安徽省候选玉米新品种对玉米病害的抗性鉴定
2019-10-28段海明汪伟伟王长进黄伟东余海兵
段海明, 汪伟伟, 王长进, 余 利, 黄伟东, 余海兵
(安徽科技学院 农学院,安徽 凤阳 233100)
玉米是我国重要的粮食、饲料和绿色工业原料[1]。在玉米刚性需求逐步上升的前提下,应逐步消除玉米生产过程中的不利影响以提高产量,其中玉米病害治理是最为重要的一个方面[2-3]。近年由于新品系推广、气候变化和作物种植模式的演变,玉米病害蔓延加速,严重影响了玉米产量和品质[4-5]。据统计,我国玉米共计30多种病害,其中安徽省危害较严重的病害有玉米小斑病、茎基腐病、南方锈病和玉米纹枯病等[6]。玉米病害防治技术中最经济而有效的途径是培育抗病品种[7]。因此,本研究在人工接种和自然诱发病害产生的条件下,对新选育的QY268等21个候选玉米新品种进行田间病害抗性鉴定,旨在阐明不同的玉米品种对玉米病害的抗性水平,以期为新品种审定和抗病育种提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试玉米材料与病原 21个候选玉米新品种由玉米育种安徽省工程技术研究中心提供(表1),以郑单958为对照。玉米小斑病玉蜀黍平脐蠕孢(Bipolaris maydis);玉米茎腐病禾谷镰孢(Fusarium graminearum);玉米纹枯病立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)由安徽农业大学植物保护学院抗性鉴定研究室提供。
表1 候选玉米新品种名称
1.1.2 供试培养基 PDA 培养基、玉米、小麦粒混合培养基参照蒋鹏等[8]的方法制备。
1.2 试验方法
玉米品种的播种时间:2016年6月29日;玉米小斑病于2016年8月12日接种;玉米纹枯病、茎基腐病于2016年8月13日接种;南方锈病为自然诱发。玉米小斑病接种采用田间孢子喷雾法,纹枯病接种采用下部叶鞘带菌麦粒接种法,茎基腐病接种采用埋根法,上述3种病害抗性鉴定安排在安徽科技学院西区种植园抗性鉴定圃[9]。南方锈病安排在安徽省金寨农作物品种抗性鉴定试验站自然诱发。
1.3 病情调查及抗性评价
玉米病害病情级别的划分依据安徽省农作物品种审定委员会技术规范-玉米品种抗病性鉴定技术规范(PSJG1104.1-1104.4-2011);玉米病害抗性级别划分标准依据安徽省主要农作物品种审定标准(PSJG1001-1006-2011)[10-11]。
抗性调查时间:南方锈病:2016年9月26日;小斑病、纹枯病:2016年9月27日;茎基腐病:2016年10月15日。
2 结果与分析
2.1 21个候选玉米新品种抗小斑病的病情分级和抗性评价
由表2可见,郑单958对小斑病表现为抗病(R)。ALY 1号的众值病级为7级,抗性评价感病(S),占参试品种的4.76%;QY268、YK557、QY18、WK16、HAY2号和LY166等6个品种众值病级在5级,抗性表现为中抗(MR),占参试品种的28.57%;QY278、XC5135、XC4718、SY158、QY609、HAY6号、LY168、FY824、FL380、YK556、HD161、XC568、FY3684等13个品种的众值病级为3级,抗性表现为抗(R),占参试品种的61.91%;FL381众值病级为1级为高抗(HR),占参试品种的4.76%。20个品种小斑病的抗性达到中抗以上。
表2 不同候选玉米新品种对小斑病的抗性
2.2 21个候选玉米新品种抗茎基腐病的病情分级和抗性评价
由表3可见,LY168、FY824的发病率分别在53%和54%,均表现为高感(HS2),占参试品种的9.52%;QY268的发病率为31%,表现为感病(S1),占参试品种的4.76%;YK557、XC568、HD161、FL380、QY18、SY158、LY166、WK16和FY3684 9个品种的发病率在13%~20%之间,抗性表现为中抗(MR1),占参试品种的42.86%;QY278、QY609、XC5135、HAY6号等4个品种的发病率在21%~27%之间,抗性表现为中抗(MR2),占参试品种的19.05%;FL381、XC4718、YK556,HAY2号、ALY1号5个品种的发病率在7%~10%,抗性表现为抗(R),占参试品种的23.81%。18个品种对茎基腐病的抗性达中抗及以上。
表3 不同候选玉米新品种对玉米茎基腐病的抗性
2.3 21个候选玉米新品种南方锈病的病情分级和抗性评价
由表4可见,郑单958对南方锈病表现为感病(S)。YK557的众值病级为7级,抗性表现为感病(S),占参试品种的4.76%。LY168、XC4718、LY166、YK556和QY18 5个品种的众值病级为5级,表现为中抗(MR),占参试品种的23.81%。XC5135、QY278、QY268、FY3684、XC568、WK16、HD161、ALY1号、HAY2号、FL380、HAY 6号、QY609、SY158、FY824等14个品种的众值病级为3级,抗性表现为抗(R),占参试品种的66.67%;FL381的众值病级为1级,抗性表现为高抗(HR),占参试品种的4.76%。20个品种对南方锈病的抗性表现为中抗及以上水平。
表4 不同候选玉米新品种对玉米南方锈病的抗性
2.4 21个候选玉米新品种纹枯病的病情指数和抗性评价
由表5可见,郑单958对纹枯病表现为中抗(MR1)。YK557、ALY1号2个品种的病情指数分别为73.3%和71.1%,抗性级别为9,抗性表现为高感(HS1),占参试品种的9.52%;QY268、LY166和YK556等3个品种的病情指数分别为57.8%、62.2%和64.4%,抗性级别为7,抗性表现为感病(S),占参试材料的14.29%。FY824、XC5135、XC4718、QY609、FL380、HD161、XC568、HAY2号、FL381和SY158等10个品种的病情指数为33.3%~40.0%,表现为中抗(MR1),占参试品种的47.62%。QY278、QY18、FY3684、LY168 4个品种的病情指数为42.2%~44.4%,占参试品种的19.05%。HAY6号和WK16等2个品种的病情指数分别为28.9%和26.7%,抗性级别为3级,抗性表现为(R),占参试品种的9.52%。16个参试品种对玉米纹枯病的抗性表现为中抗及以上水平。
表5 不同候选玉米新品种对纹枯病的抗性
3 结论与讨论
玉米的高产稳产不仅提高农民的收入水平,而且对我国农业的健康可持续发展发挥重要作用,而抗病性鉴定是选育玉米抗性新品种的重要环节[12-13]。本研究根据安徽省玉米品种抗病性鉴定技术规范对玉米品种进行抗性鉴定,初步确定了21个候选玉米新品种对4种玉米病害的抗性,为新品种的审定推广提供了科学依据。根据安徽省主要农作物品种审定标准,ALY1号对玉米小斑病表现为感病,有被淘汰的风险,除非比对照增产8%及以上;其它品种QY268、YK557、QY18、HAY2号、LY166、WK16等品种也具风险,取决于与对照相比产量增加的百分比大小,FL381对小斑病的抗性最强。LY168和FY824高感茎基腐病被淘汰,其它品种通过玉米茎基腐病的最低抗性要求,FL381对茎基腐病的抗性最强。由于2016年玉米茎腐病感病期恰逢高温干旱,环境湿度小对病原物的侵染造成一定的不利影响,试验结果有待进一步验证[14]。南方锈病为自然诱发,YK557表现为感病,有被淘汰的风险,除非丰产性好,比对照增产5%及以上才可通过,同样QY18、YK556、LY166、XC4718、LY168增产性符合要求才能通过审定,其余品种通过锈病的最低抗性要求,FL381对南方锈病的抗性最高。YK557、ALY1号高感纹枯病被淘汰,YK556、LY166以及QY268也存在风险,除非增产3%及以上才符合要求,其它品种通过纹枯病最低抗性要求,HAY 6号,WK16等2个品种对纹枯病抗性最高,表现为抗。综合分析21个候选玉米品种对4种玉米病害的抗性水平,YK557、ALY1号、LY168、FY824等4个品种由于抗病性差遭淘汰;QY268、QY18、HAY2号、LY166、WK16、YK556、XC4718等7个玉米品种除非在产量上有较好的表现,否则同样有被淘汰的风险。FL381、QY278、XC5135、SY158、QY609、HAY6号、FL380、HD161、XC568、FY3684等10个品种通过2016年度抗病性鉴定,占参试组合的47.62%。FL381对小斑病、茎基腐病、南方锈病、纹枯病分别表现为高抗、抗、高抗和中抗,抗性水平整体较高。本研究说明,抗病性鉴定在玉米品种审定过程中起到关键作用,抗性鉴定结果可供下一步品种审定和推广参考。