玉米种质对烟嘧磺隆除草剂的抗性鉴定与评价

宋 波， 吕香玲， 王 健， 宋茂兴， 李凤海， 董成玉

（沈阳农业大学， 辽宁 沈阳110866）

近年来，我国玉米田除草剂发展迅速，品种越来越多，使用面积越来越大。玉米大面积应用的除草剂品种涉及众多类型化合物与作用机制［1］。玉米种植后，多数喷洒乙草胺等封地除草剂，封地除草剂容易受到环境影响而表现封地效果不理想，如播种期田间干旱少雨或者低温都会带来除草效果不良，需要进一步喷施苗后除草剂［2］。烟嘧磺隆是具有高效、低毒、强选择性和低用量的一类磺酰脲类内吸性除草剂，目前被普遍使用于玉米田的苗后除草。通常普通玉米杂交种会抵抗这种除草剂而不受到伤害，但近年来，对玉米生产田的观察发现，一些玉米品种对烟嘧磺隆反应敏感，喷药后玉米幼苗变紫或变黄，甚至萎蔫死亡，即使一些没有明显叶部受害症状的品种，也表现出生长缓慢、株高降低的药害影响［3－4］。因此培育对除草剂具有抗性的玉米品种对减少除草剂使用的风险具有重要意义。

本研究采用人工喷施烟嘧磺隆除草剂（商品名称玉农乐）的方法，对49份我国常用玉米自交系进行除草剂抗性鉴定。通过比较玉米自交系在喷洒烟嘧磺隆后的抗性反应，筛选抗性种质，为抗除草剂品种的选育提供依据。

1 材料与方法

1．1 供试材料与种植方法

选用的49份玉米自交系为目前国内种质改良的基础种质。试验于2011—2012年进行，试验材料种植于沈阳农业大学试验圃。每份玉米自交系单行区种植，2次重复，小区行长5 m，行距60 cm，每行种植22穴，每穴点播3粒种子。玉米喷施除草剂15 d后间定苗，根据苗情进行追肥，对致死自交系补种糯玉米，不留大空间，防止边行优势。

1．2 供试药剂及药剂处理方法

供试药剂：日本石原产业株式会社，玉农乐。

除草剂喷施浓度：玉农乐原液80 m L／667 m2，兑水28 kg。

药剂喷施时间和方法：5叶期用小型喷壶采用全面喷雾法，进行除草剂喷施。其中11穴喷施，另11穴用塑料布遮挡作对照不喷施。

1．3 调查项目与方法

总植株数：植株长势稳定后（4叶期）进行植株数调查；

植株高度：对喷施部分和未喷施部分分别取样。喷施前去掉两头各2穴，取中间穴定株（挂牌标记10株）调查株高；喷药后分别于第7、14、21天及成株期测定植株高度。

药害症状：喷药后每天观察植株叶片致死性表现。

室内考种：调查单株穗重、百粒重、穗长、穗粗。

根据植株致死及株高情况，建立苗期表型数据库。

具体分级标准：

图1 植株高矮变化特征

图2 植株叶片颜色变化特征

一种以数据直接差异进行分类：分为六类Ⅰ类株高增加或降低10%以内，影响较小；Ⅱ类株高降低在10%～30%之间，有较大影响；Ⅲ类株高降低在30%～50%之间，有严重影响；Ⅳ类植株株高仅达到正常植株高度的50%或更低，停止生长，致死，敏感型。Ⅴ类株高增加在10%～30%之间，有促进生长作用；Ⅵ类株高增加在30%～50%之间，显著促进生长作用。

一种以株高差异显著性比较为依据划分为：Ⅰ植株发育未受影响，即喷除草剂后株高未受影响；Ⅱ植株发育受影响，即喷除草剂后植株株高受到影响。

1．4 数据处理

利用Excel软件进行数据处理和分析，采用T测验进行差异显著性检测。

2 结果与分析

2．1 敏感型自交系症状表现特点

喷药后14 d不同自交系反应不同，敏感型自交系开始出现症状，有的植株矮小，有的表现为叶片变紫色或叶片变黄色、或心叶变黄色，且植株生长缓慢。如图1和图2。

经统计鉴定的49份自交系中有4份自交系，双741、LD 61、A 57和丹340因为药害严重，停止生长，苗后15 d萎蔫死亡。其它45份自交系继续生长发育。

2．2 烟嘧磺隆对玉米自交系株高的影响

2．1．1 喷药后7 d株高比较

玉米喷施除草剂后7 d，测定玉米自交系对照及处理的植株高度，并进行比较，结果见表1。对照和处理间株高的差异表现为3种类型，株高变化较少，株高较大降低，株高较大升高。

对对照和处理的植株高度进行T检验，结果（表1）表明，丹340、黄早四、沈5003－1和铁124选系这4个自交系的对照和处理间株高达到极显著差异，且影响属于促进作用，其余自交系的对照和处理间株高未表现显著差异。这说明自交系喷施除草剂后第7天未有明显药害反应。

表1 喷药后7 d对照与处理间株高比较差异显著的自交系

2．1．2 喷药后14 d株高比较

玉米喷施除草剂后14 d，对玉米自交系对照及处理的植株高度进行测定（结果见表2）。

T检验结果表明，LD 61、双741、A 57、丹340、铁9010－1、鲁原92－2、4 CV 选系、OH 43－2、6 WC这9个自交系的对照和处理间株高达到显著差异，其余自交系的对照和处理间株高未表现显著差异。其中LD 61、双741、A 57、丹340、铁9010－1、鲁原92－2、4 CV选系这7个自交系植株发育受烟嘧磺隆除草剂的影响，使植株高度降低，OH 43－2、6 WC这2个自交系植株发育受烟嘧磺隆除草剂的影响，使植株高度升高。在7 d有差异的自交系黄早四、沈5003－1和铁124选系仍然表现为处理株高高于对照，但未达显著水平。

由此结果可见，随着时间的推进，一些在7 d时没有受到显著影响的自交系在14 d时出现了显著差异，这说明玉米自交系在喷洒烟嘧磺隆除草剂的受害反应需要一定时间。

表2 喷药后14 d对照与处理间株高比较差异显著的自交系

2．1．3 喷药后21 d株高比较

玉米喷施除草剂21 d后，对玉米自交系对照及处理的植株高度进行测定（结果见表3）。

表3 喷药后21 d对照与处理间株高比较差异显著的自交系

进行 T检验结果表明，LD 61、A 57、丹340、9801、齐319、D 0201、508父系、7922、龙抗11、598、H 21、444这12个自交系的对照和处理间株高达到显著差异，其余自交系的对照和处理间株高未表现显著差异。其中 LD 61、4 CV 选系、A 57、丹340、9801、齐319、D 0201、508父系、7922、龙抗11、598这11个自交系植株发育受烟嘧磺隆除草剂的影响，使植株高度降低，H 21、444这2个自交系植株发育受烟嘧磺隆除草剂的影响，使植株高度升高。

由此结果可见，随着时间的推进，烟嘧磺隆除草剂的药性在自交系中也在不断的起效，有更多的自交系对烟嘧磺隆除草剂产生了显著反应。

2．1．4 成株期植株高度的比较

玉米成株期，对玉米自交系对照及处理的植株高度进行测定结果见表4。双741、丹340、LD 61、A 57这4个自交系由于受到除草剂药害严重影响，停止生长。其余自交系进行T检验结果表明，4 CV选系、D 0201、铁121父系、郑58的对照和处理间株高达到显著差异，其余自交系的对照和处理间株高未表现显著差异。其中4 CV选系、D 0201、铁121父系这3个自交系植株发育受烟嘧磺隆除草剂的影响，使植株高度降低，郑58的植株发育受烟嘧磺隆除草剂的影响，使植株高度升高。

由此结果可见，植株成熟后对烟嘧磺隆除草剂的适应性增强，出现显著差异的自交系显著减少。

表4 喷药后成株期株高对照与处理间株高比较差异显著的自交系

2．2 烟嘧磺隆除草剂对玉米穗重的影响

玉米成熟后，对各自交系对照及处理的穗重进行测定。由表5可以看出，烟嘧磺隆除草剂对玉米的穗重影响比较大。

其中双741、丹340、LD 61、A57这4个自交系处理绝产。龙抗11、X 178和D 387由于样品缺失造成没有得到产量数据结果。

其余自交系中穗重增加20%以上的自交系有辽3162、铁124父系、A 801、黄早四、D 0201。穗重降低超过20%的自交系有7922、齐319、598、铁9010－1、鲁原92－2、8112、4 CV、金黄55、昌7－2、4 CV选系。

2．3 喷施烟嘧磺隆后玉米穗重和株高的关系

综合比较穗重与株高之间的关系，由表6可见，穗重增加30%以上的5个自交系除了D 0201外，其它4个均表现出株高受影响较小或者前期株高显著增高的趋势，而穗重减少30%以上的自交系除8112外其余均表现出株高在喷药后受到严重影响，显著降低。

表5 各自交系喷药后对照与处理间穗重比较

表6 自交系喷药后株高与穗重关系分析

3 结论与讨论

通常特种玉米田对除草剂的使用非常谨慎，因为由于品种的敏感性会造成除草剂药害，近年来，也出现了越来越多关于普通玉米田受到除草剂要害的报道［5－7］。因此选育抗除草剂的品种十分重要。

本试验结果表明，喷洒除草剂后植株通常会有反应，但不同品种对除草剂的反应时间不同，反应特点及造成的伤害也有一定的差异。其中自交系丹340、LD 61、双741、A 57属于对除草剂十分敏感的自交系，造成后期绝产。自交系7922、齐319、598、铁9010－1、鲁原92－2、8112、4 CV、金黄55、4 CV选系、昌7－2早期受除草剂影响较大，株高显著降低，后期穗重降低达20%以上，说明这几个自交系也容易受到除草剂药害。自交系辽3162、铁124父系、A 801、黄早四早期株高受影响小，甚至受到促进作用，它们穗重增加30%以上。说明这几个自交系中含有抗除草剂内源基因。从所有自交系株高和穗重的表现来看，早期株高受影响小或者受到促进作用的自交系中含有抗除草剂基因的可能性大。

培育对除草剂具有抗性的玉米品种所用抗源主要来源于外源基因，目前玉米转基因育种还存在一定难度，同时外源基因使用的安全性一直受到争议。如果能够发掘抗性广泛的内源基因，对玉米新品种的选育无疑是一个福音。

已有研究证实，甜玉米种质中对烟嘧磺隆的抗性由单显性抗性基因控制，研究结果也表明，由不含有抗性基因的玉米自交系组配的杂交种不抗该除草剂，由含有抗性基因的甜玉米自交系组配的杂交种抗该除草剂，如果亲本中有一个自交系具有抗性，其杂交种抗性表现偏于抗性［8－13］。本研究在普通玉米种质中筛选出抗除草剂基因型玉米材料，利用抗性材料进行杂交组合的组配可以提高杂交种对除草剂的抗性，此结果将为利用内源抗除草剂基因选育玉米新品种提供依据。

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