72份西北春玉米品种对丝黑穗病的抗性鉴定与评价

　　摘要 为明确72份西北春玉米品种对丝黑穗病的抗性差异，本研究于2015年-2017年间采用人工接种法对供试品种进行了田间抗性鉴定，结果表明‘军育179’‘创玉102’‘金园007’‘中博510’和‘九圣禾680’共5份表现高抗，占供试品种的6.94%;‘先玉1321’‘承试288’‘兴玉018’‘金育350’‘五谷558’‘Km15’‘JXQ126’‘M420’‘HN887’‘登海720’等30份品种表现抗病，占供试品种的41.67%;‘MC703’‘YF3240’‘武科609’‘宇翔188’‘军育189’‘金科玉3306’‘经禾168’‘GXY1204’‘豪威168’‘真金323’等共16份品种表现中抗，占供试品种的22.22%;其余18份和3份分别表现感病和高感，分别占供试品种的25.00%和4.17%。以DPS 2016.1.1数据处理系统对其中32份品种的病株率进行系统聚类分析，探讨其抗病性，结果表明，以欧式距离1.0作为最佳聚类距离分割点，将供试品种划分为5类，但其聚类效果与依据玉米抗丝黑穗病鉴定技术规范划分的抗性类型结果存在一定的偏差。

　　关键词 玉米; 丝黑穗病; 抗性; 鉴定; 聚类分析

　　玉米Zea mays是禾本科Poaceae一年生糧饲兼用型作物[1]，素有“饲料之王”的美誉，是全世界用于生产畜产品最重要的饲料来源之一，其籽粒可用作精饲料，茎叶鲜绿度好、营养丰富、产量高，是青贮、配合饲料或直接喂养的优质饲料。据有关部门统计结果显示，2017年玉米种植面积和总产量在我国均居农作物之首，分别为3 544.5万hm2和21 589.1万t [2]。但由于玉米病虫害大面积发生和流行，我国每年因此而导致玉米产量损失约1 000万t以上[3]。甘肃省作为我国玉米主产区之一，至2017年玉米种植面积达96.67万hm2，占全省粮食种植面积的35%，其中制种玉米面积常年稳定在10万hm2左右，玉米已成为甘肃省第一大粮食作物[4]。然而，随着玉米种植面积迅速扩大，病虫害的发生危害也日趋严重。

　　玉米丝黑穗病是由丝孢堆黑粉菌Sporisorium reilianum引起的对玉米生产造成极大危害的土传真菌性病害[5]，在世界各国的玉米种植区均有不同程度的发生与危害，严重时病株率可达80%[6]。20世纪90年代以来，由于我国玉米栽培面积增加及‘沈单16’等感丝黑穗病品种在西北地区的大面积种植和推广，使得轮作倒茬困难，造成连作障碍，加上防治疏忽，致使该病害发生呈逐年加重趋势，已成为我国春玉米生产区的重要病害之一 [7]。据杨芳兰等[8]报道，20世纪80年代初期，玉米丝黑穗病在甘肃省河西地区普遍发生，后随着品种更替，该病逐渐被控制。90年代以后，由于甘肃省玉米种植结构的调整、气候条件的变化及沈单系列品种种植面积扩大，品种的抗性降低、土壤菌量积累、种子包衣剂针对性不强及种子出苗时间延长等因素的影响，玉米丝黑穗病的发生又趋于严重[9-11]。特别是河西走廊的制种区由于制种自交系绝大多数不抗丝黑穗病从而导致病害大流行，不仅影响种子产量和质量，同时也为病害的远距离传播提供了初侵染菌源[9]。郭成等[12]2017年在甘肃省平凉市崆峒区调查发现部分玉米杂交种发病率高达65.2%，受害比较严重;究其原因是甘肃东部地区气候冷凉与丝黑穗病菌发生的温度条件相一致，因此该地区在品种布局上应重视选择抗丝黑穗病的品种，避免病害的大流行。

　　由于玉米丝黑穗病发病率等于损失率的产量损失特点[13]，该病害已严重阻碍了我国玉米产业的健康发展，成为甘肃省乃至我国春玉米生产区的重要病害之一。目前玉米丝黑穗病的防治仍然依赖种子包衣和拌种[14]，但有些种衣剂遇到低温天气会出现药害，且化学农药的施用不仅造成环境污染和农药残留，而且加大了病菌产生抗药性的风险。因此，防止玉米丝黑穗病发生流行和稳产增收的最经济、有效和安全的措施是种植抗病品种，而品种抗性评价是品种合理布局和品种更替的基础。故本研究于 2015年-2017年采用田间人工接种鉴定技术对72份参加国家玉米西北组区试的春玉米品种进行了抗性鉴定和评价，同时结合系统聚类分析对其抗病类群进行划分，旨在明确不同品种间的抗性差异，为玉米品种审定，布局以及推广利用提供科学依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 不同玉米品种对丝黑穗病抗性鉴定

　　1.1.1 供试品种

　　供试材料为72份玉米品种，2015年24份，2016年28份，2017年20份，均由内蒙古农牧业科学院提供。

　　1.1.2 玉米丝黑穗病原菌冬孢子制备

　　玉米丝黑穗病原菌冬孢子制备参考郭成等的方法[15]。

　　1.1.3 接种圃设计及接种方法

　　玉米丝黑穗病鉴定圃常年设在甘肃省甘谷县新兴镇头甲村，该地区年平均气温9.5～10.9℃，年降雨量大约为480 mm。试验在2015年-2017年每年4月中旬播种。2015年、2016年和2017年4月中旬至下旬平均地温分别为16.8、14.0℃和13.5℃。按鉴定编号进行人工穴播，每份材料行长5 m，株、行距为20 cm×60 cm，每穴精准播种1粒种子，然后覆盖菌土100 g，每处理种植4行，根据每年材料数量，在鉴定圃内设‘Mo17’(R)和‘黄早四’(HS)对照5组及以上。

　　1.1.4 病情调查及抗性评价标准

　　参照中华人民共和国农业农村部颁布的玉米抗丝黑穗病鉴定技术规范进行[16]，病情分级和抗性分级标准见表1。在玉米进入乳熟期后，对供试材料逐株进行调查和记载。根据病株率，评价供试材料的抗感水平。供试材料在初次鉴定中表现为抗性及高抗时次年进行重复鉴定。

　　1.2 数据处理与分析

　　采用Excel 2007和DPS 2016.1.1数据处理系统进行数据统计分析，用Duncan氏新复极差多重比较法进行差异显著性分析(P<0.05)，选择欧式距离、最长距离法，以最佳聚类距离的适当大小作为分割点[17]，依据接种后的病株率与抗病性之间的线性关系，对32个供试玉米品种进行系统聚类分析。

　　2 結果与分析

　　2.1 对照材料的抗性结果

　　结果表明，玉米丝黑穗抗病对照材料‘Mo17’的3年病株率在0～10.0%，表现为中抗(MR)～高抗(HR)，高感病对照材料‘黄早四’的3年病株率为62.32%～86.67%，均表现高感(HS)。说明3年的对照材料发病充分，鉴定结果准确可靠。

　　2.2 不同抗性类型的玉米品种所占比例

　　调查结果表明，72份玉米品种中，表现高抗的品种有5份、抗30份、中抗16份、感18份、高感3份，分别占供试玉米品种的6.94%、41.67%、22.22%、25.00%和4.17%(图1)。

　　2.3 玉米品种对丝黑穗病的抗性鉴定结果

　　调查结果表明(表2)，72份玉米品种中‘军育179’‘创玉102’‘金园007’‘中博510’和‘九圣禾680’共5份，病株率为0，表现高抗(HR)，占6.94%;‘先玉1321’‘承试288’‘兴玉018’‘金育350’‘五谷558’‘先玉1419’‘正成018’‘金诚6’‘九玉M05’‘利禾717’‘禾育132’‘金园15’‘禾育157’‘Km15’‘JXQ126’‘M420’‘九玉A02’‘HN887’‘登海720’等30份，病株率为1.1%～4.9%，表现抗病(R)，占41.67%;‘MC703’‘昊玉301’‘豫禾601’‘YF3240’‘武科609’‘宇翔188’‘军育189’‘金科玉3306’‘经禾168’‘龙华369’‘银玉439’‘GXY1204’‘豪威168’‘真金323’‘宇翔9号’‘福盛园57’共16份，病株率为5.2%～9.9%，表现中抗(MR)，占22.22%;‘CM178’‘东科1316’‘金穗13-2’‘忻玉6028’‘陇单9号’‘先玉335’‘J8525’‘五谷638’‘优迪919’‘G7533’‘SS467’‘陕单628’‘豫单186’‘昊玉673’‘科育186’‘丰玉20’‘LY410’‘MC121’共18份，病株率为11.1%～38.4%，表现感病(S)，占25.00%;‘中单108’‘大唐128’‘先农108’共3份，病株率为48.8%～52.0%，表现高感(HS)，占4.17%。

　　推荐阅读：烟台果树植物保护论文投稿期刊

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 72份西北春玉米品种对丝黑穗病的抗性鉴定与评价

文章地址： http://www.qikanvip.com/nongyekeji/53010.html