謝志軍　郭滿庫　劉永剛　郭建國

摘要在田間采用0.1％絲黑穗病菌土覆蓋種子接種的方法，于2002-2006年對893份玉米種質(zhì)資源材料進(jìn)行了抗絲黑穗病的鑒定與評價。結(jié)果表明，表現(xiàn)抗病類型(高抗一中抗反應(yīng))的自交系材料有42份，占鑒定自交系材料總數(shù)的20.5％。其中，表現(xiàn)高抗絲黑穗病的有917、P12等14份材料，表現(xiàn)抗病的有91黃1、興79等7份材料，表現(xiàn)中抗的有6116、9238等21份材料。表現(xiàn)抗病類型(高抗一中抗反應(yīng))的其他資源材料有12份，占鑒定其他資源材料總數(shù)的1.7％。其中，表現(xiàn)高抗的有3份，抗病的有4份，中抗的有5份。

關(guān)鍵詞玉米；種質(zhì)；絲黑穗??；抗性評價

中圖分類號S 432.21，S 435.131.42

由絲孢堆黑粉菌[Sporisorium reilianum(Kuhn)Langdon et Fullerton]引起的玉米絲黑穗病是世界性玉米重要病害，也是中國玉米生產(chǎn)中的主要病害之一，在我國以北方春播玉米區(qū)、西南丘陵山地玉米區(qū)受害較重。2000年以來，玉米絲黑穗病在我國東北、西北又再次暴發(fā)，造成嚴(yán)重?fù)p失。玉米絲黑穗病在甘肅省從東至西均有不同程度的發(fā)生危害，特別是在位于河西走廊的玉米制種區(qū)呈逐年上升趨勢，由于在該區(qū)域種植的品種和制種自交系絕大多數(shù)不抗絲黑穗病，從而導(dǎo)致病害大流行。2005年，涼州區(qū)玉米制種田絲黑穗病發(fā)生普遍且嚴(yán)重，1.8萬hm²制種田中平均發(fā)病株率18.3％，嚴(yán)重的地塊發(fā)病率達(dá)65％，直接影響種子產(chǎn)量和質(zhì)量，同時也為病害的遠(yuǎn)距離傳播提供了初侵染菌源。

多年研究結(jié)果表明，玉米絲黑穗病的發(fā)生流行與品種的抗病性及土壤中菌源數(shù)量密切相關(guān)，大面積種植感病品種及土壤帶菌量高是病害嚴(yán)重發(fā)生的主要因素。對絲黑穗病的防治必須采取選用抗病品種為主，兼顧農(nóng)業(yè)栽培、化學(xué)防病的綜合措施，而選育和種植抗病品種是防治絲黑穗病最經(jīng)濟有效的措施之一。以往，一些研究者對部分玉米種質(zhì)進(jìn)行過抗絲黑穗病的鑒定工作，獲得了一些抗病性突出的自交系，如Mo17、自330、齊319和4F1等，一些材料的抗病遺傳特點得到研究，抗性已在育種中被利用。為持續(xù)、有效地控制玉米絲黑穗病，需要不斷地鑒定抗性資源，分析其攜帶的抗性基因特性，發(fā)掘新抗病基因，為抗病育種工作提供重要的基礎(chǔ)材料。

2002—2006年，對893份來自國家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫保存的玉米種質(zhì)，在田間進(jìn)行了玉米絲黑穗病人工接種抗性鑒定與評價，旨在進(jìn)一步篩選抗性穩(wěn)定的自交系和其他材料，為玉米抗絲黑穗病育種及種質(zhì)創(chuàng)新研究提供優(yōu)異抗病種質(zhì)，也為抗病種質(zhì)的合理利用提供可靠依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料

供試材料共893份，包括205份玉米自交系，地方品種等其他類型種質(zhì)688份，均由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所提供。

接種用的玉米絲黑穗病病原菌，由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所保存。保存方法為：在鑒定病圃采集發(fā)病植株上的絲黑穗病雌穗和雄穗，采集時期應(yīng)在病穗外部包膜未破裂時進(jìn)行。采集的病穗放在通風(fēng)處陰干，在干燥條件下保存，待次年鑒定時接種用。

1.2試驗方法

鑒定病圃設(shè)在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所甘谷試驗站，該病圃是多年玉米絲黑穗病的鑒定圃。試驗地海拔1271m，當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁貫?.5～10.9℃，年降雨量為478mm，無霜期為180d。

1.2.1菌土制備

取保存的玉米絲黑穗病病組織并剝除外部的苞葉等玉米組織，充分捻碎病菌冬孢子團(tuán)，用50目細(xì)籮過篩，除去雜物，使病原菌成為均一的菌粉。每100g菌粉拌100kg過篩的細(xì)土，反復(fù)攪拌，使菌粉與細(xì)土充分混合均勻，待播種時接種用。

1.2.2播種與接種

每年4月上旬至中旬播種，每份材料種1行，每行種25穴，行、穴距為60cm×50cm，供試材料按照鑒定編號田間順序排列，并在鑒定區(qū)內(nèi)設(shè)M017(HR)、黃早四(HS)對照3～5組(每50份鑒定材料設(shè)1組對照)。每穴點播種子4粒，然后用配制好的0.1％菌土100g覆蓋種子接菌，再覆蓋田土后耙磨。幼苗生長到4～5片葉時，每穴隨機留苗2株。播種至出苗階段5cm地溫范圍在11.3～19.2℃，播種至出苗的平均氣溫范圍為7.4～18.8℃。

1.2.3病情調(diào)查及抗性評價標(biāo)準(zhǔn)

在玉米進(jìn)入乳熟后期，對供試材料逐株調(diào)查，分別記載調(diào)查總株數(shù)、發(fā)病株數(shù)，計算發(fā)病株率。根據(jù)發(fā)病率，評價供試材料的抗性水平。

病情分級和對應(yīng)的抗性為1級：發(fā)病株率0～1.0％，高抗(HR)；3級：發(fā)病株率1.1％～5.0％，抗病(R)；5級：發(fā)病株率5.1％～10.0％，中抗(MR)；7級：發(fā)病株率10.1％～40.0％，感病(S)；9級：發(fā)病株率40.1％～100％，高感(HS)。

供試材料在初次鑒定中表現(xiàn)為中抗以上時，次年用相同的方法進(jìn)行重復(fù)鑒定，以便對供試材料進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確的抗病性評價，兩次鑒定結(jié)果以發(fā)病率最高者為準(zhǔn)。

2結(jié)果與分析

2.1對照材料歷年病情

2002—2006年間，感病對照黃早四的發(fā)病株率每年均達(dá)高感水平，5年22次重復(fù)平均發(fā)病株率為88.7％；抗病對照Mo17在5年中22次重復(fù)平均發(fā)病株率為1.5％(表1)，對照材料抗性水平的穩(wěn)定表現(xiàn)說明每年鑒定接種是成功的，病圃發(fā)病非常充分，對供試材料的抗性評價是有效和可靠的。

2.2自交系對絲黑穗病的抗性

鑒定結(jié)果表明，在205份供鑒玉米自交系中，表現(xiàn)高抗(發(fā)病率為0)的有917、7144、P12、8913、育系549、育系560、育系1065、育系1066、KLI、哲341、哲357、哲5731、哲5735、哲4679等14份材料，表現(xiàn)抗病(發(fā)病率1.9％～4.3％)的有91黃1、興79、D2369、庫6-57、2019、2045、赤L037等7份材料，表現(xiàn)中抗(發(fā)病率5.4％～10.0％)的有赤黃27、6116、9238、0591、興136、龍輻61112、L0932、美K201G、5304-47、4018、33、SSE76—1、育系184、育系567、育系609、哲4654、哲4705、哲5756、哲4702、哲4688、宋1145等21份材料，分別占供鑒定自交系的6.8％、3.4％和10.2％(表2)。

從鑒定結(jié)果進(jìn)一步看出，表現(xiàn)高抗、抗病和中抗的自交系有42份材料，占供試自交系的20.5％，這充分說明我國玉米自交系中蘊藏著寶貴的抗絲黑穗病材料，可利用的抗性自交系相對較為豐富。但同時也表明，供鑒自交系中高抗絲黑穗病的材料非常匱乏，僅占供試自交系的6.8％，絕大多數(shù)自交系對絲黑穗病表現(xiàn)感病和高感，占供鑒定自交系的79.5％。

2.3其他玉米資源對絲黑穗病的抗性

除自交系外，鑒定材料還包括地方品種(農(nóng)家種)、群體材料和國外引進(jìn)資源，共計688份。從中篩選出高抗絲黑穗病(發(fā)病率為0)的有C-276、Kneja-3920、A107等3份材料，表現(xiàn)抗病(發(fā)病率2.0％～5.0％)的有八路糯(紅粒)、白包谷、黏包谷、美國食用白玉米等4份材料，表現(xiàn)中抗(發(fā)病率6.0％～9.1％)的有白包谷、美278713、小八趟、象牙白、白糯包谷等5份材料，分別占除自交系外的鑒定資源材料的0.4％、0.6％和0.7％(表3)。

在688份資源中，表現(xiàn)高抗和抗病的材料僅有7份，占這部分資源的1.0％，感病和高感材料是絕大多數(shù)，占供鑒定一般性資源材料的98.3％。這充分說明一般性玉米種質(zhì)資源對絲黑穗病的抗性水平相對較低，同時，從田間觀察結(jié)果看，這7份材料的綜合農(nóng)藝性狀相對較差，尚不能直接作育種親本利用。

3討論

本項鑒定是在多年絲黑穗病鑒定圃里人工接菌條件下進(jìn)行的，每年感病對照黃早四的發(fā)病株率都在85％以上，均達(dá)高感水平，病害的誘發(fā)非常充分，證明鑒定是成功的，對供試材料的抗性評價也是可靠的，可為玉米絲黑穗病選育抗病品種和資源的利用提供抗性依據(jù)。

通過鑒定篩選出的42份表現(xiàn)中抗以上的自交系及12份地方品種和引進(jìn)種質(zhì)，可以進(jìn)行深入的研究與利用，如自交系能夠直接作為抗病育種的重要抗源，高抗材料可以作為抗性基因分析、基因定位與標(biāo)記以及抗性基因挖掘的重要研究材料。

推廣抗病品種是控制玉米絲黑穗病發(fā)生危害的最經(jīng)濟、最有效的措施，而鑒定篩選抗性種質(zhì)是選育抗病品種以及抗性研究與利用的基礎(chǔ)。因此，應(yīng)不斷收集國內(nèi)外玉米種質(zhì)資源，持續(xù)開展對各種病害的抗性鑒定和篩選工作，在精細(xì)表型鑒定的基礎(chǔ)上，通過遺傳學(xué)研究和分子生物學(xué)研究，利用現(xiàn)代技術(shù)充分發(fā)掘各類資源中存在的抗性基因，并逐步將這些基因轉(zhuǎn)育至育種親本中加以利用，以有效控制玉米病害的流行，提高我國玉米生產(chǎn)水平。