黑龙江省玉米自交系穗腐病的抗性评价

摘要：黑龙江省是玉米的主产区，玉米的穗腐病是玉米的主要病害之一，对玉米的产量和品质影响很大，而且每年都有不同程度的发生，对玉米穗腐病的防治最有效的方法是选育抗病品种，本试验对国内外不同自交系30份材料，进行穗腐病抗性的鉴定，接种方法是用籽粒接种法，针对玉米穗腐病病原菌-轮枝镰孢菌抗性进行评价，结果是1个品系材料表现为高抗病，3个品系材料表现为感病，11个品系材料表现为中感病，15个品系材料表现为抗病。试验结果表明该30份材料中有50%的材料表现抗病，该试验结果不仅为育种工作提供了种质资源，也为加快育种进程提供依据。     

玉米种质资源的抗穗腐病鉴定

[目的]筛选抗玉米穗腐病的种质资源。[方法]采用牙签法接种串珠镰刀菌,对54份玉米自交系进行抗穗腐病鉴定。[结果]筛选出高抗(HR)自交系3份、抗病(R)玉米自交系5份。不同来源的材料抗病性有较大差异:海92-1的选系抗性较差,大多属于高感材料;热带亚热带玉米改良自交系抗性较好。[结论]为有效开展玉米抗穗腐病育种工作提供了理论依据。     

玉米镰孢穗腐病菌接种方法的研究

为了给玉米穗腐病的田间大规模抗性鉴定提供简便、易行、准确的人工接种方法,本研究采用不同的方法分别人工接种拟轮枝镰孢菌和禾谷镰孢菌,对不同接种方法的致病效果进行比较研究.结果表明,在分别人工接种拟轮枝镰孢菌和禾谷镰孢菌后,采用玉米孢子液和绿豆孢子液接种玉米的接菌方法,穗腐病发病效果优于其他接菌方法(单牙签、双牙签、带菌玉米粒和伤口-带菌玉米粒)的发病效果.另外,该次鉴定的10份供试玉米自交系中,承351、丹598和吉V203同时对拟轮枝镰孢菌和禾谷镰孢菌引起的玉米穗腐病表现为抗病,而PHTD5、吉V023和KX对两种病原菌引起的玉米穗腐病表现为感病.以期为玉米穗腐病抗性鉴定工作和抗性遗传改良提供一定的参考依据.     

玉米种质资源抗穗腐病鉴定

为明确玉米不同品种(系)之间的抗穗腐病性差异,采用田间自然感病法,于2009~2011年在甘肃省天水市甘谷县对522份玉米种质资源进行了田间抗性鉴定和评价。结果表明,共筛选出高抗材料74份、抗病材料55份、中抗材料275份,分别占供鉴材料的14.18%、10.54%和52.68%;其余118份均为感病和高感材料,占22.60%。因此,应加大力度搜集,鉴定与评价玉米种质资源,为抗病育种提供核心抗源。     

我国部分常用玉米种质资源对镰孢菌病害的抗性评价

【目的】玉米穗腐病、茎腐病和鞘腐病是我国玉米产区普遍发生的三大镰孢菌（Fusarium spp.）病害,近年来有严重混和发生的趋势,三大病害主要致病菌分别为拟轮枝镰孢（F. verticillioides）、禾谷镰孢（F. graminearum）和层出镰孢（F. proliferatum）。种植抗病品种是控制该类病害最经济有效的方法,本研究旨在筛选出单抗或兼抗穗腐病、茎腐病和鞘腐病的玉米种质,为玉米品种的科学选育和合理布局提供参考。【方法】选取我国玉米种质B73、B37、郑58、昌7-2、齐319等16个常用育种自交系,将玉米穗腐病主要病原菌拟轮枝镰孢、茎腐病主要病原菌禾谷镰孢及鞘腐病主要病原菌层出镰孢分别接种于玉米果穗、茎秆及叶鞘,具体方法为待整株长到吐丝期用连动注射器将拟轮枝镰孢孢子悬浮液沿花丝通道注射到健康玉米果穗;将健康玉米地上第一节的茎部用针扎孔后向其中注射禾谷镰孢孢子悬浮液;将层出镰孢孢子悬浮液沿健康玉米植株叶基部接种到地上2—5节间的叶鞘内。以上各种接种方式均使用无菌水作为对照。在2016年和2018年度进行人工田间接种试验,通过评价穗腐病、鞘腐病的病情指数以及茎腐病发病面积,评估所选自交系对以上镰孢菌引起的穗腐病、茎腐病和鞘腐病的抗性级别。【结果】供试自交系中吉853、OH43和X178对穗腐病表现为中抗,B73、B37、PH6WC、掖478、郑58、9058、昌7-2、浚928、Mo17、A619、PH4CV、齐319和13-1077共13份材料为感病或高感;齐319、PH4CV、Mo17、9058、B37、B73、昌7-2和13-1077共8份材料对茎腐病表现为中抗或高抗,郑58、掖478、PH6WC、浚928、吉853、A619和OH43共7份材料表现为感病或高感;B73、B37、郑58、掖478、PH6WC、9058、昌7-2、吉853、浚928、Mo17、A619、PH4CV、OH43、齐319和13-1077共15份材料对鞘腐病表现为中抗或抗病。从16个自交系所在种群来看,瑞德群对穗腐病表现为感病,兰卡斯特群和唐四平头群对鞘腐病表现为抗病,其他群对3种镰孢菌病害抗性水平的离散程度较大,无明显规律。【结论】供试自交系吉853和OH43对鞘腐病和穗腐病表现为中抗或抗性,齐319、PH4CV、Mo17、9058、B37、B73、昌7-2和13-1077共8份材料对鞘腐病和茎腐病表现为中抗、抗性或高抗,但尚未筛选到对3种病害均有较好抗性的材料,有待于进一步筛选其他种质资源。     

外来玉米种质群体茎基腐病抗性鉴定与分析

2009年对50份外来群体(其中美国群体20份、加拿大群体30份)进行了玉米茎基腐病抗性鉴定与分析。玉米茎基腐病接种方法采用根埋法人工接种。鉴定结果表明:在供试的50份国外种质群体中,高抗群体为4份,占8%;抗病群体5份,占10%;中抗群体为7份,占14%:感病群体为13份,占26%;高感群体21份,占42%。具有抗性的玉米种质,对我国抗玉米茎腐病育种有直接的应用和指导作用。     

玉米种质资源抗穗腐病鉴定

为明确玉米不同品种(系)之间的抗穗腐病性差异,采用田间自然感病法,于2009²011年在甘肃省天水市甘谷县对522份玉米种质资源进行了田间抗性鉴定和评价。结果表明,共筛选出高抗材料74份、抗病材料55份、中抗材料275份,分别占供鉴材料的14.18%、10.54%和52.68%;其余118份均为感病和高感材料,占22.60%。因此,应加大力度搜集,鉴定与评价玉米种质资源,为抗病育种提供核心抗源。     

玉米种质对镰孢菌茎腐病的表型抗性鉴定

对60份玉米种质进行了玉米镰孢菌茎腐病的田间表型抗性鉴定,试验结果表明,表现3级及以上抗性种质24份,5级中抗种质25份,表现感病和高度感病的种质11份。供试的玉米种质对镰孢菌茎腐病的表型抗病性表现总体较好,筛选出的抗性种质丰富和拓宽了镰孢菌茎腐病的抗性基因遗传基础,对镰孢菌茎腐病抗性新种质选育和抗病育种具有重要的利用价值,并为生产上有效地进行抗性基因轮换提供科学依据。     

不同玉米品种纹枯病的抗性鉴定及分析

通过田间人工接种鉴定60份不同玉米品种对纹枯病的抗性情况,旨在为玉米抗病育种提供参考依据。结果表明:不同玉米品系、品种间对纹枯病的抗性差异明显,且大多数品系和品种对纹枯病抗性较弱。其中属于高抗的材料占5.0%;属于抗和中抗的材料分别占13%和31%;感和高感的材料分别占35%和16%。     

玉米抗茎腐病种质筛选及杂种优势群划分

为了筛选对玉米茎腐病具有抗性的种质资源,选育抗茎腐病品种。以玉米生产上常用的144份玉米自交系为试验材料,采用自然接种法在两个环境中进行抗性鉴定,筛选出10份稳定高抗玉米茎腐病自交系;明确了这10份玉米自交系所属的杂种优势群,可为玉米抗茎腐病育种提供参考。     

玉米穗粒腐病抗性研究进展

从玉米穗粒腐病的病原菌、发病症状类型、成因及抗病基因定位等角度介绍了玉米穗粒腐病的抗性研究进展,并探讨了进一步开展玉米穗粒腐病抗性研究的策略,为玉米抗病育种提供了依据。     

山西省特用玉米种质抗穗粒腐病鉴定与评价

为探究特用玉米品种对穗粒腐病的抗性,采用针刺果穗注射法,对2001～2010年参加山西省玉米区域试验的青贮、糯、甜、高油4种特用玉米杂交种共计238份,进行了穗粒腐病抗性鉴定与评价。结果表明:特用玉米种质对穗粒腐病抗性较高,其中高抗型占4.2%,抗病型占66.4%,中抗型占22.2%,感病型占5.5%,高感型占1.7%。青贮、糯和高油玉米对穗粒腐病的抗性表现差别不大,达到中抗及以上的品种数占其相同类型参试品种总数的比例分别为94.7%、97.1%和94.7%;而甜玉米中仅有65.9%的品种达到中抗及以上,且该类型玉米高感品种所占的比例为4种特用玉米类型最高。通过山西省审定的30个特用玉米种质中,有26个品种表现抗病,占86.7%。     

山西省玉米茎基腐病抗性鉴定及动态分析

为了解山西省玉米品种的茎基腐病抗性,采用根埋法对2011—2018年的1 480份山西省区试玉米品种进行了茎基腐病人工接种抗性鉴定。结果表明,在抗性结构方面,1 480份玉米材料中,抗茎基腐病材料有1 038份,占全部材料的70.1%;早熟材料中抗病材料的占比最大,为81.1%,其次为中晚熟和复播材料,特早熟材料中抗病材料的占比最少,为58.5%。在抗性动态方面,特早熟和复播材料中不同年份高感材料的变化幅度最大,但整体都呈下降趋势;早熟和中晚熟材料中高抗材料的变化幅度最大,整体也都呈下降趋势;而在早熟和中晚熟材料中感、高感、抗这3个级别的变化幅度都比较平缓,整体呈上升趋势。今后应加强特早熟玉米品种的选育,稳定早熟玉米的抗性,从而降低茎基腐病对玉米产量的影响。     

48份玉米自交系抗病性的精准鉴定

【目的】结合已克隆抗病基因的分子标记,对来自陕A群、陕B群的30份核心自交系和18份国内外优良种质进行抗病性鉴定,为玉米抗病育种奠定基础。【方法】2019年、2020年分别在陕西省不同地点开展茎腐病、穗腐病、大斑病和小斑病的田间接种鉴定,以及灰斑病的田间自然发病鉴定。试验采用随机区组设计,每个试验设置2—3个重复。采用苗期高粱粒接种法接种大斑病和小斑病,在乳熟后期,对大斑病、小斑病和灰斑病进行病情分级鉴定;在玉米抽雄期,采用土埋伤根法接种禾谷镰孢茎腐病,生理成熟后进行劈茎调查;采用花丝通道和针刺果穗接种法,分2次接种禾谷镰孢穗腐病,玉米生理成熟后进行调查。分别计算不同病害病情指数的最佳线性无偏预测（best linear unbiased predictions,BLUPs）,并分析两两病害之间的相关性。对已克隆抗病基因进行功能分子标记基因型鉴定。【结果】对48份自交系开展5种病害田间鉴定,筛选到9份高抗大斑病自交系、2份高抗小斑病自交系、10份抗灰斑病自交系、5份高抗禾谷镰孢茎腐病自交系和5份抗禾谷镰孢穗腐病自交系。1145、CML170、KA103等8份自交系兼抗3种叶斑病。对5种病害综合抗性表现优良的材料有7份,包括1145、CML170、KA105、KB020、X178、沈137和郑58。5种病害相关性分析发现,禾谷镰孢茎腐病与3种叶斑病抗性呈极显著正相关,与穗腐病抗性无相关性。对已知抗病基因鉴定表明,1145、KA081和沈137携带抗禾谷镰孢茎腐病的qRfg1位点,KB109携带抗炭疽茎腐病的Rcg1位点,带有抗大斑病基因Htn1和多抗小斑病、灰斑病基因ZmCCoAOMT2的材料较多。【结论】1145、CML170、KA105、KB020、X178、沈137和郑58对5种病害综合抗性表现良好,可作为供体亲本进行自交系的综合抗性改良。沈137携带抗病的qRfg1、Htn1和ZmCCoAOMT2等位基因,可用于分子标记辅助改良。     

对改良玉米自交系多种穗腐病的抗性鉴定与评价

2022年应用2种人工接种方法对79份改良的自交系进行玉米拟轮枝镰孢穗腐病、玉米禾谷镰孢穗腐病、玉米木霉穗腐病、玉米青霉穗腐病的抗性鉴定与评价。结果表明,大部分自交系对玉米拟轮枝镰孢穗腐病、禾谷镰孢穗腐病、青霉穗腐病抗性较好,对木霉穗腐病抗性表现中等。经筛选得到兼抗4种穗腐病的多抗性种质12份,为抗病品种的选育提供了重要材料。     

玉米品种抗茎腐病鉴定

本试验采用田间人工接种鉴定方法,对东北春玉米区103份玉米主推品种进行玉米茎腐病抗性评价与监测。结果表明:对茎腐病表现高抗29份,表现抗病31份,表现中抗27份,表现感病13份,表现高感3份。筛选出抗性较好品种87份,占总数的84.5%。     

玉米抗穗腐病研究进展

玉米是世界上最重要的农作物之一,中国玉米总产量占全国所有谷物产量的38.12%。穗腐病是玉米生产中的重要病害,在降低玉米产量和品质的同时,产生的毒素也危害人畜安全。抗性品种的选育和利用是控制玉米穗腐病的经济、安全和有效措施。目前,国内外对玉米穗腐病的致病菌进行了较为详细的研究,鉴定出40余种病原真菌,其中拟轮枝镰孢、禾谷镰孢和黄曲霉引起的穗腐病发生普遍,危害最为严重。建立了4种玉米抗穗腐病鉴定的方法,即双牙签接种法、花丝喷雾法、花丝通道注射法和针刺果穗注射法,从数千份玉米种质资源中筛选出一批抗拟轮枝镰孢、禾谷镰孢或黄曲霉穗腐病的材料。明确了玉米抗穗腐病的物理与生化机制,主要表现为抗侵染和抗扩散两个方面。对部分材料进行了抗性遗传分析和抗性基因QTL定位研究,在玉米1-8号染色体上检测到60余个抗黄曲霉侵染或抑制黄曲霉毒素积累的QTL;定位了55个抗拟轮枝镰孢穗腐病、29个抗禾谷镰孢穗腐病、16个抗伏马毒素和DON毒素的QTL,并通过meta-QTL分析获得了数个能稳定表达且贡献率较大的QTL位点。创制了10余份抗穗腐病种质,育成了少数对穗腐病具有较好抗性的玉米新品种。尽管如此,抗性研究和抗病育种成果用于生产实践的事例仍很少,生产上缺乏抗穗腐病且高产优质的玉米品种。本文从玉米穗腐病病原类型、抗性种质筛选与评价、抗性遗传及抗性基因的发掘与分子定位、抗性机制、抗病品种的选育等方面对国内外玉米抗穗腐病研究进行了综述,并对今后的相关研究进行了展望,以期对促进玉米抗穗腐病研究有所裨益。     

辽宁省抗玉米茎腐病骨干自交系的筛选与评价

近年来随着秸秆还田技术的推广,玉米茎腐病高发、频发,严重影响玉米产量,利用抗源选育抗病品种是解决这一问题的根本途径。通过田间接种筛选抗性自交系,为选育抗茎腐病品种提供基础试材。2016-2017年,连续两年通过田间人工接种玉米茎腐病菌混合菌种的方法,对辽宁主栽玉米杂交种的50份亲本自交系进行了玉米茎腐病抗性鉴定与评价,鉴定筛选出高抗茎腐病玉米自交系9份。试验结果表明,不同玉米种质对玉米茎腐病的抗性表现存在差异,热带玉米种质对茎腐病的抗病能力强于其他血缘玉米种质。     

萝卜黑腐病苗期抗病性鉴定方法的研究

野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xanthomona campestris pv.campestris)(简称Xcc)是十字花科作物黑腐病的病原菌。试验采用两种接种方法、4种接种浓度、4个不同时期的苗龄,研究了耐热、秋冬、晚薹3个不同类型的萝卜品种的黑腐病发病条件,建立了优化的萝卜黑腐病苗期人工接种鉴定方法。结果表明:苗期抗病性鉴定最适在25～30℃条件下,用5～6叶期苗龄幼苗,以1.0×108cfu/mL菌种浓度喷雾接种。利用该鉴定方法,对萝卜42份种质资源进行了抗病性鉴定和分级,其中有6份材料表现为抗病,18份表现为抗性中等,其余18份均表现不抗病。     

玉米自交系对瘤黑粉病抗性鉴定及遗传多样性分析

为明确30份玉米自交系对瘤黑粉病的抗病性，于2018-2019年在甘肃省定西市安定区凤翔镇进行试验，其中选择高抗品种‘齐319’和高感品种‘掖478’为参照，在玉米 6叶1心期，采用注射法对玉米幼苗接种黑粉菌，在接种的第10天和第20天统计发病率、以第20天的发病率作为鉴定玉米种质抗病性的依据，并对遗传多样性和亲缘关系利用 SSR分子标记进行分析。研究结果表明：接种第10天发病率为3.33%～ 53.33%，第20天发病率为10.00%～86.67%；抗性评价上，表现为抗性的材料有7份，其中抗病的材料有1份，中抗的材料有6份，其余23份表现为感瘤黑粉病；69对多态性SSR引物在32份材料中共扩增出272个等位基因变异，每对引物检测出等位基因数3～6个，平均3.64个，多态性信息量为0.435～0.846，平均 0.764；当遗传相似系数为0.643时，69对SSR引物将32份种质资源分为4组类群，第Ⅰ组有19份材料，其中有8份抗性材料；第Ⅱ组有7份材料，有6份感病材料和1份高感病材料；第Ⅲ组有3份高感病材料；第Ⅳ组有3份高感病材料。抗病材料都集中在第Ⅰ组，其遗传背景较窄。