西南地区玉米纹枯病菌致病力鉴定与23份玉米品种的抗性鉴定

崔丽娜，李 晓，章振羽，张海燕，刘世建，龙 强，邹成佳

（1.四川省农业科学院植物保护研究所/农业部西南作物有害生物综合治理重点实验室，成都 610066；2.雅安市农业科学研究所，四川 雅安 625000；3.西昌市农业农村局，四川 西昌 615000）

玉米纹枯病在世界玉米产区广泛存在，中国最早于1966年在吉林省报道了该病害的发生［1］。在中国西南玉米种植区，受气温高、湿度大和寡照的影响，纹枯病成为该地区的主要病害［2］。近年来，随着免（少）耕措施的实行、施肥水平的提高、密植栽培技术的推广和抗病品种的缺乏，纹枯病发生有日益加重的趋势［3］。

玉米纹枯病由丝核菌（Rhizoctoniaspp.）引起。在不同地区玉米纹枯病病原菌组成有所差异，印度玉米纹枯病菌只发现茄丝核菌融合群AG1-ⅠA和AG1-ⅠB［4］，土耳其玉米子粒样品上主要发现茄丝核菌融合群AG-4、AG-5和AG-10，玉蜀黍丝核菌（Rhizoctoniazeae）及双核 丝核菌融 合群AG-Ba［5］。中国东北地区为AG1-ⅠA、AG1-ⅠB、AG4-HG-I、AG4-HG-Ⅲ、AG-5、WAG-Z、AG-Ba［6］；辽宁省玉米纹枯病致病菌只有AG1-ⅠA［7］；华北［8］地区有茄丝核菌中的AG1-ⅠA、AG1-ⅠB、AG3、AG5以及禾谷丝核菌中的CAG3、CAG6、CAG8、CAG9、CAG10等融合群；黄淮海地区为AG1-ⅠA、AG1-ⅠB、AG4-HG-I、AG-5、AG-A、AG-Ba和WAG-Z融合群，并新发现了AG-Ba融合群的菌株［9］；江苏省则主要为AG1-ⅠA和AG1-ⅠC［10］；湖 北 省 为AG1-ⅠA、AG4、AG5、AGA、AGE和WAG-Z共6个菌群［11］；西南地区为茄丝核菌的AG1-ⅠA、AG1-ⅠB、AG2-2ⅢB、AG4-HGI、AG-5和玉蜀黍丝核菌WAG-Z融合群［12］。在对纹枯病菌的致病力方面，谭方河等［13］报道了AG4对玉米幼苗的致病力大于AG-1ⅠA，而AG-1ⅠA对玉米成株的致病力大于AG4。肖炎农等［11］对湖北省玉米纹枯病病菌进行了致病力测定，除AGA不致病外，其他6个菌群均致病，其中，AG4致病力最强，AG1-ⅠA次之，AG5最弱。Yang等［14］报道在抽穗期AG1-ⅠA致病力最强，AG-5、AG1-ⅠC、WAG-Z致病力较弱，AG-4和AG-A致病力最弱。对中国西南地区玉米纹枯病病原致病力尚缺乏系统报道。本研究选取西南地区纹枯病菌不同融合群的代表菌株，进行苗期与成株期致病力鉴定，对不同融合群及同一融合群不同菌株在玉米不同生育期进行致病力比较，明确西南地区玉米纹枯病菌致病力分化情况，并对玉米生产品种进行纹枯病的抗性鉴定，为玉米纹枯病的防治和品种布局提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 供试菌株

从西南地区采集的玉米纹枯病菌菌株中选取来源于不同融合群的33株丝核菌菌株用于纹枯病致病力研究（表1）。

表1 供试菌株来源

随机选用菌株SC01（AG1-ⅠA）、SC13（AG4，分离频率）、SC09（AG2-2ⅢB）、SC16（WAG-Z）分别进行23个玉米品种的抗性鉴定。通过苗期与成株期试验发现GZ05（AG5）致病力均较弱，故未用其进行多品种抗性鉴定。

1.2 供试品种

收集西南地区23个玉米生产品种：东单60、中单808、南玉8号、中玉15、正红6号、正红505、成单30、临奥9号、绵单10、神龙玉5号、川单418、雅玉8号、川单28、保玉7号、会单4号、海禾1号、宜黄单4号、宜黄单2号、兴黄单892、中农大236、成单12、川单13、川单14。

1.3 接种物的准备

高粱粒煮30～40 min后，装入三角瓶中，于121℃下灭菌1 h，冷却后备用。将培养基平板培养的丝核菌接种于经高压灭菌的高粱粒上，25℃黑暗培养。培养5～7 d，菌丝布满高粱粒后用于接种。

1.4 苗期致病力鉴定

苗期致病力鉴定用玉米品种川单13进行。采用盆播法，设3次重复，每个重复7盆，每盆留苗5株。在接种前进行病原物接种体的繁殖。接种时，每株苗的基部两侧各放置1粒带菌高粱粒，接种物需贴近叶鞘以保证发病，接种后盖上薄膜保湿。接种后10 d，进行调查，测量植株高度与病斑高度。计算单株病级与平均病级［15］。

1.5 成株期致病力鉴定与品种抗性鉴定

在四川省农业科学院植物保护研究所郫县基地进行成株期致病力鉴定与品种抗性鉴定，其中成株期致病力鉴定寄主用品种川单13。于4月初播种，每个品种播种2行，3次重复。按行距0.7 m，穴距0.3 m，每行20穴，每穴3粒种子进行播种，留单株，种植密度为47 640株/hm2。常规大田管理。采用定位接种法，在玉米拔节中后期于基部叶鞘内侧接种2粒带菌高粱粒。

在玉米乳熟期病情稳定后逐株调查，根据病斑到达的最高叶鞘位，记载病情级别。

病情分级标准［16］：0级，全株不发病；1级，果穗位下第四叶鞘及以下叶鞘发病；3级，果穗位下第三叶鞘及以下叶鞘发病；5级，果穗位下第二叶鞘及以下叶鞘发病；7级，果穗位下第一叶鞘及以下叶鞘发病；9级，果穗位及以上叶鞘发病。

1.6 数据分析

试验数据均采用Excel 2016和SPSS 16.0软件进行统计分析，并用Duncan’s新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 苗期致病力鉴定结果

如表2所示，在苗期接种不同丝核菌后，川单13苗期平均病级为0.19～7.97。其中茄丝核菌AG1-ⅠA有14个菌株，接种后病级最高，为5.24～7.97；AG4-HGI有6个菌株，接种后病级为0.19～4.63；AG2-2ⅢB有3个菌株，接种后病级为0.72～1.17；AG5有1个菌株，病级为0.34；玉蜀黍丝核菌的WAG-Z有9个菌株，接种后病级为0.71～3.31。结果表明，在苗期，茄丝核菌的AG1-ⅠA融合群致病力最强，显著高于玉蜀黍丝核菌WAG-Z及茄丝核菌的其他融合群。

表2 玉米纹枯病菌株苗期致病力鉴定结果

2.2 成株期致病力鉴定结果

如表3所示，在川单13成株期接种不同丝核菌后，其病情指数为1.30～76.88。其中接种茄丝核菌AG1-ⅠA的玉米植株病情指数最高，为30.08～76.88；接种AG4-HGI的病情指数为10.03～13.94；接种AG2-2ⅢB的病情指数为11.09～18.48；接种AG5的病情指数为10.60；接种玉蜀黍丝核菌WAG-Z的病情指数为1.30～25.89。综合苗期与成株期的结果可以看出，苗期与成株期均是茄丝核菌的AG1-ⅠA融合群致病力总体最强，显著高于茄丝核菌的其他融合群及玉蜀黍丝核菌的WAG-Z，但个别菌株成株期致病力与玉蜀黍丝核菌的WAG-Z接近，如隶属于AG1-ⅠA融合群的GZ01和GZ02，与隶属于WAG-Z的YN03成株期之间致病力无显著差异。

表3 玉米纹枯病菌株成株期致病力鉴定结果

从表4可以看出，菌株苗期与成株期致病性显著相关，苗期与成株期致病力较为一致，但在部分菌株上表现有所差异，如隶属于AG4-HGI融合群的SC11、SC13、SC12苗期致病力明显强于成株期，但同属于AG4-HGI融合群的另一菌株YN02致病力低于成株期；隶属于AG5融合群的GZ05苗期致病力也明显低于成株期。

表4 玉米纹枯病菌苗期与成株期致病力的相关系数

对14株AG1-ⅠA致病力进行分析，苗期接种后平均病级高于7.60的有3株，占21.42%；在6.00～7.50的有9株，占64.29%；小于6.0的有2株，占14.29%。成株期接种后病情指数大于60.0的有6株，占42.86%；病情指数为40.0～60.0的有6株，占42.86%；病情指数低于40.0的有2株，点14.28%。该结果表明，同一融合群内，无论苗期还是成株期，致病力均存在分化。

2.3 23份品种的抗性鉴定结果

如表5所示，用4个融合群菌株进行不同品种的抗性鉴定，结果差异明显。用AG1-ⅠA接种时，品种间抗性差异明显，其中，表现高感（HS）的品种1份，占比为4.35%；表现感病（S）的品种6份，占比为26.09%；表现中抗（MR）的品种11份，占比为47.82%；抗病（R）的品种5份，占21.74%；无高抗（HR）品种。用AG4-HGI和AG2-2ⅢB接种时，所有品种均为高抗。用WAG-Z接种时，仅有表现抗病的品种2份，占比为8.70%，其余品种均表现为高抗。

3 讨论

玉米纹枯病是近年来西南地区玉米生产中的主要病害，目前对玉米纹枯病的防治多依靠化学方法，这不仅导致玉米种植成本的增加，且防治效果不明显。尽管目前种植的玉米尚缺乏对纹枯病免疫或者高抗的品种，但是发现不同品种和资源之间对该病害的抗病或者耐病程度存在显著差异［17-19］。因此，根据不同玉米品种的特点，有针对性地进行品种布局成为控制玉米纹枯病危害的重要策略。系统全面地研究病原菌的致病力，将有助于推进玉米纹枯病的防治工作。

植物病原物普遍存在着致病力的分化。本研究对丝核菌不同融合群菌株进行致病力鉴定，苗期与成株期的鉴定结果均表明不同融合群的丝核菌致病力有明显差异，其中AG1-ⅠA致病力最强，这与Yang等［14］报道在抽穗期AG1-ⅠA致病力最强的结果相一致。而对于其他融合群，本研究发现其他融合群致病力均较弱。Yang等［14］认为AG-5、AG1-ⅠC、WAG-Z致病力较弱，AG-4和AG-A致病力最弱，谭方河等［13］认为AG4对玉米幼苗致病力大于AG1-ⅠA，而AG1-ⅠA对玉米成株致病力大于AG4，这些差异有可能是接种方式的不同等原因造成。对14株AG1-ⅠA致病力进行分析，发现致病力存在明显分化，这与严吉明等［20］报道AG1-ⅠA菌株间存在致病力差异相符。用不同融合群的菌进行不同品种的抗性鉴定发现，4个融合群中只有主要致病群G1-ⅠA能充分表现品种间的抗性差异，其他3个融合群AG4-HGI、AG2-2ⅢB、WAG-Z则不能体现品种间的抗性差异。本研究证明，在进行玉米品种纹枯病抗性鉴定时，菌株的选用至关重要，选择主要致病菌AG1-ⅠA才能反映品种的抗性梯度，达到筛选出抗性好的自交系和品种的目的。本研究对供试玉米品种的纹枯病抗性鉴定结果表明，23份品种中无高抗品种，有1份品种和6份品种分别表现高感和感病，对生产具有一定威胁，在玉米的育种中，要重视对纹枯病抗源的筛选和利用，加快抗病育种，以降低生产风险。