玉米主要病害發(fā)生原因分析及抗病育種對(duì)策

李乃軍

黑龍江處于我國(guó)國(guó)土的東北端，占地面積47.3萬(wàn)平方公里，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，全省年均溫在-5℃～5℃之間，年降水量400-650mm，作物生長(zhǎng)季降水占據(jù)了全年降水量的83%-94%，是我國(guó)重要的糧食基地，主要糧食作物包括水稻、玉米、小麥和大豆等。玉米生產(chǎn)在黑龍江農(nóng)業(yè)中占據(jù)著相當(dāng)大的比重，但是受各種因素影響，在玉米種植中存在這病害頻發(fā)的問題，不僅影響了玉米的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，而且降低了玉米的品質(zhì)。對(duì)此，需要相關(guān)部門做好玉米主要病害發(fā)生原因的分析，采取切實(shí)有效的抗病育種對(duì)策，推動(dòng)玉米的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

1 玉米主要病害發(fā)生原因

黑龍江地區(qū)的玉米主要病害包括了玉米絲黑穗病、玉米大斑病、玉米莖腐病以及玉米灰斑病等，這些病害的存在，對(duì)玉米生產(chǎn)構(gòu)成了潛在威脅，而想要對(duì)病害進(jìn)行有效的預(yù)防和治理，就必須首先明確病害發(fā)生的原因。

1.1 玉米品種單一

玉米品種單一主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是種質(zhì)遺傳基礎(chǔ)狹窄導(dǎo)致的品種單一化，由于血緣先進(jìn)，大面積連片種植導(dǎo)致抗病譜相似，抗病類型也大致相同，給病害的流行提供了良好的條件；二是抗病育種目標(biāo)單一，多抗性品種欠缺?，F(xiàn)階段，黑龍江省抗病育種針對(duì)的多是某個(gè)多發(fā)性病害，如玉米大斑病等，定向選擇抗原，會(huì)導(dǎo)致病原毒性小種大量增值，加大病菌變異頻率，繼而使得抗病玉米品種的抗性消失，引發(fā)大范圍病害。同時(shí)，對(duì)高抗水平進(jìn)行控制的基因多是單基因，在轉(zhuǎn)入到育成品種后，由于對(duì)病原的定向選擇，會(huì)導(dǎo)致自身抗病性的下降乃至喪失，使得原本的抗病品種變?yōu)楦胁∑贩N。

1.2 栽培機(jī)制變化

一是玉米播種期提前。在黑龍江中西部和西部地區(qū)，農(nóng)戶為嗆墑情，會(huì)將播種期提前，在低溫影響下，種子發(fā)芽緩慢，為土壤中病原菌的傳播提供了有利條件；二是玉米種植密度增大。上世紀(jì)八十年代之前，玉米品種多為半展或平展型，種植密度小，而現(xiàn)階段，為了提高產(chǎn)量，選擇的多是半緊湊或者緊湊型，種植密度大，導(dǎo)致田間濕度增大，也給病害的船舶創(chuàng)造了良好環(huán)境；三是施肥不科學(xué)。以氮肥為主，缺少磷肥和鉀肥，植株生長(zhǎng)迅速但是抗病能力有所下降，四是大面積連作重茬中職。在這樣的耕作模式下，根際微生物區(qū)系出現(xiàn)了很大的變化，土壤中的病原菌持續(xù)積累，玉米病害的嚴(yán)重程度也在不斷增加。

1.3 氣候條件變化

最近幾年，我國(guó)北方氣候持續(xù)變暖，夏季高溫多雨，利于病害流行及傳播；冬春溫暖，病原菌基數(shù)高，病害初侵染源也因此不斷增加。黑龍江春季低溫干旱，玉米出苗緩慢，容易誘發(fā)玉米絲黑穗病。

2 玉米抗病育種對(duì)策

2.1 加快品種培訓(xùn)

考慮不斷增加的玉米病害種類以及爆發(fā)頻率，結(jié)合黑龍江省復(fù)雜的生態(tài)條件，當(dāng)前單一抗性玉米品種已經(jīng)無(wú)法滿足玉米生產(chǎn)需求。因此，有關(guān)部門應(yīng)該重視抗病育種工作，加快對(duì)多抗玉米品種的培訓(xùn)，通過單基因抗性與多基因抗性的相互結(jié)合，全部其具備長(zhǎng)效抗病能力，保證玉米穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。另外，應(yīng)該加強(qiáng)玉米種質(zhì)基礎(chǔ)性研究，結(jié)合現(xiàn)有品種，對(duì)優(yōu)秀的抗病基因進(jìn)行挖掘，合理利用微效多基因及顯性單基因，結(jié)合新發(fā)現(xiàn)的基因?qū)υ镜膬?yōu)良種質(zhì)遺傳背景進(jìn)行拓展。在育種方面，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)多技術(shù)并用，如化學(xué)誘變、輻射育種等，配合回交、復(fù)合雜交等，打破不利基因連鎖遺傳，通過抗性基因與有利性狀的重組，形成全新的抗源種質(zhì)基因庫(kù)。

2.2 擴(kuò)大引種范圍

可以對(duì)玉米良種引種方位進(jìn)行拓展，將本地種質(zhì)與外引種質(zhì)結(jié)合起來(lái)，在拓展玉米種質(zhì)基礎(chǔ)的同時(shí)，也可以提升其抗病能力。上世紀(jì)九十年代，利用自交系育成技術(shù)，以美國(guó)玉米雜交種78599為基礎(chǔ)，培育出了沈137、87-1、齊318等品種，促進(jìn)了玉米產(chǎn)量及抗逆性的提高。而蘇俊等人利用11A導(dǎo)入熱帶種質(zhì)，培育出了9份穩(wěn)定自交系，提高了玉米對(duì)于莖腐病、大斑病的抗性。因此，黑龍江省應(yīng)該進(jìn)一步擴(kuò)大引種范圍，以更加豐富的玉米種質(zhì)抗源，提升玉米抗病能力。

2.3 重視抗病基因轉(zhuǎn)育

玉米近緣材料包括了小穎玉米、繁茂玉米、墨西哥野生玉米、四倍體多年生玉米等，在這些近緣材料中包含了許多優(yōu)良基因，能夠?yàn)橛衩卓共∧芰Φ难芯刻峁┲С?。中?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的相關(guān)研究表明，在野生玉米中，不僅存在抗玉米青枯病和葉斑病的基因，而且具備斑紋病毒及褪綠矮化病的免疫抗體，通過對(duì)這些優(yōu)秀種質(zhì)資源的合理應(yīng)用，可以提升玉米的抗病能力，有效解決抗源不足的問題。

2.4 構(gòu)建全新抗性基因

上世紀(jì)九十年代至今，轉(zhuǎn)基因作物得到了迅速發(fā)展，美國(guó)玉米帶大量種植了轉(zhuǎn)HT基因抗除草劑玉米以及轉(zhuǎn)BT基因抗螟玉米，增產(chǎn)效益顯著。而伴隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不斷進(jìn)步，能夠逐步消除不同物種之間的生殖隔離，為異種有利基因的引入提供便利，繼而對(duì)玉米種性進(jìn)行改變。結(jié)合外源DNA導(dǎo)入生物技術(shù)，利用抗病種質(zhì)，獲取抗病性狀基因片斷，也可以將野生近緣種屬或者地理遠(yuǎn)緣種屬抗病基因引入到本地種質(zhì)中，以得到高抗和兼抗性狀的變異后代。

2.5 強(qiáng)化玉米抗性鑒定

抗性鑒定是玉米抗病育種的基礎(chǔ)，也是對(duì)病害抗源進(jìn)行篩選的方法之一，通過抗病性鑒定后，才能明確玉米種質(zhì)對(duì)于病害的抗性，也才能通過對(duì)抗病育種材料的選擇來(lái)提升育種效率。在高世代選擇方面，應(yīng)該采用多期選擇方法，提升選育材料的代表性，從而推進(jìn)抗病育種進(jìn)程。

3 結(jié)語(yǔ)

玉米病害研究和防范是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，涉及內(nèi)容眾多，需要耗費(fèi)的時(shí)間和人力物力也較多。有關(guān)科研單位需要提升抗病育種意識(shí)，將近期病害防治和遠(yuǎn)期種質(zhì)基礎(chǔ)拓展結(jié)合起來(lái)，確保黑龍江玉米生產(chǎn)的穩(wěn)健發(fā)展。

作者單位：黑龍江省嫩江農(nóng)場(chǎng)