重庆地区抗玉米穗腐病种质资源筛选鉴定

袁亮 汤玲 邱正高

摘 要 为筛选鉴定重庆地区玉米穗腐病抗源，将188份玉米资源通过注射法接种拟轮枝镰孢菌和禾谷镰孢菌混合孢子，进行穗腐病抗性鉴定。试验结果：从80份玉米地方品种中筛选出2份高抗穗腐病材料、6份抗穗腐病材料;从108份自交系中筛选出2份高抗穗腐病材料、46份抗穗腐病材料，鉴定出的2份高抗穗腐病自交系多优27和高W75均含有热带血缘。认为在抗穗腐病玉米材料创制中应重点挖掘玉米地方种质和热带种质资源。

关键词 玉米;地方品种;自交系;穗腐病;抗性鉴定

中图分类号：S513 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.03.020

玉米穗腐病是我国玉米生产区普遍发生、危害严重的一种病害。玉米感染穗腐病后，常引起籽粒腐烂造成直接产量损失，而且籽粒中的致病菌还会产生多种真菌毒素，导致玉米品质下降，给食品和饲料带来重大安全隐患，直接威胁到人畜健康。重庆地区夏季气候高温高湿，玉米穗腐病发生严重。据调查，重庆地区玉米穗腐病发病率在10%～40%，严重时高达75%，产量损失高达30%～40%[1]。开展抗病资源鉴定工作是进行抗病育种的前提和基础，因此本研究对玉米地方品种和自交系材料进行穗腐病抗性鉴定，旨在为玉米抗穗腐病育种提供优异抗源。

1  材料与方法

1.1  试验材料

試验材料包括玉米地方品种80份，自交系108份，具体来源和信息见表1、表2。

1.2  田间设计

所有材料于2021年4月5日种植在重庆市农业科学院皇田基地。每个材料种植2行，行长3.6 m，行距1.0 m。其中，地方品种每行种8窝，自交系每行种11窝，每窝均留苗2株。地方品种每667 m2种植3 000株，自交系每667 m2种植4 000株。以X178为抗病对照，B73为感病对照，正常田间管理。

1.3  接种方法

从田间发病果穗上采集病原菌，根据病原菌的培养性状和形态特征分离出拟轮枝镰孢菌和禾谷镰孢菌，在培养基上进行繁殖，然后用无菌水配成浓度为2×105个·mL-1的孢子悬浮液，按照拟轮枝镰孢子悬浮液与禾谷镰孢子悬浮液体积比1∶1的比例配制成混合孢子悬浮液，玉米吐丝后1周采用注射法接种，每穗2 mL。具体操作步骤参见《玉米抗病虫性鉴定技术规范 第8部分：镰孢穗腐病》（NY/T 1248.8-2016）。

1.4  抗性指标

参考Enerson P M和Hunter R B等七级标准[2]，计算每份鉴定材料雌穗的平均病情级别，依据平均级别确定该鉴定材料的穗腐病抗性。具体评价步骤参见《玉米抗病虫性鉴定技术规范 第8部分：镰孢穗腐病》（NY/T1248.8-2016）。

2  结果与分析

2.1  地方品种穗腐病抗性鉴定

玉米生理成熟后，逐个调查地方品种每份材料每株的发病级别，每个材料调查24株，计算每份鉴定材料的平均病情级别，进行抗性评价，结果见表1。可以看出，来自重庆涪陵的地方品种D21和来自重庆石柱的地方品种D80籽粒发病轻，平均病情级别≤1.5%，属于高抗材料;D8、D14、D18、D27、D64和df2017-5等6份地方品种的平均病情级别介于1.6%～3.5%，属于抗穗腐病材料;D81、D2、D19等31份地方品种的平均病情级别介于3.6%～5.5%，属于中抗材料;D16、D63、D84等37份地方品种的平均病情级别介于5.6%～7.5%，属于感病材料;DP171、DP156、DP172、DP183等4份地方品种的平均病情级别7.6%～9.0%，属于高感材料。

2.2  自交系穗腐病抗性鉴定

玉米生理成熟后，逐个调查自交系每份材料每株的发病级别，每个材料调查36株，计算每个鉴定材料的平均病情级别，进行抗性评价，结果见表2。可以看出，参试自交系的穗腐病抗性差异较大，多优27和高W75高抗穗腐病，渝213、渝759、渝954C、渝2676等46份自交系抗穗腐病，渝1193、渝561、渝8954等40份自交系中抗穗腐病，GL01、新自588、豫928等16份自交系感穗腐病，KA203、98-3、Y1027、SN8-1-1等4份自交系高感穗腐病。

3  小结与讨论

穗腐病接种方法有针刺接种、牙签接种和花丝通道接种[3]。其中，牙签法接种剂量很难统一，针刺法刺入果穗的深度也不易掌握。课题组自2017年开始进行玉米穗腐病的鉴定工作，确定了接种方法、接种剂量和接种时间等关键步骤。采用拟轮枝镰孢子悬浮液与禾谷镰孢子悬浮液体积比1∶1的比例配制成混合孢子悬浮液，每穗为2 mL（浓度2×105个·mL-1的孢子悬浮液），吐丝6～7 d后利用注射法接种，鉴定出高抗穗腐病的地方品种D21和D81，高抗穗腐病的热带血缘自交系多优27和W75。

自交系创制中基础群体构建是关键，组建的基础材料双亲对穗腐病的抗性最好都达中抗以上级别，才能提高在群体中筛选到抗穗腐病材料的几率。参试材料中，渝213、646、渝1193、渝501、渝2676、18-599、渝8954、渝D810、Y9614、F19和渝561等的穗腐病抗性均达到中抗以上级别，通过组建渝213/646、渝1193/646、渝501/渝2676、18-599/渝8954、渝D810/渝213、Y9614/F19和渝561/渝213等基础材料，利用单倍体技术创制双单倍体，筛选出穗腐病抗性达中抗以上级别的双单倍体7份。

玉米地方品种在抗逆性和适应性方面蕴藏了丰富的变异基因，可用于抗性资源筛选。姚启伦等采用不完全双列杂交试验对10份三峡库区玉米地方品种进行抗病性分析，结果表明地方品种较骨干自交系具有明显的抗病特性[4]。热带亚热带玉米种质遗传变异丰富，它是在高温高湿环境下通过自然和人工选择的共同作用，逐渐演变和进化而成，具有许多温带种质资源不具备的抗逆性[5]。在抗穗腐病玉米资源的利用上，应重点挖掘地方品种和热带亚热带种质资源。

参考文献：

[1]  宋立秋，魏利民，王振营，等.亚洲玉米螟与串联镰孢菌复合侵染对玉米产量损失的影响[J].植物保护学报，2009，36（6）：487-490.

[2]  Enerson P M， Huter R B. A technique for screening maize （Zea mays L.） for resistance to ear mold incited by Gibberalla zeae （Schw.） Petch[J]. Can. J. Plant. Sci， 1980， 60： 1123-1128.

[3]  孔令晓，罗畔池.玉米穗粒腐病接种技术研究[J].植物保护，1996，22（2）：22-23.

[4]  姚启伦，戴玄，李昌满，等.三峡库区玉米地方品种特异性状的筛选及其遗传研究[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2004，32（5）：49-56.

[5]  杨金兰.利用热带材料改良温带玉米种质研究进展[J].黑龙江农业科学，2008（4）：121-123.

（责任编辑：易  婧）

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