試驗(yàn)地位于貴陽(yáng)市花溪區(qū)，由當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶提供并整理，田塊平整，土壤肥力較好。于2018年4月17日播種。試驗(yàn)采用單行區(qū)種植，兩次重復(fù)，行長(zhǎng)4 m，行距60 cm，株距25 cm，每行種16穴，3粒種。控制栽培管理措施一致，對(duì)田間管理盡量做到及時(shí)、細(xì)致，與小區(qū)內(nèi)均勻一致。在玉米5葉期（5月10日）噴施“玉農(nóng)樂(lè)”除草劑，在噴施時(shí)用塑料布遮擋對(duì)照組，防止藥劑飛濺影響試驗(yàn)。噴施除草劑15 d后田間定苗，追施尿素。

13測(cè)定項(xiàng)目與方法

田間調(diào)查和實(shí)驗(yàn)室考察以小區(qū)為單位，去除邊上兩穴，選取中間10株調(diào)查，主要調(diào)查株高、穗位高、雄花分枝數(shù)、穗重等相關(guān)性狀。

14數(shù)據(jù)處理

利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用T測(cè)驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

試驗(yàn)的20個(gè)材料選系中，A16在噴施除草劑后逐漸枯黃，后期全部死亡，對(duì)除草劑極為敏感，造成數(shù)據(jù)缺失。

21噴施除草劑對(duì)玉米株高的影響

除草劑噴施處理與對(duì)照進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，有12份材料（A1、A3、A4、A6、A7、A8、A9、A10、A11、A12、A14、A17）的株高差異達(dá)到顯著水平（表2）。其中，噴施除草劑顯著增加了A3、A7、A10、A14的株高;A12材料株高受除草劑影響顯著，降低達(dá)201%;A2、A5、A13、A15、A18、A19和A20材料的株高處理與對(duì)照間差異不顯著。

22噴施除草劑對(duì)穗位高的影響

T測(cè)驗(yàn)表明（表3），噴施除草劑對(duì)15個(gè)材料的穗位高影響顯著（A1、A2、A3、A4、A6、A7、A9、A10、A11、A12、A13、A14、A17、A19、A20）;A5、A8、A15和A18這4份材料與對(duì)照間差異不顯著。

23噴施除草劑對(duì)雄花分枝數(shù)的影響

噴施除草劑造成植株雄花分枝數(shù)（A5、A6、A7、A10、A12、A13、A14、A15、A17、A20）差異顯著（表4），顯著增加了A13（173%）、A14（156%）、A20（139%）植株雄花分枝數(shù)。雄花分枝數(shù)受除草劑影響最大的為A10和A12，表現(xiàn)為雄花分枝數(shù)顯著減少，分別減少353%和482%;其余材料雄花分枝數(shù)差異比較不顯著。

24噴施除草劑對(duì)穗重的影響

噴施除草劑不同材料的穗重受到了不同程度的影響（表5），A1、A2、A3、A5、A7、A8、A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15、A18、A19這15份材料的處理與對(duì)照之間差異顯著。其中A5、A7、A10、A13、A14這5份材料的穗重顯著增加，A4、A6、A17、A20這4份材料處理與對(duì)照間差異不顯著。穗重減少20%以上的有A8、A9、A12、A18。

3結(jié)論與討論

噴施除草劑防治玉米田間雜草作為一種十分常見(jiàn)的田間管理措施，具有省時(shí)、省力和見(jiàn)效快的特點(diǎn)。但近年來(lái)也有許多關(guān)于除草劑對(duì)玉米造成嚴(yán)重藥害的報(bào)道，所以，選育抗除草劑的玉米自交系具有重大意義。

通過(guò)對(duì)20個(gè)玉米材料選系進(jìn)行田間試驗(yàn)，除1份材料受除草劑影響直接死亡之外，獲得19份材料田間表現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明：噴施除草劑對(duì)不同玉米自交系通常會(huì)有反應(yīng)，但是不同選系之間受除草劑影響的反應(yīng)不同，造成的傷害也不同：A16對(duì)除草劑極為敏感，后期全部死亡;A1、A8、A9、A11、A12除株高與穗重均顯著降低，穗位高受到顯著影響，其中A12雄花分枝數(shù)顯著減少，達(dá)40%以上，說(shuō)明這幾個(gè)自交系對(duì)除草劑較為敏感，容易受到藥害;A5、A13株高受除草劑影響不顯著，但穗重有所增加;A7、A10、A14受除草劑影響，株高和穗重都有所增加，說(shuō)明A5、A7、A10、A13、A14這5個(gè)自交系中具有抗除草劑內(nèi)源基因的可能性。

玉米受除草劑影響使株高和產(chǎn)量降低，在一定程度上可作為玉米抗除草劑的依據(jù)[8]。本試驗(yàn)中較為敏感的自交系也表現(xiàn)出穗位高降低，雄花分枝數(shù)受到顯著影響的現(xiàn)象。雄花分枝數(shù)與穗位高這兩個(gè)形態(tài)指標(biāo)作為玉米抗除草劑的指標(biāo)，目前鮮見(jiàn)報(bào)道，能否作為抗除草劑玉米的衡量指標(biāo)還有待進(jìn)一步研究。

篩選出具有除草劑抗性的玉米自交系，利用基因的加性效應(yīng)，可以提高玉米雜交種對(duì)除草劑的抗性。有研究證實(shí)，不具有除草劑抗性的玉米親本雜交，其F1代也不具有抗性;親本之一具有除草劑抗性，其雜交種表現(xiàn)具有抗性[911]。目前，培育抗除草劑玉米主要是利用外緣基因，但是轉(zhuǎn)基因玉米的安全性現(xiàn)在還沒(méi)有定論，一直存在爭(zhēng)議。因此，發(fā)掘具有抗除草劑內(nèi)源基因的玉米種質(zhì)不失為一種提高安全性的手段。

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