玉米主要病害发生原因分析及抗病育种对策

李乃军

黑龙江处于我国国土的东北端，占地面积47.3万平方公里，属于温带大陆性季风气候，全省年均温在-5℃～5℃之间，年降水量400-650mm，作物生长季降水占据了全年降水量的83%-94%，是我国重要的粮食基地，主要粮食作物包括水稻、玉米、小麦和大豆等。玉米生产在黑龙江农业中占据着相当大的比重，但是受各种因素影响，在玉米种植中存在这病害频发的问题，不仅影响了玉米的稳产高产，而且降低了玉米的品质。对此，需要相关部门做好玉米主要病害发生原因的分析，采取切实有效的抗病育种对策，推动玉米的稳产高产。

1 玉米主要病害发生原因

黑龙江地区的玉米主要病害包括了玉米丝黑穗病、玉米大斑病、玉米茎腐病以及玉米灰斑病等，这些病害的存在，对玉米生产构成了潜在威胁，而想要对病害进行有效的预防和治理，就必须首先明确病害发生的原因。

1.1 玉米品种单一

玉米品种单一主要体现在两个方面，一是种质遗传基础狭窄导致的品种单一化，由于血缘先进，大面积连片种植导致抗病谱相似，抗病类型也大致相同，给病害的流行提供了良好的条件；二是抗病育种目标单一，多抗性品种欠缺。现阶段，黑龙江省抗病育种针对的多是某个多发性病害，如玉米大斑病等，定向选择抗原，会导致病原毒性小种大量增值，加大病菌变异频率，继而使得抗病玉米品种的抗性消失，引发大范围病害。同时，对高抗水平进行控制的基因多是单基因，在转入到育成品种后，由于对病原的定向选择，会导致自身抗病性的下降乃至丧失，使得原本的抗病品种变为感病品种。

1.2 栽培机制变化

一是玉米播种期提前。在黑龙江中西部和西部地区，农户为呛墒情，会将播种期提前，在低温影响下，种子发芽缓慢，为土壤中病原菌的传播提供了有利条件；二是玉米种植密度增大。上世纪八十年代之前，玉米品种多为半展或平展型，种植密度小，而现阶段，为了提高产量，选择的多是半紧凑或者紧凑型，种植密度大，导致田间湿度增大，也给病害的船舶创造了良好环境；三是施肥不科学。以氮肥为主，缺少磷肥和钾肥，植株生长迅速但是抗病能力有所下降，四是大面积连作重茬中职。在这样的耕作模式下，根际微生物区系出现了很大的变化，土壤中的病原菌持续积累，玉米病害的严重程度也在不断增加。

1.3 气候条件变化

最近几年，我国北方气候持续变暖，夏季高温多雨，利于病害流行及传播；冬春温暖，病原菌基数高，病害初侵染源也因此不断增加。黑龙江春季低温干旱，玉米出苗缓慢，容易诱发玉米丝黑穗病。

2 玉米抗病育种对策

2.1 加快品种培训

考虑不断增加的玉米病害种类以及爆发频率，结合黑龙江省复杂的生态条件，当前单一抗性玉米品种已经无法满足玉米生产需求。因此，有关部门应该重视抗病育种工作，加快对多抗玉米品种的培训，通过单基因抗性与多基因抗性的相互结合，全部其具备长效抗病能力，保证玉米稳产高产。另外，应该加强玉米种质基础性研究，结合现有品种，对优秀的抗病基因进行挖掘，合理利用微效多基因及显性单基因，结合新发现的基因对原本的优良种质遗传背景进行拓展。在育种方面，应该强调多技术并用，如化学诱变、辐射育种等，配合回交、复合杂交等，打破不利基因连锁遗传，通过抗性基因与有利性状的重组，形成全新的抗源种质基因库。

2.2 扩大引种范围

可以对玉米良种引种方位进行拓展，将本地种质与外引种质结合起来，在拓展玉米种质基础的同时，也可以提升其抗病能力。上世纪九十年代，利用自交系育成技术，以美国玉米杂交种78599为基础，培育出了沈137、87-1、齐318等品种，促进了玉米产量及抗逆性的提高。而苏俊等人利用11A导入热带种质，培育出了9份稳定自交系，提高了玉米对于茎腐病、大斑病的抗性。因此，黑龙江省应该进一步扩大引种范围，以更加丰富的玉米种质抗源，提升玉米抗病能力。

2.3 重视抗病基因转育

玉米近缘材料包括了小颖玉米、繁茂玉米、墨西哥野生玉米、四倍体多年生玉米等，在这些近缘材料中包含了许多优良基因，能够为玉米抗病能力的研究提供支持。中国农业科学院的相关研究表明，在野生玉米中，不仅存在抗玉米青枯病和叶斑病的基因，而且具备斑纹病毒及褪绿矮化病的免疫抗体，通过对这些优秀种质资源的合理应用，可以提升玉米的抗病能力，有效解决抗源不足的问题。

2.4 构建全新抗性基因

上世纪九十年代至今，转基因作物得到了迅速发展，美国玉米带大量种植了转HT基因抗除草剂玉米以及转BT基因抗螟玉米，增产效益显著。而伴随着转基因技术的不断进步，能够逐步消除不同物种之间的生殖隔离，为异种有利基因的引入提供便利，继而对玉米种性进行改变。结合外源DNA导入生物技术，利用抗病种质，获取抗病性状基因片断，也可以将野生近缘种属或者地理远缘种属抗病基因引入到本地种质中，以得到高抗和兼抗性状的变異后代。

2.5 强化玉米抗性鉴定

抗性鉴定是玉米抗病育种的基础，也是对病害抗源进行筛选的方法之一，通过抗病性鉴定后，才能明确玉米种质对于病害的抗性，也才能通过对抗病育种材料的选择来提升育种效率。在高世代选择方面，应该采用多期选择方法，提升选育材料的代表性，从而推进抗病育种进程。

3 结语

玉米病害研究和防范是一个较为复杂的系统性工作，涉及内容众多，需要耗费的时间和人力物力也较多。有关科研单位需要提升抗病育种意识，将近期病害防治和远期种质基础拓展结合起来，确保黑龙江玉米生产的稳健发展。

作者单位：黑龙江省嫩江农场