玉米自交系對大斑病的抗性鑒定

王慧慧 馬湛 張文忠 蘆明 申海斌

摘要 [目的]為了篩選抗大斑病種質(zhì)資源，為選育抗病玉米品種提供基礎(chǔ)材料。[方法]2018—2019年用人工接種和自然發(fā)病2種方法對64份玉米自交系進(jìn)行大斑病抗性鑒定，以最高級別進(jìn)行綜合評價(jià)。[結(jié)果]共篩選出高抗自交系15份（23.44%），抗病自交系14份（21.88%），中抗材料21份（32.81%）;自選的41份自交系中80.49%為抗性材料;所有材料中，中抗材料所占比例最大。[結(jié)論]氣候和品種是影響大斑病發(fā)生的主要因素，只有經(jīng)過更嚴(yán)格的篩選，才能選育抗大斑病理想材料。

關(guān)鍵詞 玉米自交系;大斑病;抗性

中圖分類號 S513文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2021）10-0039-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.10.010

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Resistance of Corn Inbred Lines to Northern Leaf Blight

WANG Hui-hui1，MA Zhan2，ZHANG Wen-zhong1 et al

（1. Millet Research Institute，Shanxi Agricultural University，Changzhi，Shanxi 046011;2.Changzhi Agricultural Technology Extension Center， Changzhi，Shanxi 046000）

Abstract [Objective]To select materials of resistance to northern leaf blight. [Method] 64 corn inbred lines were used to identify by artificial inoculation and natural field conditions in 2018 and 2019. The results were evaluated at the highest classification. [Result]15 inbred lines were HR to NLB for 23.44%， 14 inbred lines were R to NLB for 21.88%， 21 inbred lines were MR to NLB for 32.81%. There were 80.49% resistant inbred lines in 41 self-selection inbred lines. The proportion of R inbred lines to NLB was the largest among all materials. [Conclusion] Climate and variety were important influence factors to northern leaf blight. The resistance materials to northern leaf blight should be selected more strictly.

Key words Corn inbred line;Northern leaf blight;Resistance

玉米大斑病是玉米主要的病害之一，近年來在全國各玉米主產(chǎn)區(qū)，尤其在冷涼濕潤地區(qū)普遍發(fā)生。玉米大斑病是由大斑凸臍蠕孢菌引起的真菌性病害，主要危害玉米葉部。大斑病的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致玉米減產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)可減產(chǎn)30%～50%，甚至絕產(chǎn)，亦嚴(yán)重影響玉米品質(zhì)，給玉米生產(chǎn)造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失[1-3]。我國國內(nèi)大斑病菌生理小種分化監(jiān)測工作從20世紀(jì)70年代開始，最初只有0小種，目前根據(jù)各地學(xué)者對玉米大斑病菌生理小種分化的研究，16個(gè)生理小種已均有報(bào)道[4-7]。由于大斑病菌生理小種數(shù)量多且變異復(fù)雜多樣，玉米大斑病的發(fā)生呈加重的趨勢，培育抗病品種是預(yù)防其發(fā)生的最根本方法，而篩選抗病種質(zhì)資源則是基礎(chǔ)。

為了豐富抗大斑病玉米種質(zhì)資源，各地研究人員開展了抗大斑病玉米自交系篩選鑒定工作。李曉光等[8]對434份玉米種質(zhì)進(jìn)行了玉米大斑病抗性鑒定，共篩選出抗病種質(zhì)（高抗、抗、中抗）320份。孫瑞東等[9]在185份種質(zhì)中篩選出了高抗自交系16份。桑立君等[10]選取了230份國內(nèi)外的自交系進(jìn)行了篩選，選出高抗材料11份，抗病材料43份，中抗材料76份。陶燁等[11]對283份國內(nèi)外種質(zhì)進(jìn)行了人工接種鑒定，共篩選出抗病材料116份。該研究共選取64份玉米自交系，采用自然發(fā)病和人工接種玉米大斑病菌混合菌種2種方法綜合選擇，于2018—2019年進(jìn)行了抗病鑒定與評價(jià)，篩選抗大斑病材料，為選育抗病玉米品種提供基礎(chǔ)材料和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)于2018—2019年在山西省長治市山西農(nóng)業(yè)大學(xué)谷子研究所試驗(yàn)地種植進(jìn)行（113.14°E，36.21°N），試驗(yàn)地海拔926.6 m。試驗(yàn)地屬半砂壤性土質(zhì)，地力中等，較均勻，前茬作物為玉米。

1.2 供試材料

該試驗(yàn)共選取了64份玉米自交系，其中23份是骨干自交系，41份為自選自交系。大斑病菌于2017年從試驗(yàn)地采集分離獲得。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)2個(gè)處理：處理A為人工接種，處理B為自然發(fā)病處理。每處理中64份供試材料按順序每個(gè)種植2行，行長5 m，行距0.60 m，株距0.25 m，每穴定苗1株，不設(shè)重復(fù)。試驗(yàn)地管理與大田常規(guī)管理一致。

1.4 接種方法

接種方法參考董懷玉等[12]的方法，從試驗(yàn)地分離獲得的大斑病菌保存于PCA培養(yǎng)基，在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)后轉(zhuǎn)至高粱粒培養(yǎng)基上培養(yǎng)，待高粱粒上布滿菌絲備用。人工接種時(shí)期為玉米大喇叭口期，于傍晚進(jìn)行接種，接種時(shí)將帶有菌絲的高粱粒投放在玉米植株心葉中，每株投放5～10粒。

1.5 病情調(diào)查

在玉米乳熟后期對玉米大斑病害情況進(jìn)行調(diào)查，病害評級方法參照王曉鷗等[13]的方法。調(diào)查時(shí)重點(diǎn)觀察穗上3葉和穗下3葉，記錄病害級別，根據(jù)病害級別對各材料的大斑病抗性進(jìn)行評價(jià)，具體病害級別劃分及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。供試材料的綜合結(jié)果以2年2種處理中抗性最高級別統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 64份玉米自交系對大斑病的抗性比較

由表2可知，供試的64份玉米自交系中有59份材料經(jīng)過2年2種處理鑒定表現(xiàn)穩(wěn)定。在2018年的大斑病抗性鑒定試驗(yàn)中，62份自交系2種處理的大斑病抗病級別相同，有2份自交系的抗性級別有差異，均表現(xiàn)為人工接種鑒定比自然發(fā)病的級別高，其中15-325人工接種鑒定抗性級別為7（感病S），自然發(fā)病表現(xiàn)為5（中抗MR）;17-Z416人工接種鑒定結(jié)果為5（中抗MR），自然發(fā)病結(jié)果為3（抗病R）。2019年的鑒定結(jié)果顯示，61份自交系2種處理的抗性級別一致，3份自交系的抗性級別不一致，均表現(xiàn)為人工接種鑒定級別比自然發(fā)病的高，15-320-1和16-275人工接種抗性級別為5（中抗MR），自然發(fā)病抗性級別為3（抗病R）;17-Z391人工接種抗性級別為7（感病S），自然發(fā)病結(jié)果為5（中抗MR）。

綜合分析2018和2019年2種處理（表3），結(jié)果顯示64份玉米自交系中共篩選出高抗材料15份，占總數(shù)的23.44%;抗病材料14份，占21.88%;中抗材料21份，占32.81%;感病材料13份，占20.31%;高感材料1份，占1.56%;大斑病抗性在中抗以上的材料共計(jì)50份，占78.13%。所有材料中中抗材料（抗性級別為5）最多。

2.2 骨干系與自選系對大斑病抗性比較

對骨干系和自選系大斑病抗性進(jìn)行分析，結(jié)果顯示23份骨干系大斑病抗性穩(wěn)定，其中高抗材料1份，抗病材料6份，中抗材料10份，感病材料6份（表3），分別占4.35%、26.09%、43.68%、26.09%;因此73.92%的材料為抗性材料。41份自選系中，34.15%的材料大斑病抗性評價(jià)為高抗，共14份;19.51%的抗性評價(jià)為抗病，共8份;26.83%的材料為中抗材料，共11份;17.07%的材料為感病材料，共7份;2.44%的材料為高感材料，共1份;80.49%的材料為抗性材料。自選系中1572經(jīng)過多年的應(yīng)用，大斑病抗性穩(wěn)定;近年新選的40份材料中，15-235、15-320-1、16-275、17-Z391和17-Z416共5份抗性不穩(wěn)定，15-320-1、16-275和17-Z416抗性綜合評價(jià)均為中抗，15-325和17-Z391的抗性均為感病。

2.3 新選的40份自選系的大斑病抗性比較

由表4可知，第1組（15-）中選用的10份自交系中有1份高抗材料、2份抗病材料、3份中抗材料、3份感病材料和1份高感材料;第2組（16-）中選用的10份材料中有4份高抗材料、2份抗病材料、3份中抗材料和1份感病材料;第3組（17-）中選用的20份材料中有8份高抗材料、4份抗病材料、5份中抗材料和3份感病材料。

3 結(jié)論與討論

培育抗病玉米品種的關(guān)鍵是篩選抗性種質(zhì)。該試驗(yàn)采用人工接種鑒定和自然發(fā)病2種方法鑒定，依最高抗病級別評價(jià)64份自交系的大斑病抗性，以更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)篩選抗性

種質(zhì)，為選育抗病品種提供基礎(chǔ)。綜合分析2018和2019年

2年2種處理的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)所有骨干系抗性穩(wěn)定，自選系中有個(gè)別不穩(wěn)定，表明氣候因素和品種是大斑病發(fā)生的主要因素。骨干自交系Mo17的抗性表現(xiàn)與董懷玉等[12]的結(jié)果不同，這可能是因?yàn)楦鞯貐^(qū)玉米大斑病生理小種致使同一材料在不同地區(qū)的抗性表現(xiàn)不同。該試驗(yàn)共篩選大斑病中抗以上（高抗+抗病+中抗）自交系50份，高抗自交系15份，其中14份高抗材料屬自選系。比較新選的3組材料可以發(fā)現(xiàn)，選育的高抗材料呈增加趨勢，說明近幾年在組建抗大斑病群體的思路、選取基礎(chǔ)種質(zhì)和加代選擇等方面的方向和方法是正確的。在今后的種質(zhì)創(chuàng)新過程中應(yīng)當(dāng)以更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選，選育大斑病抗性穩(wěn)定且對其他玉米生產(chǎn)中主要病蟲害綜合抗性較好的材料，為選育多抗玉米品種提供基礎(chǔ)。

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