張治家 張紅 杜慧平
摘 要:從山西幾個主要玉米產區(qū)(運城地區(qū)、忻州地區(qū)、晉東南地區(qū))采集玉米大斑病標樣,經玉米大斑病菌生理小種鑒別寄主進行鑒定,分別為n、0、123n 3個玉米大斑病的生理小種。為明確市場玉米品種對各區(qū)化小種的抗性情況,對22個玉米品種進行了田間菌株接種,并鑒定了其抗病性。結果表明,山西省當前種植的玉米品種對玉米大斑病的抗性水平極低,高感病品種占4.5%,高抗病品種占13.6 %。
關鍵詞:玉米品種;玉米大斑??;抗病性
中圖分類號:S435.131 文獻標識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.06.014
玉米作為我國第二大糧食作物, 對于提高糧食綜合生產能力、確保糧食安全、滿足飼料需求等具有重要作用[1],也是山西省播種面積及單產最高的農作物[2]。而玉米大斑病在世界玉米產區(qū)分布較廣,是為害較重的主要病害之一,也是我國西南山區(qū)以及北方春玉米產區(qū)的主要病害之一[3]。20世紀七八十年代,玉米大斑病普遍發(fā)生,給玉米生產造成了嚴重的損失,嚴重的地塊產量下降30%~50%[4-5]。自2002年以來,玉米大斑病呈明顯加重的趨勢,尤其是在東北春玉米區(qū)和西南的局部春玉米區(qū)已經成災,有些玉米品種發(fā)病嚴重。近幾年,山西省北中部地區(qū)玉米大斑病也相當嚴重[6]。而當前生產上推廣的多數雜交種對大斑病抗性表現不高,常導致大斑病嚴重流行為害,是影響玉米穩(wěn)產、高產的主要障礙。
本試驗對正在推廣以及即將推廣的部分玉米品種進行了田間自然發(fā)病鑒定,旨在篩選生產上可以應用的抗病品種,同時為利用抗病種質防治玉米病害提供理論依據[7-10]。
1 材料和方法
1.1 試驗材料
1.1.1 菌株與鑒別寄主 分別從運城地區(qū)、忻州地區(qū)、晉城地區(qū)等地的主要玉米產區(qū)共采集玉米大斑病菌株標樣,其詳細情況如表1所示。
選擇具有Ht1、Ht2、Ht3和HtN單基因以及不含上述任何主效抗病基因的玉米自交系作為鑒別寄主,其分別為黃早四、黃早四Ht1、黃早四Ht2、黃早四Ht3和黃早四HtN。
1.1.2 供試品種 2011年在市場上搜集當前銷售的玉米品種共計22份,其詳細情況如表2所示。
1.2 試驗方法
1.2.1 生理小種的鑒定 將純化好的大斑病菌制成孢子懸浮液,在玉米4~6葉期噴霧接種(接種濃度為10~15個孢子/視野,10+10,接種后的鑒別寄主在保濕桶內保濕24 h,之后轉入溫室培養(yǎng)。接種2周后按抗感病斑標準(R型病斑:病斑初為黃綠色水浸狀條斑,后中間變褐,邊緣有明顯的較寬的黃色暈圈,病斑狹長,出現早,枯死慢,稱為褪綠斑;S型病斑:病斑初為灰綠色水浸狀斑,后擴大為梭形大斑,灰褐色,邊緣無明顯暈圈,出現晚,枯死快,稱為萎蔫斑)進行調查。生理小種的命名根據1989年leonard提出的新的生理小種命名系統進行。
1.2.2 品種抗病性的鑒定 鑒定小區(qū)行長20 m,行距0.2 m,每行22穴,共9行;每3行接同一個地區(qū)的菌種,每穴播2粒,株距0.2 m,出苗后每穴保1株苗。
將保存的菌種在PDA斜面進行培養(yǎng),后將菌種接種到平板PDA上進行擴繁,待大量孢子產生后,制成孢子懸浮液,加少許吐溫-80,振蕩搖勻,接種備用。待幼苗長至6~8葉期時,進行噴霧接種。接種后用塑料薄膜保濕24 h,然后進行正常管理。接種兩周后開始調查發(fā)病情況。病害調查的標準主要是記載病斑數量及其所占葉面積的比例。由于采用人工接菌,相對大田接菌發(fā)病要重,以全國玉米大斑病鑒定協作組擬定的標準進行田間調查。
病情調查分級標準:0級——全株葉片無病斑;0.5級——全株葉片有零星病斑(占總面積1%左右);1級——全株葉片有少量病斑(占總面積的5%~10%);2級——全株葉片有中量病斑(占總面積的10%~25%);3級——植株下部葉片有多量病斑(占總面積的50%以上);4級——植株下部葉片枯死,中部有中量病斑,出現大面積枯死現象,上部葉片有中量病斑;5級——全株葉片基本枯死。共分7個級別,調查2次。平均為0.5級的定為高抗系(HR),平均為1級的定為抗病系(R),平均為2~3級的定為感病系(S),平均在4級以上的定為高感系(HS)。試驗共測試22個品種,菌種3個,設3次重復。
1.3 數據分析
數據采用SPSS處理系統進行統計分析,采用2因素交叉分組方差分析進行多重比較,用Duncans進行多樣本間的顯著性比較。
2 結果與分析
2.1 玉米大斑病菌生理小種的鑒定結果
從表3可以看出,從山西3個地區(qū)共取了7個玉米大斑病病樣,運城鹽湖區(qū)的11-1菌株及芮城縣的11-5菌株都為n號小種,晉城澤洲的11-9菌株和陽城濟源的11-7菌株都為123 n號小種,忻州城區(qū)的11-11菌株、忻州陽白的11-14菌株及忻州靜樂的11-13菌株都為0號小種。
2.2 不同玉米品種對大斑病菌的抗性鑒定結果
從表4可以看出,在鑒定的22份材料中,高抗的有3份,占鑒定材料的13.6%,均為芮城陌南菌種接種的品種;抗病的有忻州陽白和芮城陌南菌種接種的各1個品種,其中,潞玉39的抗病性最好,其次為東315;其余品種均不同程度地表現出感病特征;而所有品種在接種陽城濟源的菌種后,均表現感病。
2.3 不同玉米品種對大斑病菌的抗性鑒定方差分析結果
2.3.1 品種與不同地區(qū)菌種主體間效應的檢驗 從表5對方差分析模型的檢驗可以看出, Sig.為0.007(小于0.05),說明模型是適用的;品種之間的Sig.為0.05,表明不同品種對發(fā)病級數有顯著的影響;不同地區(qū)菌種的Sig.值小于0.01,表明不同地區(qū)菌種對發(fā)病級數具有極顯著的影響。
2.3.2 品種與不同地區(qū)菌種相互作用對大斑病的發(fā)病情況 從表6可以看出,潞玉39、先玉335在抗大斑病上與其它品種有顯著差異。從圖1可以看出,潞玉39對忻州陽白、陽城濟源地區(qū)的大斑病有較好的抗性;路玉36、東315、先玉335對芮城陃南地區(qū)的大斑病有較好的抗性。
3 結論與討論
玉米大斑病的抗病性鑒定,是抗病育種中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。多年來的試驗表明,采用正確有效的人工接菌方法,是搞好玉米大斑病抗病性鑒定和抗病育種的重要保證。
本試驗鑒定結果表明,當前山西省玉米栽培品種對玉米大斑病抗性水平非常低,在所有搜集到的市場上銷售的品種中,抗病品種僅占22.7%(其中,潞玉39、潞玉36、東315、先玉335等品種抗大斑病的水平相對較高);而絕大部分品種對大斑病抗性較差或者沒有抗性,說明抗源十分匱乏。
目前,我國許多自交系材料中抗玉米大斑病的種質資源非常少,但是,由于生物農藥的使用有很多不穩(wěn)定因素,控制玉米大斑病流行最經濟有效的措施仍然是選育抗病品種。采取抗病品種選育和其它栽培等新技術相結合,仍然是預防大斑病暴發(fā)流行的主要手段。實際生產中,在推廣適宜當地種植品種的同時,應盡量選擇攜帶抗大斑病基因的品種,進行合理的生產布局。
參考文獻:
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