玉米抗丝黑穗病种质鉴定及遗传研究

丝黑穗病是我国玉米生产的重要病害之一。试验采用人工接种鉴定法研究黑龙江省常用玉米自交系和部分国内骨干系对丝黑穗病的抗性。在54份自交系中,鉴定出4份高抗系和8份抗病系,感病和高感系占64.9%。PB血缘材料中既有高抗材料,也有感或高感材料;含Mo17和自330血缘的材料多数抗或高抗玉米丝黑穗病,尤其是含Mo17血缘材料抗性更强;而含黄早四血缘的材料多高感玉米丝黑穗病;Ried血缘材料多属于中抗或感病类型。玉米对丝黑穗病的抗性遗传属核遗传,F1的发病率介于抗、感亲本之间,接近于双亲的平均值,不存在正反交差异。欲培育中抗以上类型杂交种,其双亲发病率应较低,杂交方式应为高抗×高抗;高抗×抗病;高抗×中抗;高抗×感病;抗病×抗病;抗病×中抗。     

玉米对丝黑穗病抗性遗传规律的研究与利用

试验采用人工接种鉴定法,研究评价了72份玉米自交系对丝黑穗病的抗性。其中高抗系18个,占25%,抗病系15个,占20.8%,中抗系12个,占16.7%。玉米对丝黑穗病的抗性遗传属细胞核遗传,无正反交差异。要选育中抗以上类型杂交种,其双亲之一必须为抗病系,其杂交方式有:高抗×高抗、高抗×抗病、高抗×中抗、抗病×抗病、抗病×中抗。     

Mo17抗玉米丝黑穗病的基因效应分析

在人工接种条件下研究了玉米丝黑穗病重要抗源Mo17在不同感病背景下的基因效应差异。两背景下不同世代间玉米抗丝黑穗病程度存在极显著差异,F1和F2的病株率介于双亲之间,偏向与抗病亲本,均无超亲优势,F1与双亲回交,后代的病株率基本偏向于回交亲本;玉米抗丝黑穗病的遗传分别符合六参数和四参数模型,其遗传贡献中主要以加性和显性效应为主,但在黄早四背景下表现为超显性且存在明显的上位效应,而3788背景下加性、显性效应相当,且仅存在加性、显性上位效应;以Mo17为抗病亲本组合的抗病性至少由1对抗性基因控制,估计的基因对数为0.48～1.03。     

玉米部分自交系对丝黑穗病和大斑病的抗性鉴定

选取37份常用玉米自交系,采用人工接种的鉴定方法对丝黑穗病(Sphacelotheca reiliana)和大斑病(Exserohilum turcicum)的抗性进行评价。结果表明,不同玉米自交系对丝黑穗病和大斑病表现出不同的抗性,对丝黑穗病表现出抗病和感病的自交系分别占供试自交系的48.6%和51.4%,其中仅09杜引-1表现高抗(HR);对大斑病表现抗病和感病的自交系分别占供试自交系的35.1%和64.9%,其中仅自交系Mo17表现高抗(HR)。     

玉米自交系抗丝黑穗病的遗传研究

采用人工接种鉴定法评价了24份玉米自交系对丝黑穗病的抗性。在24份玉米自交系中抗病自交系有16份,所占比例为66.7%,感病自交系有8份,所占比例为33.3%。采用完全双列杂交和不完全双列杂交试验设计对玉米抗丝黑穗病进行了遗传模型测验。结果表明:玉米抗丝黑穗病的遗传符合加性-显性模型,玉米抗丝黑穗病基因加性效应和显性效应真实存在。其中,加性效应起主要作用,显性效应作用较小。在玉米对丝黑穗病的抗性上,抗病对感病呈不完全显性。在抗丝黑穗病选育上不仅要重视玉米自交系抗病性的鉴定,也要合理组配杂交种。     

337份外引种质对玉米丝黑穗病的抗性及评价

采用田间人工接种法对337份外引玉米种质进行抗丝黑穗病的鉴定和评价。结果表明:在337份玉米种质中,有14份材料表现高抗(HR),33份材料表现抗病(R),39份材料表现中抗(MR),各占供鉴材料的4.2%,9.8%和11.6%。其余251份表现感病(S)和高感(HS),共占鉴定材料数的74.5%。由此可见,供试玉米种质对丝黑穗病抗性表现存在差异,总体对丝黑穗病的抗病能力较低。分析发现,在261份美国自交系中,表现中抗及以上自交系共72份,占供试自交系的27.6%;在76个俄罗斯杂交种中,表现中抗及以上杂交种有14个,占供试杂交种的18.4%,说明美国自交系较俄罗斯杂交种的抗性资源丰富。     

玉米种质资源对丝黑穗病的抗性鉴定

采用新的抗性评价标准,对162份普通玉米自交系、22份爆裂玉米自交系、59份甜玉米自交系及122份糯玉米自交系人工接种丝黑穗病菌并进行抗性鉴定,筛选出US3195等127份抗病系,占鉴定总数的34.80%,多数材料尤其是特用玉米材料感或高感丝黑穗病,无免疫及高抗材料。     

云南割手密种、斑茅种、滇蔗茅种后代黑穗病抗性研究初报

通过对云南野生甘蔗血缘后代45个材料的黑穗病抗性鉴定,一是了解云南"YN"系列新血缘亲本抗黑穗病性状遗传效应;二是验证"异质复合分离理论"假说指导抗病育种的科学性。结果显示:(1)有27个材料为1级高抗,3个材料为2级抗病,共30个,占67%;而对照种ROC10和桂糖11号分别为6级、7级感病。表明在传统感病种质基础上导入云南野生种质血缘,能够获得野生血缘高抗黑穗病遗传基础,从中选育的"YN"系列优良亲本能够产生高抗黑穗病杂种优势。(2)在27个1级高抗材料中,有11个属于自交系后代,表明"异质复合分离理论"假说的"自交超亲分离"技术,能够有效地选育出高抗黑穗病的超亲遗传变异亲本,其后代抗病性杂种优势突出。     

玉米自交系抗丝黑穗病鉴定

为了在生产上广泛推广玉米杂交种,以新引入的63份玉米自交系为材料,采用人工接种方法进行玉米自交系抗丝黑穗病鉴定。结果表明:供试材料对玉米丝黑穗病抗性差异较大,其中表现高抗的自交系3份;抗病的自交系7份;中抗的自交系14份;感病的自交系32份;高感的自交系7份。     

张掖市甘州区制种玉米亲本的田间抗病性鉴定

对张掖市甘州区120份制种玉米亲本的抗病性进行鉴定,结果表明:对玉米黑粉病表现感病的亲本有‘隆玉5号’♀、‘HF-0518’、‘纬玉5号’♂、‘ZT701’♂4个亲本,其发病率均在20%以上,占参试材料的3.3%,其余116个自交系均为抗病或高抗材料;参试玉米亲本对丝黑穗均表现抗病,但抗病程度有差异,如‘DN20’♂、‘纬玉5号’♂和‘ZT903’♂等7个亲本发病率在12%～18%之间,其余材料均表现高抗;有12个材料对玉米锈病表现感病或高感,其余108个自交系均为抗病亲本,占参试亲本的90.0%;在120个亲本中,感染黑粉病和丝黑穗病,发病率在10%以上,同时又感染玉米锈病的亲本共有5个,仅占亲本的4.2%,其余占95.8%的亲本均表现出很好的抗病性.     

玉米瘤黑粉病抗性资源筛选及遗传分析

为引进和利用玉米瘤黑粉病抗性资源,2018—2020年连续3年对35份玉米自交系进行了瘤黑粉病抗性鉴定与评价,并利用F2群体对9份高抗材料进行了玉米瘤黑粉病抗性遗传分析、测验证明了抗病植株和感病植株分离比例及适合性。结果表明,筛选到抗病材料18份,其中：高抗玉米瘤黑粉病材料9份,占鉴定材料的25.7%;抗病材料5份,占鉴定材料的14.3%;中抗材料4份,占鉴定材料的11.4%。筛选到感病材料17份,占鉴定材料的48.6%。自交系Z16HEB-397、Z16HEB-401、Z16HEB-407、Z17HEB-5和Z17HEB-8对玉蜀黍黑粉菌的抗性可能受1对显性单基因控制。     

黄早四抗玉米丝黑穗病近等基因系的创建

[目的]创建黄早四抗玉米丝黑穗病近等基因系,为其在育种和生产中的广泛应用奠定基础。[方法]采用常规的杂交、回交、自交技术与分子标记辅助选择相结合,对黄早四进行了抗丝黑穗病的成功转育,并对其近等基因系进行研究,观察回交转育成的近等基因系的抗感变异及配合力变化特点。[结果]对照黄早四发病率46%,入选的25个抗病黄早四近等基因系发病率均小于10%,入选率为92.6%;多数抗病黄早四近等基因系与对照黄早四之间的配合力差异不显著,而M135、M140等几个自交系所配制的杂交种产量突出,超过对照郑单958,表现出较高的配合力。[结论]试验所得抗玉米丝黒穗病黄早四近等基因系的表型和配合力都已经非常接近黄早四,而其抗玉米丝黑穗病能力大大提高,从而解决了黄早四不抗玉米丝黑穗病的难题。     

不同丝黑穗病抗性玉米自交系ISSR多态性分析

采用ISSR标记技术,从82条ISSR引物中筛选出19条,分别对10个不同丝黑穗病抗性玉米自交系的多态性进行比较分析,同时根据多态性结果对供试材料进行抗性聚类分析。研究表明,ISSR标记在不同丝黑穗病抗性背景自交系中具有较高的多态性;根据多态性聚类结果,供试材料分为3类,5个抗病或中抗丝黑穗病的玉米自交系分布在聚类图中Ⅰ,Ⅱ组中。研究分析在不同感病背景下的多态性差异,以深入认识玉米抗丝黑穗病的遗传机制,为抗病资源的合理运用、抗病自交系和杂交种的选育提供一定理论依据。     

玉米自交系抗丝黑穗病鉴定与评价

玉米丝黑穗病是由丝轴黑粉菌(Sporisorium reiliana)属病原真菌侵染引起的世界性土传病害。选育和种植抗病品种是防治玉米丝黑穗病最经济、有效的措施。研究采用人工接种鉴定方法,评价了96份玉米自交系对丝黑穗病的抗病性。结果表明,高抗型占13.5%;抗病型占13.5%;中抗型占21.9%;感病型占27.1%;高感型占24.0%。在不同种质类群自交系中,Mo17类群的全部抗病,自330类群、旅大红骨类群和PB类群抗病的较多,Ried类群和其他类群抗病的次之,PA类群和唐四平头类群中抗病材料缺少。     

浅谈玉米抗丝黑穗病育种

针对国内玉米抗丝黑穗病育种现状和存在问题,简要分析了国内外种质资源的抗性,探讨了通过改良现有优良自交系,引进外来种质资源等技术来选育新的抗病高配合力的优良自交系,再组配出抗玉米丝黑穗病杂交种方面的研究成果,并简要概括了分子生物技术在玉米抗丝黑穗病育种上的应用.     

长根茎玉米自交系及群体材料抗丝黑穗病鉴定与评价

2006—2009年在田间采用人工接种的方法,对山西省农科院作物遗传研究所的72份玉米自交系及2份玉米群体材料进行了抗丝黑穗病的鉴定评价。结果表明,对玉米丝黑穗病表现高抗的自交系有LR9701,LR147,LR2051,LR综63和P138共5份,大多数玉米自交系对玉米丝黑穗病表现感病和高感。加强玉米种质资源的收集、鉴定与评价,对玉米抗病育种非常重要。     

玉米种质资源抗南方锈病鉴定与评价

【目的】完善玉米种质资源对玉米南方锈病的抗性信息,为可持续性抗病育种和玉米生产提供参考依据。【方法】以齐319和黄早四为高抗（HR）和高感（Hs）对照,采用人工辅助接种法对379份玉米种质资源进行抗南方锈病鉴定。【结果】352份国际小麦玉米改良中心（CIMMYT）的玉米白交系中,表现HR（高抗）、R（抗）、MR（中抗）、s（感）、HS（高感）的份数依次为139、104、38、40和31份,所占比率分别为39．49％、29．55％、10．80％、11．36％和8．80％;12份温带玉米自交系中,两份表现为HR或R,10份表现为s或HS;154k）玉米杂交种中,10份表现为R或MR,5份表现为s或HS。【结论】目前广西主推的普通玉米品种大部分对玉米南方锈病有较好的抗性;CIMMYT的玉米白交系中存在丰富的抗锈病资源。     

引进美国玉米自交系材料的丝黑穗病抗性种质资源鉴定

为筛选出新的抗丝黑穗病玉米种质资源,以100份新引进美国玉米自交系为试验材料,采用人工接种的方法于2013-2015年进行丝黑穗病抗性鉴定与评价。结果表明:在100份供试材料中,针对丝黑穗病表现抗病的种质共有67份,其中29份种质表现高抗(HR),12份种质表现抗病(R),26份种质表现中抗(MR),为增加种质资源遗传多样性以及丝黑穗病抗病育种提供了材料基础。