2021 年河南省玉米南方銹病抗性分析及產量表現

張香粉

（河南省種業發展中心，鄭州 450046）

南方銹病是玉米生產上的重要病害之一，嚴重影響玉米的產量和品質[1-2]。研究表明，南方銹病是典型的氣傳病害，主要是多堆柄銹菌（Puccinia polysoraUnderw）引起的一種病害，主要發生在玉米生長中后期，侵染部位包括葉片、莖稈、果穗等，發病時首先葉片布滿孢子堆，隨后整株葉片發黃干枯，對玉米產量造成重大影響，嚴重發病年份可造成減產50%以上，甚至絕收[3-4]。前人對黃淮海區域玉米南方銹病的發病癥狀、發病時間和發病條件等有深入研究[5-8]，普遍認為黃淮海夏播玉米8-9 月份正值花期，此時溫度較高有利于南方銹病夏孢子萌發，9 月中后期溫度轉涼（22～24℃）有利于夏孢子傳播，但受臺風周期等因素影響，黃淮海區夏玉米在乳熟期之后南方銹病發病較為嚴重，此時會嚴重影響玉米的灌漿速率。

目前，現有玉米種質資源對南方銹病的抗性差異較大，高抗種質資源較少。李余良等[9]對550 份糯玉米品種進行南方銹病抗性鑒定，結果顯示高感和感病玉米品種的占比高達71.82%。施艷等[10]對河南省玉米品種進行鑒定，結果表明抗或高抗南方銹病品種較少，但抗性品種呈現逐年增加趨勢。任春梅等[11]對80 份普通玉米和鮮食甜糯玉米進行抗性鑒定，結果顯示中抗水平品種占比為普通玉米12.5%，鮮食甜糯玉米1.25%。

本研究通過對2021 年河南省區域試驗和品比試驗參試品種南方銹病田間發病情況進行分析，總結了不同地市發生情況及對產量的影響，以期對南方銹病抗病性育種提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗材料為2021 年305 份參加河南省玉米品種試驗中的新品種（系）（以下簡稱品種），其中135 份為區域試驗品種，170 份為比較試驗品種。試驗于2021 年在河南省具有代表性的豫南（南陽）、豫東（商丘）、豫北（焦作）和豫西（洛陽）進行，每個地市安排2～3 個試驗點。在玉米生育期內調查并記載田間農藝性狀、病害發生情況以及產量性狀等試驗數據。

1.2 病害調查參考GB/T 19557.24—2018《植物品種特異性、一致性和穩定性測試指南 玉米》，自然發病條件下，在玉米乳熟期進行南方銹病田間病害鑒定。調查部位為玉米穗位葉、穗上第1 葉和穗下第1 葉（棒三葉），目測發病狀況，以銹病病斑占葉片面積比例確定病害級別。1 級為高抗（HR），葉片上無病斑或僅有無孢子堆的過敏性反應；3 級為抗（R），葉片上有少量孢子堆，占葉面積少于25%；5 級為中抗（MR），葉片上有中量孢子堆，占葉面積26%～50%；7 級為感（S），葉片上有大量孢子堆，占葉面積51%～75%；9 級為高感（HS），葉片上有大量孢子堆，占葉面積76%～100%，葉片枯死。使用Excel 2010 進行試驗數據的分析和處理。

2 結果與分析

2.1 區域試驗品種南方銹病的抗性分析2021 年河南省玉米區域試驗參試品種南方銹病的抗性水平分布情況見表1，除焦作試驗點外，其余試驗點高抗品種比例均為最低，中抗或感病品種比例較高。商丘試驗點南方銹病發生較重，中抗以上品種41 個，占總材料的30.37%，感及高感品種94 個，占總材料的69.63%；南陽試驗點中抗以上品種53個，占總材料的39.26%，感及高感品種82 個，占總材料的60.74%；洛陽試驗點88 個品種達到中抗或以上級別，占總材料的65.19%，感及高感品種47 個，占總材料的34.81%；焦作試驗點病害發生最輕，97 個品種達到中抗或以上級別，占總材料的71.85%，感及高感品種38 個，占總材料的28.15%。綜合分析結果表明，區域試驗參試品種中南方銹病抗性較好的品種有機玉519、安豐2001、鵬玉9號、TK001、沃優269、鄭晟6 號、豫單973、偉科9138。

表1 區域試驗參試品種玉米南方銹病抗性

2.2 比較試驗品種南方銹病的抗性分析2021 年河南省170 份比較試驗品種南方銹病的抗性水平分布情況見表2，除焦作試驗點外，其余試驗點高抗品種比例均為最低，感或高感品種比例最高。此試驗中洛陽試驗點病害發生最重，焦作試驗點發生最輕。洛陽試驗點29 個品種達到中抗或以上級別，占總材料的17.06%，感及高感品種141 個，占總材料的82.94%；南陽試驗點中抗及以上品種45 個，占總材料的26.47%，感及高感品種125 個，占總材料的73.53%；商丘試驗點中抗及以上品種59 個，占總材料的34.71%，感及高感品種111 個，占總材料的65.29%；焦作試驗點98 個品種達到中抗或以上級別，占總材料的57.65%，感及高感品種72 個，占總材料的42.35%。綜合分析結果表明，比較試驗中南方銹病抗性較好的品種有新科201、新科202、偉科2109、豫單316、開玉217、鄭晟8 號、Q2175、科元玉395、中研188、薈玉6525、YD8019、鄭單818、豫單8013。

2.3 各試驗點南方銹病對玉米品種產量影響為分析不同試驗點南方銹病對產量的影響，根據南方銹病抗性把305 份參試品種分為抗病品種（中抗及以上級別）和感病品種（感及高感），并對兩類品種的產量進行統計分析（圖1）。結果顯示南方銹病極顯著影響玉米產量，南陽、商丘、焦作和洛陽試驗點抗病品種比感病品種每667m2平均產量分別高47.6kg、59.6kg、72.0kg 和38.4kg。對南陽、商丘、焦作和洛陽試驗點品種的南方銹病抗性級別與產量進行相關分析，相關系數分別為-0.4442、-0.4116、-0.5562 和-0.4698，均達到極顯著水平，表明各試驗點品種產量與南方銹病呈極顯著負相關。

圖1 各試驗點南方銹病對玉米產量的影響

3 結論與討論

近幾年黃淮海夏玉米區南方銹病的發生與氣候關系密切，2021 年河南省玉米生長季節受臺風“煙花”影響，7 月中下旬和8 月中上旬雨量較大，后期陰雨寡照天氣造成南方銹病整體發生嚴重，因此各試驗點高抗或抗南方銹病品種比例較低，中抗、感或高感品種比例較高。目前南方銹病作為河南省品種審定要求鑒定的主要病害之一，各育種單位加大了抗南方銹病品種的篩選力度，河南省也在區域試驗中不斷加強南方銹病鑒定，因此區域試驗品種南方銹病抗性好于比較試驗。

2021 年南方銹病對河南省玉米產量影響較大，各試驗點品種產量數據差異顯著，焦作、洛陽、南陽、商丘試驗點參試品種每667m2平均產量分別為574.0kg、565.8kg、518.4kg 和490.9kg。與以往年份相比[12-14]，2021 年河南省南方銹病發生早、面積大、危害重。調查顯示，7 月下旬南陽出現南方銹病，8 月中旬周口、商丘、鄭州等地暴發，9 月上中旬焦作、洛陽等地發生嚴重。據統計，2021 年河南省玉米每667m2平均產量比2020 年降低63.34kg，其中商丘降低178.01kg，減產幅度達33.7%[15]。

玉米生產是保障我國糧食安全供給的重要途徑，有效防治玉米病害可提高玉米產量與品質，選育優質高產抗病玉米品種是降低病害危害的重要舉措之一。針對近年來河南省南方銹病日益加重的形勢，需要加強重視防治對策，如加強監測預警，加大基礎研究，重視利用高抗種質資源，選育和推廣抗病品種，加強田間栽培管理措施，重視化學防治等[16-17]，最大程度地減少南方銹病給玉米生產造成的損失。