河南省玉米粗缩病抗病品种鉴定及病害与产量的相关性分析

施 艳， 韩晓玉， 刘焱昆， 袁虹霞， 李洪连，2

（1.河南农业大学植物保护学院，郑州 450002； 2.小麦玉米作物学省部共建国家重点实验室，郑州 450002）

玉米粗缩病是一种世界性的病毒病害，自1949年开始在意大利被发现后，又陆续在南美洲、欧洲和亚洲的一些国家均有不同程度的发生［1］，我国河南、山东等省曾大面积发生，对玉米产量造成严重损失. 国内外已经报道的玉米粗缩病的病原有4种，分别是玉米粗缩病毒（Maize rough dwarf virus，MRDV）［2］、里奥夸尔托病毒（Mal de Rio Cuarto virus，MRCV）［3］、水稻黑条矮缩病毒（Rice black-streaked dwarf virus，RBSDV）［4-5］和南方水稻黑条矮缩病毒（Southern rice black-streaked dwarf virus，SRBSDV）［6］，而引起我国玉米粗缩病发病的主要病原是RBSDV和SRBSDV［4］. 1954年甘肃和新疆首次发现并鉴定了玉米粗缩病，20世纪60年代该病在中东部夏玉米产区开始大面积发病，成为威胁玉米产量的重要病害，并在70 年代传入我国各个重要玉米产区［7］，黄淮海夏玉米地区发病比较严重，特别是近年来套播或晚春播、早夏播玉米尤其严重.

玉米作为一种世界性重要的粮食作物，对我国乃至世界都有十分重要的意义，玉米粗缩病的大面积发生和对玉米产量造成的严重减产，使得找到一种经济有效的防治方法愈加迫切，除了农药防治和加强田间管理，其中选育和推广种植抗病品种是最经济有效的方法. 因此，玉米抗粗缩病品种的鉴定是推广抗病品种和抗病育种的基础. 在抗病种质资源筛选上，我国学者对大量收集的玉米种质资源及选育的自交系进行了抗性鉴定［8-11］，研究发现在我国现有的玉米种质中缺乏对粗缩病完全免疫的品种，但不同种质材料的抗病性差异显著，大部分玉米种质对粗缩病表现为感病. 近年经过国内外学者的不懈研究，在玉米抗病品种的鉴定中取得阶段性成绩，其中我国部分农家种、热带种质和国外的一些种质中可能存在粗缩病抗性基因［12］. 为了进一步明确河南省选育的玉米种质资源对粗缩病的抗感情况，选择了30个新审定的玉米品种进行抗感性鉴定与评价，以期为河南省玉米粗缩病防治和抗病品种选育提供依据.

1 材料和方法

1.1 供试玉米品种

供试的玉米品种30个，种子均由河南省种子管理站提供.

1.2 田间设计

抗性鉴定试验区在河南荥阳. 该试验点多年种植玉米，肥力中等，地势平坦，排灌条件较好. 5月中旬播种，方式为穴播，每穴2粒，三叶期定苗. 每个品种种植2行，行长6～8 m. 品种随机排列，3个重复. 试验田周围设2行保护行.

1.3 病害调查方法

鉴定材料粗缩病调查和抗性水平的划分标准参照文献［13］的方法进行. 在玉米抽雄期，逐株调查每份鉴定材料是否已经发病，详细记录发病率.

鉴定材料抗性水平的划分根据其病情级数确定，二者与植株发病率的对应关系为：1 级，病株率0%～3.0%，高抗（HR）；3 级，病株率3.1%～10.0%，抗（R）；5 级，病株率10.1%～20.0%，中抗（MR）；7 级，病株率20.1%～40.0%，感（S）；9 级，病株率40.1%～100%，高感（HS）. 依据调查的病情级别，计算玉米病情指数.

图1 不同抗性水平玉米品种数量Fig.1 The numbers of maize varieties showing different resistance and susceptibility

2 结果与分析

2.1 玉米品种的抗性鉴定

通过计算30 个供试玉米品种的病株率进行抗性评价. 由表1和图1可见，在供试的30个玉米品种中，抗性和感性品种分别为16 和14 个，其中抗性品种有4个，分别为内秀10、怀川82、粒农12和技丰336，中抗品种有12个，感病品种有14个，尚未鉴定到高抗和高感的品种.

表1 不同玉米品种对玉米粗缩病抗性的鉴定结果Tab.1 Resistance screening of maize varieties against maize rough dwarf

2.2 不同玉米品种产量分析

由图2 可见，北青680 的20 株平均穗重最高，达4.19 kg；郑单958 穗重最低，20 株平均穗重为2.58 kg；20株穗重在3 kg以上的品种有19个，占总品种的63%.

图2 不同玉米品种的平均穗质量Fig.2 The average panicle weight of different maize varieties

2.3 病情指数与产量的相关性分析

依据不同品种玉米粗缩病的病情指数与产量进行双Y 轴折线图分析，由图3 可见，病情指数的趋势整体与产量呈现负相关，以粒农301和豫丰107 为例，病情指数分别为17.96 和18.33，20 株平均穗重为2.72 kg 和2.70 kg；年年丰1 号的病情指数较低，为7.96，20 株平均穗重相对较高，为3.66 kg，说明玉米粗缩病的病情指数与产量有直接关系.

3 结果与讨论

图3 玉米产量和粗缩病病情指数的相关性分析Fig.3 Relationship between maize yield and disease index of rough dwarf

经过对玉米粗缩病的抗性评定，获得了4个抗性较好的玉米品种，分别是内秀10、怀川82、粒农12和技丰336. 其中内秀10和技丰336的20株平均穗重较高，分别为3.47 kg和3.6 kg. 分析试验调查结果显示，玉米的粗缩病的发病严重程度与玉米的产量呈负相关关系，玉米粗缩病严重影响玉米的产量.

目前为止，国内外学者尚未发现对玉米粗缩病完全免疫的玉米品种，即使高抗的品种也极少［14］. 因此，选育和筛选鉴定优质抗病品种迫在眉睫. 研究热带玉米种质资源并筛选获得抗粗缩病的3份高抗的种质品种［15］，本实验采取的是田间病圃自然发病进行抗性鉴定，因此结果存在部分不确定性，下一步考虑选取部分重病区并辅以人工接种精确鉴定高抗品种，并扩大鉴定的范围继续优选品种，为黄淮海地区玉米的抗病育种奠定基础.

在本试验中，大多数玉米试验品种粗缩病的病情指数与产量呈现负相关，仅少数品种相关性不明显，这可能是由于品种间差异或者环境发病情况强弱造成的，少部分品种虽然对玉米粗缩病有一定的抗性，但对其他病虫害表现较为敏感，从而造成产量也呈现下降的趋势. 此外，玉米粗缩病发生与年度环境条件有较大关系，尚需进行多年多点鉴定.