李海春 傅俊范
摘要調(diào)查研究了沈陽地區(qū)田間玉米瘤黑粉病2004年自然發(fā)病情況,結(jié)果表明:供試的10個玉米品種的產(chǎn)量損失率為1%~10%,都是玉米瘤黑粉病的抗病品種;其中遼單37和遼單120是抗病品種,產(chǎn)量損失較大;新鐵單10、沈農(nóng)1號、丹玉90、鐵單17和沈單12是中抗品種;鐵單16、掖單2和沈單14是高抗品種,產(chǎn)量損失較小。玉米育種時,應(yīng)當(dāng)先從鐵單16、掖單2和沈單14等抗病品種中選取,縮短育種周期,加快玉米品種的選育。
關(guān)鍵詞玉米瘤黑粉??;抗病性;聚類分析
中圖分類號S 435.131.4
玉米瘤黑粉病[Ustilago maydis(DC.)CordaUnger]是玉米上的重要病害之一,發(fā)病極為普遍。近年來,隨新品種推廣和連作年限增加,玉米瘤黑粉病逐漸加重。由于尚未發(fā)現(xiàn)免疫、高抗品種,一般病田病株率為5%~10%,發(fā)病嚴重的病株率可達70%~80%,有些感病的自交系甚至高達100%。
玉米瘤黑粉菌所在的屬一黑粉菌的生理小種比較多,分類比較復(fù)雜。MenziesandBakkeren等提取玉米黑粉菌的DNA進行聚類分析,將玉米黑粉菌生理小種聚成不同的類群,取得較好的結(jié)果。聚類分析方法同樣可以應(yīng)用到田間玉米抗玉米瘤黑粉病菌特性的鑒別。雖然田間抗病性聚類有一些缺點,但是可以結(jié)合DNA等其他特征來判斷玉米對瘤黑粉病菌的抗病性。為研究玉米品種抗玉米瘤黑粉菌的特性,為尋找玉米瘤黑粉病的免疫品種和高抗品種,本文就一些推廣玉米品種的抗瘤黑粉病結(jié)果進行聚類分析,現(xiàn)報告如下。
1材料與方法
1.1供試品種
2004年供試玉米品種為掖單2、鐵單16、遼單37、鐵單l?、丹玉90、沈單12、遼單120、沈農(nóng)1號、沈單14和新鐵單10,于沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)種子公司購買,10個玉米品種都是遼寧生產(chǎn)上的主栽品種。
1.2試驗區(qū)設(shè)置
選沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗地,面積為1 000m2(180mX5.5 m)。試驗地南北壟向,壟距為0.6 m,株距為0.35 m,分10個小區(qū),每個小區(qū)14行,每行玉米保苗24—28株,約3 100株,2004年4月26日播種各個供試玉米品種,保護行為丹玉90和沈單12。播種后由于干旱,5月9日出苗,出苗后正常管理。
1.3發(fā)病情況調(diào)查和數(shù)據(jù)處理
2004年田間自然發(fā)病后,兩次調(diào)查田間發(fā)病情況,計數(shù)田間玉米瘤黑粉病發(fā)病病株數(shù)。應(yīng)用SPSSll.5的COMPTURE計算玉米瘤黑粉病株率和產(chǎn)量損失率。計算公式為:病株率=發(fā)病病株數(shù)/調(diào)查的玉米總株數(shù)。若玉米植株受瘤黑粉病菌侵染后,發(fā)病植株產(chǎn)量幾乎全部損失,因此產(chǎn)量損失率≈發(fā)病病株數(shù)/調(diào)查的玉米總株數(shù);應(yīng)用SPSSll.5軟件CLASSIFY中HierarchicalCluster進行聚類分析繪制樹狀圖。
2結(jié)果與分析
2.1調(diào)查結(jié)果
由于氣候條件適宜,供試玉米雄穗和雌穗受侵染后,多在各自頂部形成病瘤。生長季初期病瘤開始較小,但是生育后期生長較快,形成大的病瘤。長病瘤的玉米植株大多數(shù)沒有產(chǎn)量,2004年8月11日及9月5日進行兩次田間調(diào)查,發(fā)病情況經(jīng)過應(yīng)用SPSSll.5的COMPTURE處理后,匯總?cè)绫?。
調(diào)查結(jié)果顯示:所有品種的抗病性都在1%~10%之間,符合調(diào)查的一般規(guī)律。其中遼單37和遼單120玉米瘤黑粉病的產(chǎn)量損失率(病株率)最高;鐵單16、掖單2和沈單14玉米瘤黑粉病的產(chǎn)量損失率(病株率)最低,不同品種王米對瘤黑粉病的產(chǎn)量損失率(病株率)通過圖1可以比較出來。調(diào)查數(shù)據(jù)采用植病研究法提供的(發(fā)病率1%~10%為抗病,11%以上為感病)標準,可以判別所有供試的10個品種都是玉米瘤黑粉病的抗病品種。
2.2抗病性分析
將玉米瘤黑粉病產(chǎn)量損失率(病株率)和病株數(shù),應(yīng)用SPSSll.5的Hierarchical Cluster進行聚類分析繪制樹狀圖(圖1),產(chǎn)量損失率(病株率)聚類分析和病株數(shù)結(jié)果一樣(略)。
聚類分析結(jié)果表明:遼單37和遼單120,可以歸為第1類,是抗病品種,產(chǎn)量損失較多;新鐵單10、沈農(nóng)1號、丹玉90、鐵單17和沈單12可以歸為第2類,是中抗品種;鐵單16、掖單2和沈單14歸為第3類,是高抗品種,產(chǎn)量損失較少。基于以上分析,選擇玉米瘤黑粉病的免疫品種和高抗品種時,應(yīng)當(dāng)首先從鐵單16、掖單2和沈單14等高抗品種,產(chǎn)量損失較少的品種中選取,其次從中抗品種新鐵單10、沈農(nóng)1號、丹玉90、鐵單17和沈單12等品種中選取,最后可以考慮遼單37和遼單120等抗病的玉米品種。這樣可以指導(dǎo)玉米育種,縮短育種周期,加快玉米品種的選育。
本研究假設(shè)玉米瘤黑粉病菌在田間各處分布的幾率是相同的,但是在實際生產(chǎn)中,由于瘤黑粉病菌分布不均等以及試驗地點和氣候條件等因素限制,上述研究結(jié)果和實際的抗病性可能有一定的差異,有待進一步研究。