廣東省甜玉米常見病害的發(fā)生及抗病育種對策

閆志廣　吳　段　付昊昊

（1廣東省云浮市云城區(qū)種子管理站，527300；2廣東省云浮市云城區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，527300）

廣東省甜玉米常見病害的發(fā)生及抗病育種對策

閆志廣1吳段2付昊昊1

（1廣東省云浮市云城區(qū)種子管理站，527300；2廣東省云浮市云城區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，527300）

通過對廣東省甜玉米主要病害的發(fā)生及原因的分析，認為廣東省主推甜玉米品種容易受氣候條件變化、人為因素和耕作方式的變化、主推品種遺傳基礎(chǔ)狹窄等因素的影響而發(fā)生病害。結(jié)合現(xiàn)代人健康飲食的理念，初步探討了甜玉米抗病育種對策：擴大甜玉米種質(zhì)，加大野生近緣種抗病基因的研究與利用，加大種質(zhì)資源的抗性鑒定。

甜玉米；病害發(fā)生；育種策略

甜玉米是鮮食玉米的一種，也被稱為水果玉米。目前我國甜玉米年種植面積約400萬hm2，超過美國成為第一生產(chǎn)國。廣東經(jīng)濟發(fā)達，氣候適宜，2013年甜玉米種植面積16.08萬hm2［1］，已成為廣東特色和經(jīng)濟農(nóng)作物之一。由于廣東省甜玉米種植規(guī)模大，且周年種植，再加上華南地區(qū)氣候潮濕，市面上推廣品種遺傳基礎(chǔ)較窄，導(dǎo)致甜玉米病蟲害發(fā)生嚴重。甜玉米病蟲害的發(fā)生直接影響到產(chǎn)量和甜玉米子粒的商品品質(zhì)和食用品質(zhì)。目前廣東省甜玉米常見病害主要有大斑病、小斑病、紋枯病和銹病。種植者對甜玉米病蟲害發(fā)生認識不足，濫用化學(xué)農(nóng)藥，致使采摘的甜玉米中農(nóng)藥殘留嚴重超標，威脅到消費者身體健康。

在食品安全日益受到消費者關(guān)注的大環(huán)境下，濫用化學(xué)農(nóng)藥以達到對病蟲害的防治已不符合人們健康飲食的習(xí)慣。因此，篩選和選育抗病甜玉米新品種具有非常重要的經(jīng)濟價值和生態(tài)意義。本文通過對廣東省甜玉米常見病害的發(fā)生及原因的探討，為甜玉米病害的防治及育種策略提供參考。

1　廣東省甜玉米常見病害

1.1甜玉米大、小斑病的發(fā)生及防治大、小斑病是甜玉米主要的病害之一，發(fā)病后將會對甜玉米造成很嚴重的危害。大、小斑病一般在甜玉米拔節(jié)期到出穗期間發(fā)生，主要對甜玉米的葉片、葉鞘和苞葉造成較為嚴重的危害。當大斑病侵染到葉片的時候，葉片的表面會出現(xiàn)許多水漬狀青灰色斑點，這些斑點會沿著葉脈慢慢擴展最后形成大斑，病情嚴重時葉片黃枯而死。小斑病常伴隨大斑病的發(fā)生而發(fā)生，小斑病除了危害葉片、葉鞘和苞葉外還危害果穗和莖稈，其發(fā)病比大斑病早，初期會在葉片上生出半透明水漬褐色小斑點，然后擴大為橢圓形褐色小病斑，病情進一步發(fā)展時，漸變?yōu)榘岛稚?/p>

在發(fā)病初期及時防治，大斑病可用80%代森錳鋅可濕性粉劑600倍液噴霧；小斑病可用50%多菌靈可濕性粉劑600倍液，隔10d噴施1次，連續(xù)2～3次。

1.2甜玉米紋枯病的發(fā)生及防治紋枯病主要危害甜玉米的葉鞘，有時莖稈也會受到侵染，當甜玉米的果穗發(fā)病時說明病情已經(jīng)十分嚴重。發(fā)病初期在植株的基部莖節(jié)葉鞘產(chǎn)生水漬狀暗綠色的病斑，隨著病情的不斷惡化，逐漸形成不規(guī)則狀大病斑，苞葉染病后的病癥與其相同。果穗染病后禿頂，子粒干縮霉變甚至腐爛。

發(fā)病初期可用5%井岡霉素1000倍液噴施莖基部、穗部及葉鞘葉片，隔7d左右再次噴施，連續(xù)2～3次。施藥前先摘除病葉。

1.3甜玉米銹病的發(fā)生及防治廣東省甜玉米銹病較為常見，主要危害葉片，病情嚴重的時候可感染果穗、苞葉甚至雄穗。發(fā)病初期在葉片正反兩面散生小膿皰，小皰破裂后散發(fā)出鐵銹色粉狀病菌夏孢子，發(fā)病后期病斑上生出黑色突起，裂開以后會有黑褐色冬孢子露出。

在發(fā)病初期要及時噴藥防治，可施用25%三唑酮可濕性粉劑800倍液、65%代森鋅500倍液、40%多硫懸浮劑600倍液、25%粉銹寧可濕性粉劑1500倍液噴施。每隔7～10d噴施1次，連續(xù)噴施2～3次。

2　甜玉米常見病害發(fā)生原因

2.1氣候條件變化加速病害發(fā)生甜玉米是對氣候變化最為敏感的農(nóng)作物之一，適宜的溫度、濕度和光照等氣候有利于病害的發(fā)生。廣東夏季高溫、多雨和潮濕等氣候條件加速病害發(fā)生，冬季春季溫暖潮濕，極利于病原菌、介體昆蟲等的越冬。

2.2人為因素和耕作方式的變化隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，生產(chǎn)效率不斷提高。為了在單位時間和單位面積的土地上創(chuàng)造更多的產(chǎn)量，人為地通過苗盤育苗縮短甜玉米在田間的生長周期，一年種植3～4造。這種通過調(diào)整甜玉米的播種期，加大種植密度的方式，導(dǎo)致病害在土壤中傳播的速度加快。甜玉米的常年連作重茬，致使病原菌在土壤中不斷積累，進一步使甜玉米的病害加重。2.3主推品種遺傳基礎(chǔ)狹窄甜玉米種質(zhì)基礎(chǔ)狹窄的狀況不可忽視，大部分現(xiàn)代甜玉米自交系的祖先為Golden Bantam和2個栽培種Stowell's Evergree、Country Gentleman［2］。由于人們對黃色子粒的偏愛，所以對來源于Golden Bantam的材料選擇使用率較高，導(dǎo)致現(xiàn)代很多甜玉米自交系種都含有Golden Bantam的血緣［3］。遺傳基礎(chǔ)狹窄，血緣關(guān)系相近，抗病類型相似，一旦突發(fā)某種病害，將會對甜玉米的種植帶來極其嚴重的危害。

3　抗病育種對策

3.1擴大甜玉米種質(zhì)由于主推品種遺傳基礎(chǔ)狹窄，有必要對甜玉米的種質(zhì)進行擴充研究?？山Y(jié)合新引進品種和本地農(nóng)家種，篩選優(yōu)良抗病基因。廣東省本地農(nóng)家品種適應(yīng)本地氣候，對本地多發(fā)性病害具有較好抗性，可利用QTL（Quantitative Trait Locus）和高通量測序（High-throughput Sequencing）等技術(shù)篩選出優(yōu)良抗病基因，并通過分子標記輔助回交轉(zhuǎn)育等手段進行抗病基因的有效轉(zhuǎn)育，擴充現(xiàn)有種質(zhì)材料。利用回交育種技術(shù)把本地農(nóng)家種和引進的品種進行回交，以此來擴充本地農(nóng)家種的遺傳背景。采用物理輻照和化學(xué)誘變等技術(shù)手段，結(jié)合回交、測交等傳統(tǒng)育種手段，打破基因內(nèi)連鎖遺傳，并利用分子標記輔助技術(shù)實現(xiàn)抗病基因的定向轉(zhuǎn)移，豐富原有的抗病種質(zhì)資源庫。

3.2加大野生近緣種抗病基因的研究與利用狹窄的種質(zhì)遺傳基礎(chǔ)嚴重地制約了甜玉米抗病育種進程，拓寬和創(chuàng)新種質(zhì)基因庫成為了進一步提高甜玉米抗病性的關(guān)鍵。玉米野生近緣植物類玉米有2個種，一個種是一年生的墨西哥類玉米，另一個種是多年生類玉米。其中，多年生類玉米有2個變種，一個是二倍體多年生類玉米，另一個是四倍體多年生類玉米。這些野生種在嚴酷的自我進化中形成了許多優(yōu)良特性，尤其在抗病蟲害和抗逆性方面特別明顯。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究表明，野生玉米除了抗玉米葉斑病和青枯病外，還是褪綠矮化病和斑紋病毒的免疫抗原［4］。玉米野生近緣種攜帶優(yōu)良抗病基因，可將主推甜玉米品種與其進行雜交以拓寬主推品種的遺傳背景，創(chuàng)新種質(zhì)基因庫，提高抗病育種效率。

3.3加大種質(zhì)資源的抗性鑒定種質(zhì)資源是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)［5］。玉米抗病育種成效的大小，在很大程度上取決于育種者掌握抗病種質(zhì)資源數(shù)量的多少和對抗病性狀表現(xiàn)及其遺傳規(guī)律的研究深度。所謂鑒定就是對種質(zhì)資源作出客觀科學(xué)的評價，而抗病鑒定就是抗病育種中最基礎(chǔ)最重要的工作。要想實現(xiàn)新的抗病育種目標，必須加大種質(zhì)資源的抗性鑒定，從而進一步摸清甜玉米種質(zhì)對單一病害或多種病害的抗性。王桂躍等［6］經(jīng)過9年時間對250個甜、糯玉米新品種進行大斑病、小斑病、莖腐病等的鑒定表明，多數(shù)甜玉米品種對大斑病、小斑病、莖腐病等病害中抗以上的比例較高，很少有同一個品種對多種病害同時具有抗性。崔麗娜［7］對620份玉米種質(zhì)材料紋枯病的抗性進行了鑒定和評價，在鑒定的玉米材料中未發(fā)現(xiàn)免疫和高抗材料，為了尋找和篩選抗性好的玉米材料，還應(yīng)繼續(xù)大量的對玉米種質(zhì)資源進行紋枯病的抗性鑒定與評價［8］。近年來，我國玉米育種者在銹病抗性鑒定篩選和選育方面已做了很多的嘗試，但高抗銹病的玉米材料仍然非常缺乏［9］。田耀加等［10］用224份鮮食玉米新組合對玉米南方銹病的抗性進行鑒定，主要表現(xiàn)為中抗，缺乏高抗或免疫類型，甜糯玉米抗銹病能力屬主效基因加修飾基因模式。

甜玉米病害防控工作系統(tǒng)而復(fù)雜，目前化學(xué)防治法已不符合食品安全的主題，選育抗病新品種的重要性已逐漸深入民心。廣東省屬熱帶和亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季多雨，冬季溫暖潮濕。病害的發(fā)生受氣候、人為因素和耕作方式影響，而影響最為嚴重的是遺傳因素。育種者在進行常規(guī)抗病育種的同時，還要注重加強甜玉米種質(zhì)的基礎(chǔ)性研究、種質(zhì)資源抗性鑒定研究和分子生物學(xué)的研究，選育抗病新品種成為了防治甜玉米病害最直接有效的途徑。

［1］甘萬英，萬忠，劉蔚楠，等.2014年廣東甜玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢與對策建議.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（11）：11-15

［2］ Tracy W F.Sweet corn//Hallaurer A R，Specialty 2nd Ed Boca Raton，F(xiàn) L，CRC Press，2001：155-197

［3］ Tapley W T，Enzie W D，Van E G P.Sweet corn.Vegetables of New York，State of New York，Albany，1934

［4］李維岳.吉林玉米.長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2000

［5］葛建镕.分子標記技術(shù)在東北地區(qū)玉米種質(zhì)資源鑒定、評價與保護中的利用.長春：長春理工大學(xué)，2009

［6］王桂躍，俞琦英，譚禾平，等.甜糯玉米新品種抗病蟲性的鑒定與評價.玉米科學(xué)，2012，20（3）：134-138

［7］崔麗娜.西南地區(qū)玉米紋枯病菌（Rhizoctonia sPP.）的種群組成及我國玉米種質(zhì)資源對紋枯病的抗性評價.成都：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010

［8］黃天述，葉華智，王曉鳴.玉米種質(zhì)資源對紋枯病的抗性鑒定與評價.植物遺傳資源學(xué)報，2005，6（3）：291-294

［9］袁虹霞，邢小萍，李潮海，等.不同玉米品種對南方銹病的抗性比較.玉米科學(xué)，18（2）：107-109

［10］田耀加，趙守光，張華，等.鮮食玉米雜交組合抗南方銹病鑒定及抗病遺傳初析.南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2014，45（7）：1188-1192

2016-05-29）