重慶地區(qū)抗玉米穗腐病種質(zhì)資源篩選鑒定

袁亮 湯玲 邱正高

摘 要 為篩選鑒定重慶地區(qū)玉米穗腐病抗源，將188份玉米資源通過注射法接種擬輪枝鐮孢菌和禾谷鐮孢菌混合孢子，進(jìn)行穗腐病抗性鑒定。試驗結(jié)果：從80份玉米地方品種中篩選出2份高抗穗腐病材料、6份抗穗腐病材料;從108份自交系中篩選出2份高抗穗腐病材料、46份抗穗腐病材料，鑒定出的2份高抗穗腐病自交系多優(yōu)27和高W75均含有熱帶血緣。認(rèn)為在抗穗腐病玉米材料創(chuàng)制中應(yīng)重點(diǎn)挖掘玉米地方種質(zhì)和熱帶種質(zhì)資源。

關(guān)鍵詞 玉米;地方品種;自交系;穗腐病;抗性鑒定

中圖分類號：S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.03.020

玉米穗腐病是我國玉米生產(chǎn)區(qū)普遍發(fā)生、危害嚴(yán)重的一種病害。玉米感染穗腐病后，常引起籽粒腐爛造成直接產(chǎn)量損失，而且籽粒中的致病菌還會產(chǎn)生多種真菌毒素，導(dǎo)致玉米品質(zhì)下降，給食品和飼料帶來重大安全隱患，直接威脅到人畜健康。重慶地區(qū)夏季氣候高溫高濕，玉米穗腐病發(fā)生嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，重慶地區(qū)玉米穗腐病發(fā)病率在10%～40%，嚴(yán)重時高達(dá)75%，產(chǎn)量損失高達(dá)30%～40%[1]。開展抗病資源鑒定工作是進(jìn)行抗病育種的前提和基礎(chǔ)，因此本研究對玉米地方品種和自交系材料進(jìn)行穗腐病抗性鑒定，旨在為玉米抗穗腐病育種提供優(yōu)異抗源。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

試驗材料包括玉米地方品種80份，自交系108份，具體來源和信息見表1、表2。

1.2? 田間設(shè)計

所有材料于2021年4月5日種植在重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院皇田基地。每個材料種植2行，行長3.6 m，行距1.0 m。其中，地方品種每行種8窩，自交系每行種11窩，每窩均留苗2株。地方品種每667 m2種植3 000株，自交系每667 m2種植4 000株。以X178為抗病對照，B73為感病對照，正常田間管理。

1.3? 接種方法

從田間發(fā)病果穗上采集病原菌，根據(jù)病原菌的培養(yǎng)性狀和形態(tài)特征分離出擬輪枝鐮孢菌和禾谷鐮孢菌，在培養(yǎng)基上進(jìn)行繁殖，然后用無菌水配成濃度為2×105個·mL-1的孢子懸浮液，按照擬輪枝鐮孢子懸浮液與禾谷鐮孢子懸浮液體積比1∶1的比例配制成混合孢子懸浮液，玉米吐絲后1周采用注射法接種，每穗2 mL。具體操作步驟參見《玉米抗病蟲性鑒定技術(shù)規(guī)范 第8部分：鐮孢穗腐病》（NY/T 1248.8-2016）。

1.4? 抗性指標(biāo)

參考Enerson P M和Hunter R B等七級標(biāo)準(zhǔn)[2]，計算每份鑒定材料雌穗的平均病情級別，依據(jù)平均級別確定該鑒定材料的穗腐病抗性。具體評價步驟參見《玉米抗病蟲性鑒定技術(shù)規(guī)范 第8部分：鐮孢穗腐病》（NY/T1248.8-2016）。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 地方品種穗腐病抗性鑒定

玉米生理成熟后，逐個調(diào)查地方品種每份材料每株的發(fā)病級別，每個材料調(diào)查24株，計算每份鑒定材料的平均病情級別，進(jìn)行抗性評價，結(jié)果見表1?？梢钥闯?，來自重慶涪陵的地方品種D21和來自重慶石柱的地方品種D80籽粒發(fā)病輕，平均病情級別≤1.5%，屬于高抗材料;D8、D14、D18、D27、D64和df2017-5等6份地方品種的平均病情級別介于1.6%～3.5%，屬于抗穗腐病材料;D81、D2、D19等31份地方品種的平均病情級別介于3.6%～5.5%，屬于中抗材料;D16、D63、D84等37份地方品種的平均病情級別介于5.6%～7.5%，屬于感病材料;DP171、DP156、DP172、DP183等4份地方品種的平均病情級別7.6%～9.0%，屬于高感材料。

2.2? 自交系穗腐病抗性鑒定

玉米生理成熟后，逐個調(diào)查自交系每份材料每株的發(fā)病級別，每個材料調(diào)查36株，計算每個鑒定材料的平均病情級別，進(jìn)行抗性評價，結(jié)果見表2。可以看出，參試自交系的穗腐病抗性差異較大，多優(yōu)27和高W75高抗穗腐病，渝213、渝759、渝954C、渝2676等46份自交系抗穗腐病，渝1193、渝561、渝8954等40份自交系中抗穗腐病，GL01、新自588、豫928等16份自交系感穗腐病，KA203、98-3、Y1027、SN8-1-1等4份自交系高感穗腐病。

3? 小結(jié)與討論

穗腐病接種方法有針刺接種、牙簽接種和花絲通道接種[3]。其中，牙簽法接種劑量很難統(tǒng)一，針刺法刺入果穗的深度也不易掌握。課題組自2017年開始進(jìn)行玉米穗腐病的鑒定工作，確定了接種方法、接種劑量和接種時間等關(guān)鍵步驟。采用擬輪枝鐮孢子懸浮液與禾谷鐮孢子懸浮液體積比1∶1的比例配制成混合孢子懸浮液，每穗為2 mL（濃度2×105個·mL-1的孢子懸浮液），吐絲6～7 d后利用注射法接種，鑒定出高抗穗腐病的地方品種D21和D81，高抗穗腐病的熱帶血緣自交系多優(yōu)27和W75。

自交系創(chuàng)制中基礎(chǔ)群體構(gòu)建是關(guān)鍵，組建的基礎(chǔ)材料雙親對穗腐病的抗性最好都達(dá)中抗以上級別，才能提高在群體中篩選到抗穗腐病材料的幾率。參試材料中，渝213、646、渝1193、渝501、渝2676、18-599、渝8954、渝D810、Y9614、F19和渝561等的穗腐病抗性均達(dá)到中抗以上級別，通過組建渝213/646、渝1193/646、渝501/渝2676、18-599/渝8954、渝D810/渝213、Y9614/F19和渝561/渝213等基礎(chǔ)材料，利用單倍體技術(shù)創(chuàng)制雙單倍體，篩選出穗腐病抗性達(dá)中抗以上級別的雙單倍體7份。

玉米地方品種在抗逆性和適應(yīng)性方面蘊(yùn)藏了豐富的變異基因，可用于抗性資源篩選。姚啟倫等采用不完全雙列雜交試驗對10份三峽庫區(qū)玉米地方品種進(jìn)行抗病性分析，結(jié)果表明地方品種較骨干自交系具有明顯的抗病特性[4]。熱帶亞熱帶玉米種質(zhì)遺傳變異豐富，它是在高溫高濕環(huán)境下通過自然和人工選擇的共同作用，逐漸演變和進(jìn)化而成，具有許多溫帶種質(zhì)資源不具備的抗逆性[5]。在抗穗腐病玉米資源的利用上，應(yīng)重點(diǎn)挖掘地方品種和熱帶亞熱帶種質(zhì)資源。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 宋立秋，魏利民，王振營，等.亞洲玉米螟與串聯(lián)鐮孢菌復(fù)合侵染對玉米產(chǎn)量損失的影響[J].植物保護(hù)學(xué)報，2009，36（6）：487-490.

[2]? Enerson P M， Huter R B. A technique for screening maize （Zea mays L.） for resistance to ear mold incited by Gibberalla zeae （Schw.） Petch[J]. Can. J. Plant. Sci， 1980， 60： 1123-1128.

[3]? 孔令曉，羅畔池.玉米穗粒腐病接種技術(shù)研究[J].植物保護(hù)，1996，22（2）：22-23.

[4]? 姚啟倫，戴玄，李昌滿，等.三峽庫區(qū)玉米地方品種特異性狀的篩選及其遺傳研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2004，32（5）：49-56.

[5]? 楊金蘭.利用熱帶材料改良溫帶玉米種質(zhì)研究進(jìn)展[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（4）：121-123.

（責(zé)任編輯：易? 婧）

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