玉米瘤黑粉病抗病性研究

李海春　傅俊范

摘要调查研究了沈阳地区田间玉米瘤黑粉病2004年自然发病情况，结果表明：供试的10个玉米品种的产量损失率为1％～10％，都是玉米瘤黑粉病的抗病品种；其中辽单37和辽单120是抗病品种，产量损失较大；新铁单10、沈农1号、丹玉90、铁单17和沈单12是中抗品种；铁单16、掖单2和沈单14是高抗品种，产量损失较小。玉米育种时，应当先从铁单16、掖单2和沈单14等抗病品种中选取，缩短育种周期，加快玉米品种的选育。

关键词玉米瘤黑粉病；抗病性；聚类分析

中图分类号S 435．131．4

玉米瘤黑粉病[Ustilago maydis(DC．)CordaUnger]是玉米上的重要病害之一，发病极为普遍。近年来，随新品种推广和连作年限增加，玉米瘤黑粉病逐渐加重。由于尚未发现免疫、高抗品种，一般病田病株率为5％～10％，发病严重的病株率可达70％～80％，有些感病的自交系甚至高达100％。

玉米瘤黑粉菌所在的属一黑粉菌的生理小种比较多，分类比较复杂。MenziesandBakkeren等提取玉米黑粉菌的DNA进行聚类分析，将玉米黑粉菌生理小种聚成不同的类群，取得较好的结果。聚类分析方法同样可以应用到田间玉米抗玉米瘤黑粉病菌特性的鉴别。虽然田间抗病性聚类有一些缺点，但是可以结合DNA等其他特征来判断玉米对瘤黑粉病菌的抗病性。为研究玉米品种抗玉米瘤黑粉菌的特性，为寻找玉米瘤黑粉病的免疫品种和高抗品种，本文就一些推广玉米品种的抗瘤黑粉病结果进行聚类分析，现报告如下。

1材料与方法

1．1供试品种

2004年供试玉米品种为掖单2、铁单16、辽单37、铁单l?、丹玉90、沈单12、辽单120、沈农1号、沈单14和新铁单10，于沈阳农业大学种子公司购买，10个玉米品种都是辽宁生产上的主栽品种。

1．2试验区设置

选沈阳农业大学试验地，面积为1 000m2(180mX5．5 m)。试验地南北垄向，垄距为0．6 m，株距为0．35 m，分10个小区，每个小区14行，每行玉米保苗24—28株，约3 100株，2004年4月26日播种各个供试玉米品种，保护行为丹玉90和沈单12。播种后由于干旱，5月9日出苗，出苗后正常管理。

1．3发病情况调查和数据处理

2004年田间自然发病后，两次调查田间发病情况，计数田间玉米瘤黑粉病发病病株数。应用SPSSll．5的COMPTURE计算玉米瘤黑粉病株率和产量损失率。计算公式为：病株率＝发病病株数／调查的玉米总株数。若玉米植株受瘤黑粉病菌侵染后，发病植株产量几乎全部损失，因此产量损失率≈发病病株数／调查的玉米总株数；应用SPSSll．5软件CLASSIFY中HierarchicalCluster进行聚类分析绘制树状图。

2结果与分析

2．1调查结果

由于气候条件适宜，供试玉米雄穗和雌穗受侵染后，多在各自顶部形成病瘤。生长季初期病瘤开始较小，但是生育后期生长较快，形成大的病瘤。长病瘤的玉米植株大多数没有产量，2004年8月11日及9月5日进行两次田间调查，发病情况经过应用SPSSll．5的COMPTURE处理后，汇总如表1。

调查结果显示：所有品种的抗病性都在1％～10％之间，符合调查的一般规律。其中辽单37和辽单120玉米瘤黑粉病的产量损失率(病株率)最高；铁单16、掖单2和沈单14玉米瘤黑粉病的产量损失率(病株率)最低，不同品种王米对瘤黑粉病的产量损失率(病株率)通过图1可以比较出来。调查数据采用植病研究法提供的(发病率1％～10％为抗病，11％以上为感病)标准，可以判别所有供试的10个品种都是玉米瘤黑粉病的抗病品种。

2．2抗病性分析

将玉米瘤黑粉病产量损失率(病株率)和病株数，应用SPSSll．5的Hierarchical Cluster进行聚类分析绘制树状图(图1)，产量损失率(病株率)聚类分析和病株数结果一样(略)。

聚类分析结果表明：辽单37和辽单120，可以归为第1类，是抗病品种，产量损失较多；新铁单10、沈农1号、丹玉90、铁单17和沈单12可以归为第2类，是中抗品种；铁单16、掖单2和沈单14归为第3类，是高抗品种，产量损失较少。基于以上分析，选择玉米瘤黑粉病的免疫品种和高抗品种时，应当首先从铁单16、掖单2和沈单14等高抗品种，产量损失较少的品种中选取，其次从中抗品种新铁单10、沈农1号、丹玉90、铁单17和沈单12等品种中选取，最后可以考虑辽单37和辽单120等抗病的玉米品种。这样可以指导玉米育种，缩短育种周期，加快玉米品种的选育。

本研究假设玉米瘤黑粉病菌在田间各处分布的几率是相同的，但是在实际生产中，由于瘤黑粉病菌分布不均等以及试验地点和气候条件等因素限制，上述研究结果和实际的抗病性可能有一定的差异，有待进一步研究。