玉米主要病害的国内外抗性鉴定研究现状

杨秋苹吉林省绿色食品办公室

玉米主要病害的国内外抗性鉴定研究现状

杨秋苹
吉林省绿色食品办公室

摘要：对玉米常见病害茎腐病菌和丝黑穗病菌的概况及国内外研究发展情况等进行简单介绍。

关键词：玉米；病害；抗性鉴定

玉米茎腐病、丝黑穗病、大斑病和弯孢菌叶斑病是目前我省玉米的主要病害，对玉米产业的危害极大。尤其是近年来，随着种子市场的沟通交流，多种多样的玉米品种的涌入，再加上玉米连作等因素，致使玉米在生长期出现玉米茎腐病、丝黑穗病、大斑病和弯孢菌叶斑病危害严重，一些年份还出现了大发生，严重地影响了玉米产量和粮食安全。对玉米玉米茎腐病、丝黑穗病、大斑病和弯孢菌叶斑病进行抗性鉴定和评价，目的就是为了彻底了解当前玉米品种抗玉米茎腐病、丝黑穗病、大斑病和弯孢菌叶斑病状况，把优质、高产、经济效益好、抗逆性强的、适合各地生长的玉米品种进行推广。

一、玉米茎腐病国内外抗性鉴定研究现状

玉米茎腐病是世界玉米的主要病害，多个国家都有相关的报道。有关玉米茎腐病的发病原因、发病规律和防治措施是研究人员重点研究的内容。

玉米的茎腐病（Corn stalk rot）主要是由腐霉菌（Pythium spp）和镰刀菌（Fusarium spp）等多种病原菌单独或复合侵染植株根系，造成根部和茎基部腐烂的一类土传病害。玉米茎腐病会否发病和发病的轻重程度，是会受到品种、气候、土壤、耕作栽培技术等因素的影响。不同的玉米品种对茎腐病的抗性和发病程度都不相同[1]。因为生育期长，生成的营养物较多，增强了品种的抵抗能力，所以中晚熟品种比较抗病。而在杂交种间植株体内糖、钾、硅的含量对抗病性有非常大的影响。雨水因素也会影响玉米茎腐病的发生。如在玉米生长中后期遇久旱后，乳熟末期至蜡熟期雨水很多的话，雨后转晴时植株发病迅速且严重。如在玉米生长后期遇到连阴雨天，病株则发生的少。不同品种的玉米，其发病的时间段也是不相同的。感病品种的病原侵染是从散粉盛期开始高峰期的，而抗病的品种是在灌浆期迎来高峰的[2]。玉米茎腐病作为典型的土传性病害，其病原菌多种多样，包括土壤和病残体里含有的腐霉菌，种子、土壤和病残体里含有的镰刀菌，而且腐霉菌和镰刀菌也还分为很多品种。对玉米茎腐病抗性遗传的研究也根据其病原菌的不同，进行针对性的试验[3]。经试验发现，控制玉米镰刀菌茎腐病抗性遗传性征是数量性遗传，杂种一代的抗病性是在双亲之间的，属于核遗传，主要组分为加性效应，抗性基因数量性状位点（QTL）则分别处在第1-5条及第10条染色体之上。而主效基因和微效基因共同控制对腐霉菌的抗性，其抗性表现分为专化性和非专化性两种。其抗性基因属于核基因控制的数量抗性遗传，显性效应小于加性效应[4]。

二、玉米丝黑穗病国内外抗性鉴定研究现状

玉米丝黑穗病也是土传性病害，它的病原菌为丝胞堆黑粉菌（Sporisorium reilianum(Kühn)Langdon et Full），它以冬孢子的形式散落在土壤和粪肥里，在玉米苗期浸染植株，但没有明显病症显露，典型的症状表现在雌蕊和雄蕊上。在发病后，雄蕊不散粉，有的产生病瘿，包含很多孢子球。而雌蕊则不吐花丝，穗部畸形生长，呈叶状。除苞叶之外，整个穗部成为黑粉孢子，生长到后期，一些苞叶破裂，释放黑粉孢子。在黑穗里生成的黑粉就是病菌的冬孢子，它呈黄褐色或者赤褐色，有的是球状，有的是近球状，直径一般在9-14微米之间，冬孢子的表面有细刺。有时在冬孢子的中间混有不孕细胞，而它的特征是表面光滑，几乎是无色的，也呈球状或者近球状，体积略小，直径在7-16微米之间。冬孢子在没有成熟之前，是以孢子球的形态存在着，在成熟之后才分散成个体形态，其萌发会产生3个分隔的先菌丝，侧生担孢子，而担孢子又可以芽生次生担孢子。担孢子是单细胞的，呈无色椭圆形，其直径在7-15微米之间。玉米丝黑穗病的病菌适合的发育温度在13-36oC之间，其中28oC为最佳温度，并且冬孢子在PH4.5-10的情况下，萌发率最高。而冬孢子若是在110oC干热的情况下处理30分钟，或者是在65oC的热水中处理30分钟，便会死亡。但是玉米丝黑穗病菌在土壤里可以存活2年以上，而且是在玉米萌芽期到五叶期侵染植株，影响时间跨度非常大。因此，土壤里含有的病菌数量、玉米品种自身的抗病性、播种及苗期的环境因素成为了能否很好地抑制玉米感染丝黑穗病的几大重要因素，其中选用抗病品种则是抑制丝黑穗病最有效的方法。为了能够优异的抗病品种，可通过对玉米各个品种在抗性鉴定、类群划分、配合力测定等方面的衡量，划分出不同的高抗病高适应力的种群，并且在各个种群之间和种群内部进行改良，使优秀基因的频率明显提高。并且在国内已有的、通过研究新培育出的和从国外引进的优良品种中，继续研发抗丝黑穗病的优良基因，扩大改良研究的品种范围。为了提高自交系种群的抗病性，增加抗性基因的积累，轮回选择的方法是最主要的途径，它不仅可以扩展遗传基础，提高产量，还可以防止遗传的脆弱性和其他病虫害。通过抗性遗传的相关试验得出，玉米的丝黑穗病抗病性是呈数量性状遗传的，杂交种后代的抗病性绝大部分介于双亲之间，加性效应、显性效应和上位性效应都对其有影响。如果其加性效应作用大于非加性效应的作用，抗病性就会稳定遗传下去。

参考文献：

[1]吴海燕，孙淑荣，范作伟，等.玉米茎腐病研究现状与防治对策[J].玉米科学，2007,15（4）：129-132

[2]吴海燕,孙淑荣,范作伟，等.玉米茎腐病生物防治技术研究[J].吉林农业科学,2006,31(4):45-47.

[3]陈捷.我国玉米穗、茎腐病病害研究现状与展望[J].沈阳农业大学学报，2000-10,31（5）：393-401.

[4]吴纯仁，王栓茂.玉米抗茎腐病与过氧化物酶活性及同功酶的关系[J].湖北农业科学,1989,(3):14-16.