郝德榮+陳國清+周廣飛+張振良++程玉靜+孫權(quán)星++冒宇翔++薛林++石明亮+++黃小蘭++陸虎華
摘要:對玉米莖腐病的病原、發(fā)病機(jī)理、發(fā)病條件與病害鑒定及其抗性機(jī)制與遺傳、抗性鑒定方法與抗性種質(zhì)特征以及莖腐病綜合防治策略等方面,結(jié)合作者抗性育種、種質(zhì)鑒定與利用實(shí)踐,進(jìn)行概述與討論總結(jié),提出了玉米莖腐病發(fā)病條件誘發(fā)抗性鑒定的實(shí)用方法。對抗性育種策略與技術(shù)體系進(jìn)行了探討,為玉米莖腐病抗性育種與生產(chǎn)提供了理論依據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:玉米;莖腐??;抗性鑒定;抗性遺傳;育種方法;綜合防治
中圖分類號: S435.131.4+9文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A[HK]
文章編號:1002-1302(2017)04-0001-04
玉米莖腐病,別稱玉米青枯病,屬于土傳性病害,在世界玉米產(chǎn)區(qū)普遍發(fā)生,嚴(yán)重影響玉米的生產(chǎn)。我國自20世紀(jì)70年代中期以來,先后在河南、河北、廣西、吉林等20多個(gè)省區(qū)相繼發(fā)生,大田發(fā)病率一般在10%~15%,嚴(yán)重地塊超過80%,甚至完全枯死。近年來,隨著我國玉米種植面積不斷擴(kuò)大,玉米的推廣品種、種植方式與生長環(huán)境也隨之發(fā)生變化,我國玉米病害的發(fā)生也有所改變,一些病害由次要病害上升為主要病害,土傳性病害日益加劇。由于抗性品種的缺乏與耕作制度的變化(秸稈還田、保護(hù)性耕作等),莖腐病等土傳性病害成為我國玉米生產(chǎn)的主要病害[1]。隨著種植方式的改變以及缺少抗菌譜廣的抗性穩(wěn)定品種,莖腐病危害逐年加重,已成為繼大斑病、小斑病和絲黑穗病后我國玉米生產(chǎn)上又一重要病害。本文從玉米莖腐病的病原與發(fā)病機(jī)制、發(fā)生條件與病害誘發(fā)、種質(zhì)鑒定與育種策略等進(jìn)行一一剖析。
1玉米莖腐病的病原與發(fā)病機(jī)理
1.1玉米莖腐病的病原
國際上關(guān)于玉米莖腐病病原的研究結(jié)果各地不一。在美洲,有學(xué)者認(rèn)為,美國玉米莖腐病的主要致病菌是串珠鐮孢菌(Fusarium moniliforme Sheldon)、禾谷鐮孢菌(Fusarium graminearum Schwabe)和玉米干腐病菌(Diplodia maydis)[2-9],也有學(xué)者認(rèn)為輪枝鐮孢(Fusarium verticillioides)、禾谷鐮孢菌和玉米干腐病菌是主要致病菌,腐霉菌主要危害苗期和散粉前植株[10]。在美國北卡羅來納州主要是玉米干腐菌和禾炭疽刺盤孢菌(Collectotrichum graminicolum);而明尼蘇達(dá)州北部以亞月牙鐮孢菌(Fuasrium subglutinas)和禾谷鐮孢菌為主[2-9]。在歐洲,俄羅斯、烏克蘭以禾谷鐮孢菌為主,而西歐多以玉米穗粒干腐菌(Diplodia zeae)和輪枝鐮孢菌為主。在亞洲,日本的病原菌主要為瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)和禾生腐霉菌(Pythium graminicola)。歐文氏菌(Erwinia)是熱帶地區(qū)國家玉米莖腐病的主要致病菌,如印度、尼泊爾、孟加拉國、菲律賓、泰國、以色列、南非和希臘等[10-12]。
而病原也會隨年份變化,一些年份鐮孢菌是主要病原菌,另一些年份玉米干腐病菌是主要致病菌。在多數(shù)情況下,玉米莖腐病系由數(shù)種真菌和細(xì)菌復(fù)合侵染將近成熟的玉米植株導(dǎo)致的,要鑒定清楚其中某個(gè)病原菌是困難的[10-14]。
國內(nèi)自20世紀(jì)60 年代起也有多種研究報(bào)道。夏錦洪等認(rèn)為,菊歐文氏菌玉米致病變種(Erwinia carotovora f. sp. zeae Sabet)、玉蜀黍假單胞菌(Pseudomonas zeae His. et Fang)和瓜果腐霉菌都是致病菌[15];張超沖等研究認(rèn)為,該病的致病菌是鐮刀菌,北方以禾谷鐮刀菌為主,南方以串珠鐮刀菌為主,或兼而有之[16-18];徐作挺等認(rèn)為,山東玉米青枯病是由瓜果腐霉和禾谷鐮孢復(fù)合侵染的結(jié)果[19];吳全安等對北京和浙江地區(qū)玉米青枯病研究認(rèn)為,腫囊腐霉(Pythium inflatum)和禾生腐霉是主要致病菌,而鐮孢菌則至少不是主要致病菌[20];孫秀華等認(rèn)為,瓜果腐霉和禾谷鐮孢菌是致病優(yōu)勢種[21-22];任金平等認(rèn)為禾谷鐮刀菌是莖腐病的優(yōu)勢病原菌,而串珠鐮刀菌是玉米穗腐病的主要致病菌,腐霉菌則不能引起穗腐,種子也不帶菌,主要為土壤傳染[23];楊訕等則認(rèn)為新疆玉米青枯病的主要致病菌是腐霉菌[24]。國內(nèi)外報(bào)道中世界各地玉米莖腐病原菌優(yōu)勢種群不一樣,美國報(bào)道該病是由禾谷鐮刀菌、串珠鐮刀菌、玉米干腐病菌、腐霉菌等多種病原菌所致。國內(nèi)報(bào)道廣西、湖北、四川等省以串珠鐮刀菌為主;陜西、東北以禾谷鐮刀菌出現(xiàn)頻率高;中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院品資所和浙江省報(bào)道以腐霉菌為主;河北省則以串珠鐮刀菌、禾谷鐮刀菌、腐霉菌3種病原菌為主[25];吳全安等對北京和浙江地區(qū)玉米青枯病研究認(rèn)為,腫囊腐霉和禾生腐霉是主要致病菌,而鐮孢菌則至少不是主要致病菌[20]。吳全安等報(bào)道,分離自美國衣阿華與中國北京的腐霉菌在北京接種,其致病特性基本一致,結(jié)果證明禾生腐霉菌是病原菌,而禾谷鐮孢菌不是,至少不是主要病原菌[26]。高衛(wèi)東等報(bào)道玉米蠟熟期前以腐霉菌為優(yōu)勢致病菌,蠟熟期后以鐮刀菌為優(yōu)勢致病菌[27]。國內(nèi)外學(xué)者在玉米莖腐病的病原菌問題上爭論了數(shù)10年,爭論的焦點(diǎn)為:(1)腐霉菌是否是主要致病菌;(2)鐮孢菌是病原菌還是伴生菌[28]。目前比較統(tǒng)一地認(rèn)為是腐霉菌與鐮孢菌復(fù)合侵染,而由于環(huán)境條件的不同其致病優(yōu)勢種各不相同。
近年的研究認(rèn)為,目前最普遍發(fā)生的是由鐮孢菌和腐霉菌等真菌引起的青枯型或黃枯型莖腐病癥。在自然條件下為成株期病害,從玉米灌漿期開始發(fā)病,乳熟末期至蠟熟期為顯癥高峰期,從始見病葉到全株顯癥,一般經(jīng)歷1周左右,短的僅需1~3 d,長的可達(dá)15 d。葉片一般不形成病斑病癥,只是莖基腐所致的附帶表現(xiàn),癥狀分為青枯型與黃枯型2種。青枯型也稱急性型,病發(fā)后葉自下向上呈水燙或霜打狀迅速枯死,呈灰綠色,發(fā)病快,歷期短,田間80%以上屬這種類型,當(dāng)品種比較感病、病原菌致病力強(qiáng)、久雨乍晴的環(huán)境條件又對發(fā)病有利時(shí)易表現(xiàn)青枯狀。黃枯型也稱慢性型,病發(fā)后葉片自下而上或自上而下逐漸變黃枯死,顯癥歷期較長,一般見于抗病品種或環(huán)境條件不利于發(fā)病時(shí)的情形。感病品種發(fā)病見之于果穗的癥狀是苞葉青干、呈松散狀、穗柄柔韌、果穗下垂、不易掰離;穗軸柔軟,籽粒干癟,脫粒困難。見之于莖部,開始在莖基節(jié)間產(chǎn)生縱向擴(kuò)展的不規(guī)則狀褐斑,隨后很快變軟下陷,內(nèi)部空松,一捏即癟,手感十分明顯。剖莖檢視,組織腐爛,維管束呈絲狀游離,可見白色或玫瑰紅色菌絲,以后在產(chǎn)生菌絲的殘稈表面可見藍(lán)黑色的子囊殼。莖稈腐爛自莖基第1節(jié)間開始向上擴(kuò)展,可達(dá)第2、3節(jié)間甚至全株,病株極易倒折。病癥見之于根部,明顯發(fā)生根腐,初生根和次生根腐爛變短,根囊皮松脫,髓部變?yōu)榭涨?,須根和根毛減少,整個(gè)根部極易拔出。
青枯型多是以鐮孢菌為優(yōu)勢的致病菌,腐霉菌為次,發(fā)病多見于生育后期;而黃枯型多以腐霉菌為優(yōu)勢致病菌,鐮孢菌為次,發(fā)病多始于生育前中期,且根倒與莖倒(折斷)嚴(yán)重。還表現(xiàn)為發(fā)病越早,危害越重;發(fā)病越晚,有時(shí)晚至蠟熟前后暴發(fā),其危害相對較輕。而莖腐病引起的倒折,特別對當(dāng)今農(nóng)村勞動力日趨緊張的情況下亟須迅速普及推廣機(jī)械化收獲不利,即使后期暴發(fā)的莖腐病,對于需要在苞葉枯黃成熟后再在田間晾一段時(shí)間的機(jī)械化粒收來說,其危害也不容小覷。
還有一種玉米細(xì)菌性莖腐病又稱爛腰病,病原為軟腐歐文氏菌玉米?;停‥rwinia carotovora f.sp. aeae Sabet)、玉米假單胞桿菌(Pseudomonas zeae Hsia et Fang)。在江蘇、河南、山東、四川、廣西、吉林等省份均有發(fā)生。近些年四川省受害較重,河南省新鄉(xiāng)市也有發(fā)生嚴(yán)重的報(bào)道。在浙江省主要玉米區(qū)個(gè)別地塊病株率為10%左右,高者可達(dá)20%,對玉米生育和產(chǎn)量影響較大。主要危害中部莖稈和葉鞘,其癥狀是,玉米10多片可見葉時(shí),葉鞘上初現(xiàn)水漬狀腐爛,病組織開始軟化,散發(fā)出臭味。葉鞘上病斑不規(guī)則形,邊緣淺紅褐色,濕度大時(shí),病斑向上下迅速擴(kuò)展,嚴(yán)重時(shí)植株常在發(fā)病后3~4 d病部以上倒折,溢出黃褐色腐臭菌液。干燥條件下擴(kuò)展緩慢,但病部也易折斷,造成不能抽穗或結(jié)實(shí)。其發(fā)病規(guī)律為病菌可能在土壤中病殘?bào)w上越冬,翌年從植株的氣孔或傷口侵入。玉米植株80 cm高前組織柔嫩易發(fā)病,害蟲危害造成的傷口利于病菌侵入。高溫高濕利于發(fā)病,均溫30 ℃左右,相對濕度高于70%即可發(fā)病,均溫34 ℃,相對濕度80%時(shí)擴(kuò)展迅速。地勢低洼或排水不良、密度過大、通風(fēng)不良、施用氮肥過多、傷口多發(fā)時(shí)病重。此外如玉米螟、棉鈴蟲等蟲口數(shù)量大則發(fā)病重,因?yàn)楹οx攜帶的病菌可同時(shí)起到傳播和接種的作用。栽培上注重輪作,高畦栽培,排水良好,以及氮、磷、鉀肥比例適當(dāng),則植株生長健壯,發(fā)病率低;田間通風(fēng)透光、土壤透氣瀝水性好,則爛腰病難以蔓延。
1.2玉米莖腐病的致病機(jī)制
關(guān)于致病機(jī)制,目前總的歸納起來大致有鐮刀菌侵染、腐霉菌侵染、腐霉菌和鐮刀菌復(fù)合侵染這3種觀點(diǎn)。經(jīng)過“六五”至“九五”聯(lián)合攻關(guān)試驗(yàn),基本上達(dá)到以下共識:在全國或大的生態(tài)范圍內(nèi),莖腐病的致病菌以腐霉菌和鐮刀菌(以禾谷鐮刀菌和串珠鐮刀菌為主)為主,但在特殊條件下(如某一年度或地區(qū)的降水量情況)可能以其中一種病菌侵染或幾種病原菌復(fù)合侵染為主。從全國來看,河北、陜西省及東北三省等較干燥省份的優(yōu)勢病原菌為鐮刀菌,而廣西、湖南、廣東、海南、浙江等潮濕省份的優(yōu)勢病原菌為腐霉菌。這正與2種病原菌的生態(tài)適應(yīng)性相吻合,腐霉菌適宜生存在潮濕的環(huán)境下,而鐮刀菌適宜相對干旱的條件[28]。
實(shí)際上,不同國家、同一國家的不同地區(qū)甚至同一地區(qū)的不同年份或不同生態(tài)區(qū)的不同土壤類型以及培養(yǎng)基種類、分離部位、不同病級的病株和不同分離時(shí)間等方法上的差異,都可使腐霉菌和鐮孢菌的分離頻率發(fā)生很大的變化,從而導(dǎo)致病原菌種類上的差異。吳全安等報(bào)道病株采后與分離相隔的時(shí)間愈短,腐霉菌的分離頻率愈高,反之則鐮孢菌的分離頻率高[29];晉齊鳴等報(bào)道,腐霉菌是弱寄生菌,在培養(yǎng)皿中初期生長速度較快,但其競爭空間的能力較差,后期極易被鐮刀菌等其他真菌所覆蓋[30]。
[JP2]吳海燕等從玉米莖腐病的優(yōu)勢病原菌、發(fā)病規(guī)律及其防治對策,闡明了玉米莖腐病的侵染機(jī)制,腐霉菌是在高溫條件下主要的初侵染原,而鐮孢菌因其超強(qiáng)的定殖能力可以進(jìn)行二次侵染,2種病原菌侵染致病的主要活性物質(zhì)為糖蛋白毒素[9]。[JP]
玉米莖腐病害的損失可因籽粒不飽滿、重量減輕或不完全成熟直接造成,也可因莖稈破損和倒伏間接造成,甚至還可因苗期死苗缺株造成。此外,該病不僅使當(dāng)年玉米減產(chǎn),對翌年產(chǎn)量也有影響,還會影響病株收獲種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和該種子種植的幼苗生活力。
2玉米莖腐病的發(fā)生條件與病害誘發(fā)
2.1莖腐病的發(fā)生條件
大多數(shù)頻發(fā)的莖腐病病菌主要以菌絲體在土壤中的病殘?bào)w和種子上越冬,種子帶菌率很高,而且種皮比種子內(nèi)部帶菌率高,如中單2號和丹玉13種子表皮帶菌率分別為34%和72%,越冬后的病菌借助風(fēng)、灌溉水、機(jī)械、昆蟲傳播,通過根部或莖基部的傷口或從植株的氣孔和表皮侵入,逐漸蔓延擴(kuò)展,引起地上部癥狀。到后期病菌可侵染穗部,造成穗腐,最終造成種子帶菌。玉米植株60 cm高度上下時(shí)組織柔嫩易發(fā)病,害蟲危害造成的傷口利于莖腐病病菌的侵入。鐮刀菌和腐霉菌有潛伏侵染的特性,病害的發(fā)生程度很可能主要取決于生育前期的侵染,因?yàn)榍捌谇秩緦τ衩赘瞪L影響早,危害持續(xù)時(shí)間長,而后期侵染主要起加速病程的作用。此外害蟲攜帶病菌能同時(shí)起到傳播和接種的作用,如玉米螟、棉鈴蟲等當(dāng)蟲口數(shù)量大時(shí)發(fā)病重。長期陰雨以及暴雨后驟晴,短期內(nèi)形成的高溫高濕生態(tài)利于莖腐病的發(fā)病與暴發(fā)成災(zāi)。均溫30 ℃左右,相對濕度高于70%即可發(fā)??;均溫34 ℃,相對濕度80%擴(kuò)展迅速。輪作,高畦栽培,排水良好及氮、磷、鉀肥比例適當(dāng)?shù)貕K植株健壯,發(fā)病率低。我國南北方由于環(huán)境生態(tài)不同,造成南方腐霉菌易發(fā)展成優(yōu)勢菌群,北方鐮刀菌易成優(yōu)勢菌群;或者,由于南方生態(tài)發(fā)展成的鐮刀菌群變種(如串珠鐮孢菌浙江變種等[31])對種質(zhì)致病能力和蔓延發(fā)展與北方生態(tài)下病菌變種發(fā)生以及致病和發(fā)展態(tài)勢不同。
2.2莖腐病的病害誘發(fā)
本所采用浙江東陽玉米研究所莖腐病腐霉菌病原和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)鐮孢菌病原以及雙病原接種,采用玉米粒根部填埋以及針筒注射等方法,接種時(shí)的病原數(shù)量、方法等都嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,在江蘇省如皋市薛窯試驗(yàn)地接種,接種后均給予了最適宜的發(fā)病條件,均未能成功發(fā)病。相反,未接種地塊,因?yàn)橥瑯拥妮^利于發(fā)病的自然氣候條件,非接種地又未給予更適宜的發(fā)病條件誘發(fā),莖腐病發(fā)生在較低洼地段或地塊能較一致、均勻,可達(dá)到病害鑒定的較理想狀況。一種可能的原因是,外來病原菌或許不能較好地適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件發(fā)展成優(yōu)勢菌群,接種鑒定往往難以成功。
鑒于多年多次的莖腐病接種病害難發(fā),可進(jìn)行自然誘發(fā)病害鑒定法。即在玉米可見葉10~15葉期,苗高在40~70 cm 時(shí),在田間最高氣溫達(dá)32~40 ℃時(shí),漫灌淹水8~12 h后放水瀝干,根據(jù)田間漬水情況,結(jié)合氣溫,可在水分未完全瀝干時(shí)再漫灌1~2次(視病害發(fā)展情況而定);再在后期玉米吐絲后10~30 d的灌漿中后期最高氣溫達(dá)32~40 ℃時(shí),漫灌淹水8~12 h后放水瀝干,同上可再漫灌1~2次。然后再調(diào)查2個(gè)生育期自然誘發(fā)后的莖腐病發(fā)生級別。
3玉米莖腐病抗性遺傳機(jī)制
鑒于莖腐病是由多種病原菌單獨(dú)或復(fù)合侵染造成根系和莖基腐爛的一類病害的總稱,因而其病原菌構(gòu)成較復(fù)雜,已報(bào)道的病原菌種類有22種,其中真菌19種、細(xì)菌3種。而我國主要的致病菌種有腐霉菌、禾谷鐮刀菌等。此外,環(huán)境因素和植株本身生長狀況等對其發(fā)病率、發(fā)病程度影響也很大。因此,不同研究者對玉米莖腐病抗性遺傳的研究結(jié)果不盡相同。王奎生等研究發(fā)現(xiàn)玉米對莖腐病抗性遺傳為微效多基因控制的數(shù)量性狀遺傳,并且基因效應(yīng)是以加性效應(yīng)為主,非加性效應(yīng)所起作用較小[32]。另外,有報(bào)道采用178個(gè)玉米雜交組合莖腐病抗性測定的結(jié)果表明,F(xiàn)1代的抗病性與親本有密切聯(lián)系,F(xiàn)1代隨雙親平均發(fā)病率的增長而上升,呈顯著正相關(guān),具有數(shù)量性狀遺傳特點(diǎn),加性效應(yīng)是重要的組成部分[33]。也有研究表明莖腐病的抗性是受單個(gè)基因控制:Toman等通過單病原菌接種試驗(yàn),首次提出玉米對莖腐病的抗性是由單基因控制[2];溫瑞等通過禾谷鐮刀菌接種試驗(yàn),也提出玉米對莖腐病的抗性是由單基因控制的[34]。
Pe等用95個(gè)RFLP和10個(gè)RAPD標(biāo)記,通過禾谷鐮刀菌接種150個(gè)F2 ∶[KG-*3]3家系,定位了5個(gè)玉米莖腐病抗性QTL,分別位于1、3、4、5、10號染色體上,距離分子標(biāo)記umc23a、umc42、BNL15.45、BNL7.71和PIO 15-0013的遺傳距離分別為1、8、1、12和1 cM[35]。董五輩利用玉米高抗莖腐病的自交系P138和高感自交系5003配制組合,衍生的F2群體(146株)和F3家系(183個(gè)家系)均接種腫囊腐霉菌,利用115個(gè)分子標(biāo)記(48個(gè)RFLP、66個(gè)SSR和1個(gè)RAPD標(biāo)記)檢測F2分離群體(由132個(gè)個(gè)體組成),構(gòu)建玉米遺傳圖譜,將玉米腫囊腐霉菌抗性基因定位在4號染色體上,位于SSR標(biāo)記bnlg490和umc1382之間,遺傳距離為4.1 cM[36]。溫瑞等通過禾谷鐮刀菌接種,把玉米莖腐病抗性基因定位于6號染色體上,與SSR標(biāo)記mmc0241緊密連鎖;利用高抗莖腐病的自交系1145和高感自交系Y331衍生的回交群體,在玉米bin 10.03/4[JP2]區(qū)域檢測到1個(gè)玉米莖腐病抗性的主效QTL qRfg1,該主效QTL的抗性效應(yīng)在DH群體、F2群體、高世代回交群體中得到了進(jìn)一步驗(yàn)證[34]。通過在主效QTL區(qū)間發(fā)展高密度分子標(biāo)記同時(shí)結(jié)合高世代大的回交群體,主效QTL qRfg1被精細(xì)定位在標(biāo)記SSR334和SSR58之間,物理距離約為500 kb[37]。[JP]
4抗性種質(zhì)鑒定
目前國內(nèi)外研究玉米莖腐病人工接種多在玉米散粉期進(jìn)行單一菌株的接種試驗(yàn),只能鑒定品種對一種病原菌的抗性,而散粉期玉米植株高大、操作不便、費(fèi)時(shí)費(fèi)力[25]。
孔令曉等對河北省玉米莖腐病優(yōu)勢種禾谷鐮刀菌、串珠鐮刀菌和腐霉菌進(jìn)行了接種技術(shù)和玉米品種抗病性的研究,結(jié)果表明,3種病原菌單獨(dú)接種或復(fù)合接種都能使玉米產(chǎn)生典型莖腐病株;復(fù)合接種的致病率接近或高于單獨(dú)接種致病率的平均值;播種前和6~8 葉期接種較常規(guī)散粉期接種發(fā)病率高;應(yīng)用于玉米品系的抗病性鑒定,可以篩選出兼抗3種病原菌的玉米雜交種和自交系[25]。
種質(zhì)抗性:齊319類種質(zhì)對鐮刀菌優(yōu)勢菌群抗性較好,而對腐霉菌優(yōu)勢菌群生態(tài)抗性較差。鐮刀菌較適宜潮濕、沙土、較易瀝干的土壤孳生,而腐霉菌更宜多雨、低洼積水、偏黏重土壤孳生。連續(xù)陰雨、光照不足、重陰暴晴是發(fā)病的有利條件,而在玉米生育后期如遇連續(xù)陰雨天氣,田間病株發(fā)生少,其癥狀多屬普通慢性型。我國幅員廣大,南北方生態(tài)迥異,相同種質(zhì)對不同生態(tài)條件下莖腐病抗性表現(xiàn)差異懸殊,北方抗病種質(zhì),在南方生態(tài)下可能變身為感病或高感種質(zhì)。農(nóng)大1145自交系,其莖腐病抗菌譜廣。有些種質(zhì)的生育期較晚,田間表現(xiàn)為抗莖腐病,但由于生育期、長生長旺盛,或許其抗性為假象,但一般生育期晚的材料較早熟材料發(fā)病遲且輕。
5玉米莖腐病綜合防治策略
[JP2]同許多病害一樣,玉米莖腐病防治應(yīng)采用綜合防治的策略:(1)選育和種植抗病、耐病優(yōu)良品種,選育抗莖腐病品種是目前與未來最經(jīng)濟(jì)有效的防病減災(zāi)措施之一。(2)夏播主產(chǎn)區(qū)適期晚播。(3)輪作:實(shí)行玉米與其他非寄主作物輪作,防止土壤病原菌積累。(4)清除田間病株殘?bào)w,徹底清除發(fā)病株,集中燒毀或結(jié)合深翻土壤深埋。(5)合理施肥,在施足基肥的基礎(chǔ)上,玉米拔節(jié)期或孕穗期增施鉀肥或磷氮肥配合使用。(6)生物防治,王艷紅等研究玉米莖腐病拮抗菌篩選,對莖腐病生物防治,不失為一種生態(tài)有效的方法[38];以綠木霉為功能菌株研制的生防制劑,對莖腐病有一定的控制作用[9]。[JP]
6抗病育種策略與育種技術(shù)體系
玉米莖腐病病原多樣,根據(jù)吉林省莖腐病原菌分離結(jié)果,病原菌的分離頻率受地區(qū)和年度間氣象條件的制約,存在區(qū)域性和年度間的差異。全國玉米各生態(tài)區(qū)的地理、氣候條件,土壤中的微生態(tài)存在很大的差異,決定著不同生態(tài)區(qū)玉米莖腐病的組成和優(yōu)勢種不同。也是國內(nèi)目前關(guān)于莖腐病病原的組成及優(yōu)勢種的報(bào)道中南方以各種腐霉菌為優(yōu)勢種,北方以各種鐮孢菌為優(yōu)勢種的主要原因[23]。
基于此,可確立以下2方面的抗病育種策略與育種技術(shù)體系:
(1)立足于本生態(tài)區(qū),在明確病原菌的組成、分布及優(yōu)勢種的基礎(chǔ)上,選擇對特定病原抗性優(yōu)良的種質(zhì)選育抗病品種,以求達(dá)到最大程度控制或減少莖腐病危害的目的。
(2)通過優(yōu)良抗性種質(zhì)組成的群體改良材料,優(yōu)勝劣汰聚合針對各生態(tài)區(qū)病原菌的抗病基因,或通過分子標(biāo)記輔助選擇,聚合多生態(tài)區(qū)針對各區(qū)域優(yōu)勢病原菌的抗性基因,選育水平抗性品種或抗性強(qiáng)且穩(wěn)定的優(yōu)良品種。
玉米莖腐病是常年發(fā)生的病害,年際間產(chǎn)量損失在 10%~30%。必須掌握其發(fā)生發(fā)展規(guī)律,選育抗性品種,以及進(jìn)行與病原特征特性相對應(yīng)的栽培配套技術(shù)(如降漬、深松等)等綜合防治研究,為我國的糧食安全作出貢獻(xiàn)。
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