20个玉米种质对除草剂抗性鉴定筛选研究

刘挺 彭忠华 李森林

摘要：對20份玉米种质进行除草剂抗性鉴定表明：不同玉米种质在5叶期喷洒除草剂后的反应不同，具有一定的差异：A16受除草剂影响严重，早期植株枯黄，后期全部死亡;受除草剂影响，A12株高减少20%以上，穗重减少399%，说明该材料对除草剂极为敏感;喷施除草剂不影响自交系A2和A18株高，但显著减少了穗重，说明这两个自交系也易受除草剂影响;A5和A13株高不受除草剂影响，但穗重略有增加;自交系A7、A10和A14喷施除草剂后，株高和穗重略有增加，表现出抗除草剂特性。

关键词：除草剂;玉米种质;抗性;鉴定

中图分类号：S513

文献标识码：A

文章编号：1008-0457（2020）01-0046-04国际DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2020.01.007

Identification and Screening of Herbicide Resistance of 20 Maize Germplasms

LIU Ting，PENG Zhonghua*，LI Senlin

（College of Agricultural，Guizhou University，Guiyang ，Guizhou 550025，China）

Abstract：In this study，20 maize germplasms were used to be identified for herbicide resistance The results showed that different maize germplasms had different responses to herbicides after spraying herbicides at the 5￣leaf stage，and there were certain differences in the traits of maize germplasms A16 was significantly affected by herbicides，and the early plants became yellow and finally all of plants died The plant height of A12 was reduced by more than 20% compare with control，and the spike weight of 12 was decreased by 399%，indicating that the material was extremely sensitive to herbicides Spraying herbicides did not affect the plant height of inbred lines A2 and A18，but signifcantly reduced ear weight，indicating that these two inbred lines were also susceptible to herbicides The plant weights of A5 and A13 were not significantly affected by herbicides，but the spike weight increased slightly with the application of herbicides The inbred lines A7，A10 and A14 showed a slight increase in plant height and spike weight of maize germplasms after spraying herbicides，and these showed herbicide resistance

Keywords：herbicide;maize germplasm;resistance;identification

玉米是重要的粮食作物，在粮食生产、饲料加工和酿酒业中占有十分重要的地位[1]。我国玉米种植范围广，田间杂草的种类和危害也复杂多样。田间杂草具有比农作物更粗壮的根系，繁殖快，生长能力强，比农作物消耗更多养分[2]。玉米苗喷施除草剂防治田间杂草的方法较为普遍，通过评价分析杂草和玉米对除草剂的耐药性差异，筛选出对除草剂具有抗药性的玉米品种，通过喷施药剂使杂草死亡[3]。但是由于品种的敏感性会导致玉米受到药害，例如爆裂型玉米和甜玉米受除草剂药害的报道屡见不鲜。关于玉米抗除草剂的鉴定，一部分集中在玉米形态方面，比如除草剂药害可以降低玉米株高，引起叶片黄化死亡，降低产量等[4]。玉米对除草剂的抗性是由遗传决定的，各类型玉米的抗性变化范围较大[5]。选育含有除草剂内源基因的玉米种质，可以使其杂交后代减少除草剂药害的风险[67]。目前，关于转基因作物及其食品的安全性尚有争论，而非转基因抗除草剂作物则容易被大众接受。因此，利用非转基因技术选育具有抗除草剂特性的玉米品种显得十分重要。

1材料与方法

11供试材料

试验材料由贵州大学玉米所提供，选取其中具有代表性的20个选系，试验材料的种质分属如下表1所示。

12种植方法

试验地位于贵阳市花溪区，由当地农户提供并整理，田块平整，土壤肥力较好。于2018年4月17日播种。试验采用单行区种植，两次重复，行长4 m，行距60 cm，株距25 cm，每行种16穴，3粒种。控制栽培管理措施一致，对田间管理尽量做到及时、细致，与小区内均匀一致。在玉米5叶期（5月10日）喷施“玉农乐”除草剂，在喷施时用塑料布遮挡对照组，防止药剂飞溅影响试验。喷施除草剂15 d后田间定苗，追施尿素。

13測定项目与方法

田间调查和实验室考察以小区为单位，去除边上两穴，选取中间10株调查，主要调查株高、穗位高、雄花分枝数、穗重等相关性状。

14数据处理

利用Excel软件进行数据处理，采用T测验进行差异显著性检验。

2结果与分析

试验的20个材料选系中，A16在喷施除草剂后逐渐枯黄，后期全部死亡，对除草剂极为敏感，造成数据缺失。

21喷施除草剂对玉米株高的影响

除草剂喷施处理与对照进行比较发现，有12份材料（A1、A3、A4、A6、A7、A8、A9、A10、A11、A12、A14、A17）的株高差异达到显著水平（表2）。其中，喷施除草剂显著增加了A3、A7、A10、A14的株高;A12材料株高受除草剂影响显著，降低达201%;A2、A5、A13、A15、A18、A19和A20材料的株高处理与对照间差异不显著。

22喷施除草剂对穗位高的影响

T测验表明（表3），喷施除草剂对15个材料的穗位高影响显著（A1、A2、A3、A4、A6、A7、A9、A10、A11、A12、A13、A14、A17、A19、A20）;A5、A8、A15和A18这4份材料与对照间差异不显著。

23喷施除草剂对雄花分枝数的影响

喷施除草剂造成植株雄花分枝数（A5、A6、A7、A10、A12、A13、A14、A15、A17、A20）差异显著（表4），显著增加了A13（173%）、A14（156%）、A20（139%）植株雄花分枝数。雄花分枝数受除草剂影响最大的为A10和A12，表现为雄花分枝数显著减少，分别减少353%和482%;其余材料雄花分枝数差异比较不显著。

24喷施除草剂对穗重的影响

喷施除草剂不同材料的穗重受到了不同程度的影响（表5），A1、A2、A3、A5、A7、A8、A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15、A18、A19这15份材料的处理与对照之间差异显著。其中A5、A7、A10、A13、A14这5份材料的穗重显著增加，A4、A6、A17、A20这4份材料处理与对照间差异不显著。穗重减少20%以上的有A8、A9、A12、A18。

3结论与讨论

喷施除草剂防治玉米田间杂草作为一种十分常见的田间管理措施，具有省时、省力和见效快的特点。但近年来也有许多关于除草剂对玉米造成严重药害的报道，所以，选育抗除草剂的玉米自交系具有重大意义。

通过对20个玉米材料选系进行田间试验，除1份材料受除草剂影响直接死亡之外，获得19份材料田间表现相关数据。结果表明：喷施除草剂对不同玉米自交系通常会有反应，但是不同选系之间受除草剂影响的反应不同，造成的伤害也不同：A16对除草剂极为敏感，后期全部死亡;A1、A8、A9、A11、A12除株高与穗重均显著降低，穗位高受到显著影响，其中A12雄花分枝数显著减少，达40%以上，说明这几个自交系对除草剂较为敏感，容易受到药害;A5、A13株高受除草剂影响不显著，但穗重有所增加;A7、A10、A14受除草剂影响，株高和穗重都有所增加，说明A5、A7、A10、A13、A14这5个自交系中具有抗除草剂内源基因的可能性。

玉米受除草剂影响使株高和产量降低，在一定程度上可作为玉米抗除草剂的依据[8]。本试验中较为敏感的自交系也表现出穗位高降低，雄花分枝数受到显著影响的现象。雄花分枝数与穗位高这两个形态指标作为玉米抗除草剂的指标，目前鲜见报道，能否作为抗除草剂玉米的衡量指标还有待进一步研究。

筛选出具有除草剂抗性的玉米自交系，利用基因的加性效应，可以提高玉米杂交种对除草剂的抗性。有研究证实，不具有除草剂抗性的玉米亲本杂交，其F1代也不具有抗性;亲本之一具有除草剂抗性，其杂交种表现具有抗性[911]。目前，培育抗除草剂玉米主要是利用外缘基因，但是转基因玉米的安全性现在还没有定论，一直存在争议。因此，发掘具有抗除草剂内源基因的玉米种质不失为一种提高安全性的手段。

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