山西省玉米新品种抗丝黑穗病鉴定与评价
2020-11-13杨俊伟王建军赵变平李彦良王富荣
杨俊伟,王建军,赵变平,李彦良,贾 鑫,王富荣
(1.山西省农业科学院 玉米研究所,山西 忻州 034000;2.国家植物保护忻州观测实验站,山西 忻州 034000)
玉米丝黑穗病是由丝轴黑粉菌引起的一种全球性玉米病害[1~4],在世界大多数玉米产区广泛发生,是玉米生产上严重的真菌性病害之一[5~6]。该病主要导致玉米整个果穗全部被害,发病率几乎等于损失率[7],对玉米产业健康发展造成巨大的威胁。该病的发生与流行主要与玉米生产上品种的抗病性相关,易感病品种的种植是该病流行爆发的主要原因[8]。选育和种植推广抗病品种既是防治该病大范围发生流行的有效措施[9],也是我国玉米绿色生产的基本要求。因此,在玉米品种选育过程中,对育种材料和杂交种的抗病性鉴定工作就显得非常必要[10]。
为此,笔者对2016年至2019年参加山西省品比试验的818个玉米杂交种通过人工接种的方法,进行了丝黑穗病抗性鉴定与分析,为玉米品种审定和后续推广利用提供技术支撑,同时为抗玉米丝黑穗病材料的选育和筛选提供参考资料。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试品种为2016-2019年参加山西省玉米品比试验的818份玉米杂交种, 参试品种由山西省内各育种单位及个人提供。接种所用病原菌由笔者所在单位植保实验室采集并保存,操作方法参考如下文献[10-11]。
1.2 试验方法
鉴定病圃设在山西省农科院玉米研究所檀村农场,田间播种时间与当地大田生产同时进行,鉴定病圃小区设成行长10 m,行距67 cm,每份鉴定品种种植2行。播种前应先进行一次田间浇灌,确保土壤湿度适合发病条件。采用穴播方式,播种时将上一年度所采集的病原菌按照0.1%比例与细土混合,每穴用混合后的接种土100 g覆盖玉米种子[12~13],用自交系齐319(HR)和黄早四(HS)分别作为对照材料。
1.3 病情调查与抗性评价标准
在玉米进入乳熟期后进行田间调查记载,统计病株率,具体抗病性评价标准参照玉米抗丝黑穗病鉴定技术规范(NY/T 1248.3-2006)。
2 结果与分析
2.1 玉米杂交种抗丝黑穗病鉴定结果
鉴定结果中表现高抗的品种有并单1610、忻3010、强盛65、华玉2号、美硕887、DF617、并单1606、XS8065、先玉1616等47个,占鉴定总数的5.75%,抗病的有利合629、德朗117、龙生501、科丰13、强盛29等91个,占鉴定总数的11.12%;中抗的有强盛19,日茂3号,太特早9号,先玉1401等195份,占鉴定总数的23.84%。感病的有4 478份,占54.65%;高感有38份,占4.65%(表1) 。
2.2 不同熟期玉米品种对丝黑穗病的抗性表现
通过对818份玉米杂交种抗病性分析可以看出,66份特早熟玉米中,中抗以上材料有20份,占比30.31%。11份早熟材料中,中抗以上材料共38份,占比34.24%,中晚熟材料共275份,中抗以上材料占42.9%(表2)。
表3表明,在799份普通玉米材料中,高抗品种47份,占比5.88%,表现为抗的品种89份,占比11.14%,中抗品种186份,占比23.28%,表现为感的品种442份,占比55.32%,高感品种35份,占比4.38%。在14份糯玉米和5份甜玉米杂交种中,未发现高抗品种。
表1 玉米杂交种抗丝黑穗病鉴定结果
表2 不同熟期玉米杂交种抗丝黑穗病鉴定结果
表3 不同类型杂交种抗玉米丝黑穗病鉴定结果
3 结论与讨论
采用人工接种方法对参加山西省品比试验的818份玉米杂交种进行丝黑穗病的抗病性鉴定,初步鉴定出一部分抗病性较高的杂交种,为进一步区试试验和生产、推广应用提供参考依据。鉴定结果表明特早熟与早熟玉米杂交种的整体抗性水平较低,其中特早熟品种中表现中抗以上的占比达到30.30%,早熟品种中表现中抗以上的占比达34.24%,中晚熟玉米品种的抗性相对要高。但从总体看,高抗品种占比较少,仅占到鉴定总数的5.75%。三个不同类型玉米品种对丝黑穗病的抗性表现差异明显,普通玉米中表现抗病的占比较大,糯玉米次之,甜玉米最少。
通过选育和种植抗病品种控制丝黑穗病的发生在玉米产业界达到普遍共识。我国学者也在抗丝黑穗病玉米种质资源的筛选评价、利用及抗病育种等方面积累作了大量研究,有力推动了玉米丝黑穗病抗病育种工作的进展[14-19]。据报道[20-21],丝黑穗病原菌的冬孢子在土壤中可以存活3 a以上,当前玉米生产中大面积多年连茬,一定程度上为丝黑穗病的发生流行创造了条件,尽管目前通过种衣剂的施用基本上可以控制和避免该病的大面积发生[22],但在玉米生产中仍然存在丝黑穗病突变菌株的变化问题,菌株抗药性问题以及绿色无公害生产需求。因此,进一步丰富优化抗病种质资源库,筛选利用抗病基因材料,选育推广种植抗病品种的同时。继续做好主栽品种抗病性以及丝黑穗病原突变及抗药性方面的长期监测工作,为预防丝黑穗病的发生流行提供依据。当前,玉米抗丝黑穗病育种工作虽取得了一定的发展,但在抗病材料的选育应用上仍然任重道远,在品种试验和审定过程中仍需严格把关。