齊市地區(qū)玉米大斑病菌生理小種及鮮食玉米品種對(duì)大斑病抗性鑒定

姜婉怡，劉金鑫，王瑞婷，蔣 丹，潘洪玉，趙長(zhǎng)龍，李永剛*

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030；2.吉林大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130062；3.黑龍江省依安縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，黑龍江依安 161500)

近年來(lái)，隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速和種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，傳統(tǒng)的玉米生產(chǎn)由普通產(chǎn)量型向高層次專用質(zhì)量型轉(zhuǎn)變，鮮食玉米也進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，其發(fā)展空間廣闊，市場(chǎng)前景良好。鮮食玉米是指在乳熟期采摘果穗用于加工或直接食用的玉米，以其品質(zhì)好、營(yíng)養(yǎng)豐富深受消費(fèi)者的青睞，而且種植成本低收益好，種植面積不斷擴(kuò)大[1-2]。

鮮食玉米品種繁雜、抗性較弱、復(fù)種指數(shù)高、種植者重視程度不高、病害方面的基礎(chǔ)研究薄弱，致使病害日趨嚴(yán)重，給鮮食玉米的田間生產(chǎn)和管理帶來(lái)很大的難題[3-5]。每年因病蟲(chóng)為害造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)20%～30%[6-7]。玉米大斑病是在玉米產(chǎn)區(qū)能引起玉米產(chǎn)量和品質(zhì)嚴(yán)重降低的一種世界性病害，在我國(guó)各地鮮食玉米生產(chǎn)中均有發(fā)生[2,4,6]。目前，玉米大斑病的防治主要依靠化學(xué)防治和篩選抗病品種，由于鮮食玉米具有在乳熟期采摘果穗進(jìn)行食用的特點(diǎn)，化學(xué)防治在實(shí)際生產(chǎn)中并不提倡，應(yīng)用抗病品種則是防治玉米大斑病的最佳途徑。筆者從齊市地區(qū)玉米大斑病菌生理小種鑒定入手，在此基礎(chǔ)上對(duì)該地區(qū)主栽的鮮食玉米品種進(jìn)行抗大斑病的鑒定，以期對(duì)指導(dǎo)鮮食玉米生產(chǎn)具有重要的實(shí)用價(jià)值，旨在為鮮食玉米的抗病育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1玉米大斑病菌生理小種的鑒定

1.1.1病樣采集。在黑龍江省齊市地區(qū)5個(gè)縣區(qū)采集玉米大斑病典型癥狀病葉，備用。

1.1.2玉米大斑病菌的分離與純化。取玉米大斑病病葉采用組織分離法分離和和純化玉米大斑病菌，具體操作參照Li等[8]的方法將滅菌換洗完的組織塊涼干后放在PDA培養(yǎng)基平板上，在25 ℃溫箱里培養(yǎng)2～3 d，將長(zhǎng)出菌落邊緣的菌絲轉(zhuǎn)移至試管中保存，備用。

1.1.3玉米大斑病菌的單孢分離。將分離到的大斑病菌株經(jīng)形態(tài)學(xué)和致病力鑒定后進(jìn)行單孢分離，具體參照楊耿斌[9]、高瑞平[10]單孢分離技術(shù)，獲得單孢株后轉(zhuǎn)入試管保存，備用。

1.1.4生理小種鑒定方法。鑒別寄主為含Ht單基因的鑒別寄主，含有Ht(B68Ht)、Ht1(Paq1Ht1)、Ht2(A619Ht2)、Ht3(B37Ht3)、HtN(B68HtN),對(duì)照品種為B73。將蛭石與黑土按1：2的比例裝滿直徑15 cm的培養(yǎng)缽，將鑒別寄主灌水播種，播種深度為4 cm適宜，置于溫室中培養(yǎng)，每盆留苗5株，待玉米長(zhǎng)至4～6葉期進(jìn)行生理小種鑒定。

將單孢分離株轉(zhuǎn)移至PDA平板擴(kuò)繁后，將培養(yǎng)皿中的菌絲刮掉，加入無(wú)菌水，用雙層紗布過(guò)濾出分生孢子，配成孢子濃度為1×106個(gè)/mL的孢子懸浮液，加入少許吐溫20對(duì)玉米進(jìn)行噴霧接種，接種后覆膜保濕48 h，在25 ℃溫室進(jìn)行管理，接種14 d后，調(diào)查接種玉米葉片出現(xiàn)的病斑，參照張小飛等[11]的病斑抗感鑒定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查和計(jì)算。

1.1.5生理小種的命名。采用吳安國(guó)等[12]提出的新生理小種命名系統(tǒng)，并參照劉國(guó)勝等[13]的毒力分析法進(jìn)行命名。

1.2鮮食玉米品種對(duì)大斑病抗性鑒定

1.2.1鑒定地點(diǎn)及小區(qū)設(shè)計(jì)。在確定田間玉米大斑病生理小種類型的前提下，采用田間自然侵染，在黑龍江省依安縣連作玉米3年的地塊設(shè)定小區(qū)，每小區(qū)面積20 m2，每品種3次重復(fù)，小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列，于8月20日進(jìn)行玉米大斑病發(fā)生情況調(diào)查。

1.2.2田間病害調(diào)查。每地點(diǎn)依據(jù)品種，調(diào)查時(shí)避開(kāi)邊際10 m，每點(diǎn)取30株，調(diào)查全部葉片，按以下分級(jí)方法，以株為單位進(jìn)行調(diào)查，病情指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照文獻(xiàn)[14]。

1.3數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0對(duì)不同品種玉米大斑病的病情指數(shù)進(jìn)行差異顯著性分析。病情指數(shù)計(jì)算公式：

病情指數(shù)=∑(各級(jí)病株數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值)/(調(diào)查總株數(shù)×9)×100

2 結(jié)果與分析

2.1生理小種鑒定根據(jù)不同鑒別寄主的病斑反應(yīng)型來(lái)確定生理小種的類型，對(duì)齊市地區(qū)5個(gè)縣市采集的17株玉米大斑病菌單孢株進(jìn)行生理小種鑒定，鑒定結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，在17個(gè)菌株中共發(fā)現(xiàn)0、1、2和12共4個(gè)生理小種類型，其中以0號(hào)和l號(hào)生理小種為優(yōu)勢(shì)生理小種，分別占52.9%和29.4%。0號(hào)和l號(hào)生理小種在5個(gè)縣市中均有分布。

2.2鮮食玉米抗大斑病鑒定在自然侵染條件下，對(duì)黑龍江省依安縣種植的50個(gè)玉米鮮食品種進(jìn)行大斑病發(fā)生情況調(diào)查，結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可以看出，不同鮮食玉米對(duì)大斑病抗性差別較大，萬(wàn)彩糯3號(hào)和斯達(dá)44共2個(gè)品種表現(xiàn)為免疫(病指為0)，未發(fā)現(xiàn)大斑病的發(fā)生；哈糯2018綠、種糯167、小黃糯、綠糯5號(hào)、哈白粘1號(hào)、雪糯2號(hào)和京科糯2000等20個(gè)品種表現(xiàn)為高抗(0<病指≤10)；白糯1308、白糯118、墾粘1號(hào)、白甜糯8304和綠糯619等18個(gè)品種表現(xiàn)為抗病(10<病指≤20)；農(nóng)種玉368、金糯262、密甜糯2號(hào)和白糯8301共4個(gè)品種表現(xiàn)為感病(20<病指≤30)；京科糯2010、白甜糯8302、黃甜糯8401、萬(wàn)糯1號(hào)、哈粘3號(hào)和美彩208共6個(gè)品種表現(xiàn)為高感(30<病指≤100)。

表1玉米大斑病生理小種的鑒定

Table1TheidentificationofphysiologicalracesofSetosphaeriaturcica

編號(hào)No.采集地Collecting places鑒別寄主病斑反應(yīng)型 Reaction of hostB68Ht Paq1Ht1 A619Ht2 B37Ht3B68HtN生理小種Race1富?？hSRRRR02富?？hSRRRR03富?？hSSRRR14龍江縣SSRRR15龍江縣SRRRR06龍江縣SSSRR127龍江縣SRRRR08龍江縣SRSRR29查哈陽(yáng)農(nóng)場(chǎng)SRRRR010查哈陽(yáng)農(nóng)場(chǎng)SRRRR011查哈陽(yáng)農(nóng)場(chǎng)SSRRR112依安縣SRRRR013依安縣SRSRR214依安縣SRRRR115訥河市SSRRR116訥河市SRRRR017訥河市SRRRR0

表2 50個(gè)鮮食玉米品種抗大斑病的鑒定

注：同列不同小寫(xiě)字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05)

Note：Different lowercases in the same columm stand for significant different between different varieties at 0.05 level

3 結(jié)論與討論

目前，我國(guó)玉米大斑病菌生理分化非常復(fù)雜，已有16個(gè)生理小種相繼被報(bào)道，分別為0、1、2、3、12、13、23、123、N、1N、2N、3N、12N、13N、23N、123N號(hào)[15]。近幾年，由于黑龍江省玉米品種更換頻繁，品種多樣性種植，地理氣候環(huán)境復(fù)雜，加快了生理小種群體的變異速率[16]。高金欣等[17]研究認(rèn)為，東北地區(qū)0號(hào)和1號(hào)小種為優(yōu)勢(shì)小種；石鳳梅等[18]對(duì)黑龍江省哈爾濱、大慶等6個(gè)地區(qū)采集分離的45株玉米大斑病菌進(jìn)行生理小種鑒定，鑒定出0、1、2、12、13和23N共6個(gè)生理小種，0號(hào)和1號(hào)生理小種仍為優(yōu)勢(shì)小種，這與該研究結(jié)果基本一致。這說(shuō)明此鑒定結(jié)果在該地區(qū)是具有廣泛的代表性。

研究發(fā)現(xiàn)，田間玉米大斑病菌往往是多個(gè)生理小種共同存在于同一空間，如果用單一生理小種人工接種鑒定，其結(jié)果在實(shí)際生產(chǎn)中表現(xiàn)不佳，且鮮食玉米的研究非常匱乏，生產(chǎn)上急需要理論與實(shí)踐指導(dǎo)。該研究結(jié)果表明，不同鮮食玉米對(duì)大斑病抗性差別較大，萬(wàn)彩糯3號(hào)和斯達(dá)44共2個(gè)品種表現(xiàn)為免疫，哈糯2018綠、種糯167、小黃糯、綠糯5號(hào)、哈白粘1號(hào)、雪糯2號(hào)和京科糯2000等20個(gè)品種表現(xiàn)為高抗，為齊市地區(qū)鮮食玉米抗病品種的選擇和布局提供了理論依據(jù)。同時(shí)，該研究對(duì)試驗(yàn)區(qū)生理小種鑒定的基礎(chǔ)上，采用自然侵染法開(kāi)展鮮食玉米對(duì)大斑病的抗病性鑒定，其鑒定結(jié)果對(duì)鮮食玉米生產(chǎn)更具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。