对改良玉米自交系多种穗腐病的抗性鉴定与评价.pdf

试验研究 2023.11玉米作为我国目前种植面积和产量最大的粮食作物袁在粮食生产中占有重要份额和地位遥 玉米穗腐病是玉米生产中普遍发生且危害严重的病害袁 品种对该病的抗性水平直接影响生产的稳定遥 穗腐病是玉米生长中后期由多种病原菌引起的果穗或籽粒腐烂尧发芽尧变质袁是制约我国玉米安全生产的重要因素遥 该病害不仅直接为害果穗造成减产袁还可以产生如伏马毒素尧黄曲霉毒素尧赤霉毒素等多种毒素袁如果受感染的玉米被作为食品或饲料使用袁 就会对食品安全和动物健康构成一定的威胁遥 选择抗病品种是目前安全尧有效的防治措施袁而品种选择的基础是拥有良好抗性的优质种质资源袁 改良玉米种质资源以提高种质资源抗病性已经成为了玉米育种工作的重要方向之一遥 本研究采用 2 种人工接种方法袁在2022 年对经过改良的 79 份玉米种质资源进行了东华北春玉米区常见的玉米穗部病害的抗性鉴定和评价袁为抗病育种和种质资源的改良创新打下坚实基础遥1材料与方法1.1供试材料79 份改良自交系袁编号分别为 A1耀24尧BR1耀30尧FR1耀25袁由丹东农业科学院玉米所改良尧留存并提供遥1.2供试菌株拟 轮 枝 镰 孢咱Fusarium verticillioides 渊Sacc.冤Nirenberg暂V4尧禾谷镰孢渊Fusarium graminearum sensustricto冤G12尧草酸青霉渊Pennicillium oxalicum Currie etThom冤MP7尧哈茨木霉渊Trichoderma harzianum Rifai冤T24 均由丹东农业科学院植物保护研究所提供遥1.3鉴定圃的设置鉴定圃设置在辽宁省凤城市袁 该地区夏季阴雨寡照袁是北方春玉米穗腐病发病的重灾区袁具有良好的鉴定条件遥 所有自交系共设置 4 个处理袁处理 1院接种玉米禾谷镰孢穗腐病曰处理 2院接种玉米拟轮枝镰孢穗腐病曰处理 3院接种玉米青霉穗腐病曰处理 4院接种玉米木霉穗腐病遥 每个处理每份材料种植 1 行袁行长 3 m尧行距 0.6 m袁每行 11 株袁每处理设置 1 组抗感对照遥 玉米穗腐病的抗尧感对照分别是 X178尧B73遥 接种鉴定田按照常规化管理遥1.4接种方法接种时期为玉米吐丝后 7耀14 d袁全天均可接种遥将病原菌分别接入经高压灭菌的马铃薯葡萄糖培养液中袁在 25益尧自然光条件下 120 r/min 振荡培养 5 d遥 使用灭菌双层纱布过滤培养物获得分生孢子悬浮液袁分别将病原菌用无菌水将孢子浓度调至 2 伊106个/mL 后即可用于接种遥1.4.1花丝通道注射法将连动注射器的吸液管置于分生孢子悬浮液中袁金属注射针头从玉米雌穗顶端上方的花丝通道部位侧边轻轻插入花丝与穗轴之间袁以不破坏穗轴及花丝为准袁定量注入 2 mL 接种液遥作者简介院陈晓旭渊1981-冤袁女袁本科袁副研究员袁从事玉米抗病性鉴定和草莓病害鉴定工作遥 E-mail院对改良玉米自交系多种穗腐病的抗性鉴定与评价陈晓旭赵睿杰王应玲王作英渊丹东农业科学院辽宁凤城 118100冤摘要院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尧玉米禾谷镰孢穗腐病尧玉米木霉穗腐病尧玉米青霉穗腐病的抗性鉴定与评价遥结果表明袁大部分自交系对玉米拟轮枝镰孢穗腐病尧禾谷镰孢穗腐病尧青霉穗腐病抗性较好袁对木霉穗腐病抗性表现中等遥经筛选得到兼抗 4 种穗腐病的多抗性种质 12 份袁为抗病品种的选育提供了重要材料遥关键词院玉米自交系曰拟轮枝镰孢穗腐病曰禾谷镰孢穗腐病曰木霉穗腐病曰青霉穗腐病曰抗性鉴定89-2023.11 试验研究1.4.2籽粒注射法将连动注射器的吸液管置于分生孢子悬浮液中袁 金属注射针头在雌穗中部苞叶外以 45毅斜向下方进行穿刺袁当金属针穿过苞叶刺入籽粒的同时进行注射接种 2 mL 孢子悬浮液曰或用尖锐金属器具渊如电钻冤先在雌穗中部以 45毅斜向下方钻孔袁伤口从苞叶至穗轴袁使用连动注射器将 2 mL 孢子悬浮液注入伤口中5-15遥1.5玉米穗腐病病情分级标准按照 叶玉米抗病虫性鉴定技术规范曳渊NY/T1248.8-2016冤9 级分级标准袁1 级院发病面积占雌穗总面积的 0耀1%曰3 级院 发病面积占雌穗总面积的 2%耀10%曰5 级院 发病面积占雌穗总面积的 11%耀25%曰7 级院发病面积占雌穗总面积的 26%耀50%曰9 级院发病面积占雌穗总面积的 51%耀100%遥计算每份鉴定材料雌穗的平均病级袁 并依据平均级别确定该鉴定材料对穗腐病的抗性遥 抗性的划分标准院当平均病级臆1.5 级时袁为高抗渊HR冤曰当平均病级为 1.6耀3.5 级时袁为抗病渊R冤曰平均病级为 3.6耀5.5 级时袁为中抗渊MR冤曰平均病级为 5.6耀7.5 级时袁为感病渊S冤曰平均病级为 7.6耀9.0 级时袁为高感渊HS冤5-6遥2结果与分析2.1对改良自交系玉米拟轮枝镰孢穗腐病的抗性鉴定使用籽粒注射法尧 花丝通道注射法人工接种玉米拟轮枝镰孢穗腐病袁鉴定评价 79 份改良国外的玉米自交系遥 调查结果显示渊图 员冤圆 种方法下玉米田均发病充分袁 采用籽粒注射法接种后发病较花丝通道注射法重遥 使用花丝通道注射法抗病对照 X178 和感病对照 B73 分别表现为抗和高感曰 对玉米拟轮枝镰孢穗腐病表现高抗尧抗尧中抗尧感和高感的自交系分别为 7 份尧15 份尧21 份尧23 份尧13 份袁占比分别是 8.9%尧19.0%尧26.6%尧29.1%尧16.5%遥使用籽粒注射法抗病对照 X178 和感病对照 B73 分别表现为中抗和高感曰对玉米拟轮枝镰孢穗腐病表现高抗尧抗尧中抗尧感和高感的自交系分别为 3 份尧8 份尧16 份尧27 份尧25 份袁占比分别是 3.8%尧10.1%尧20.3%尧34.2%尧31.6%遥2.2对改良自交系玉米禾谷镰孢穗腐病的抗性鉴定由图 圆 可知袁圆 种方法均发病充分袁 籽粒注射法接种后整体发病较花丝通道注射法重遥 使用花丝通道注射法抗病对照 X178 和感病对照 B73 分别表现为抗病和高感曰 对玉米禾谷镰孢穗腐病表现高抗尧抗尧 中抗尧 感和高感的自交系分别为 5 份尧14 份尧21 份尧25 份尧14 份袁占比分别是 6.3%尧17.7%尧26.6%尧31.6%尧17.7%遥 使用籽粒注射法抗病对照 X178 和感病对照 B73 分别表现为中抗和高感曰 对玉米禾谷镰孢穗腐病表现高抗尧抗尧中抗尧感和高感的自交系分别 2 份尧8 份尧15 份尧29 份尧25 份袁 占比分别是 2.5%尧10.1%尧19.0%尧36.7%尧31.6%遥2.3对改良自交系玉米木霉穗腐病的抗性鉴定由图 猿 可知袁使用花丝通道注射法后发病充分袁抗病对照 X178 和感病对照 B73 分别表现为中抗和高感曰对玉米木霉穗腐病表现抗尧中抗尧感和高感的自交系分别为 4 份尧10 份尧38 份尧27 份袁 占比分别是5.1%尧12.7%尧48.1%尧34.2%遥 使用籽粒注射法接种后图 员拟轮枝镰孢穗腐病不同抗性级别玉米自交系份数图 圆禾谷镰孢穗腐病不同抗性级别玉米自交系份数图 猿木霉穗腐病不同抗性级别玉米自交系份数90-试验研究 2023.11所有自交系及抗病对照 X178 和感病对照 B73 均表现为高感袁抗病对照没有达到中抗以上袁使用籽粒注射法的结果无效遥2.4对改良自交系玉米青霉穗腐病的抗性鉴定由图 源 可知袁使用籽粒注射法尧花丝通道注射法人工接种玉米青霉穗腐病袁鉴定评价 79 份改良国外的玉米自交系袁调查结果显示两种方法均发病充分袁籽粒注射法接种后发病较花丝通道注射法重遥 使用花丝通道注射法抗病对照 X178 和感病对照 B73 分别表现为抗和高感曰对玉米青霉穗腐病表现高抗尧抗尧中抗尧感和高感的自交系分别为 11 份尧21 份尧20 份尧17 份尧 10 份袁 占比分别是 13.9%尧 26.6%尧 25.3%尧21.5%尧12.7%遥 使用籽粒注射法抗病对照 X178 和感病对照 B73 分别表现为中抗和高感曰 对玉米青霉穗腐病表现高抗尧 抗尧 中抗尧 感和高感的自交系分别4 份尧5 份尧 18 份尧30 份尧22 份袁 占比分别是 5.1%尧6.3%尧22.8%尧38.0%尧27.8%遥2.5改良玉米自交系多种玉米穗腐病的综合抗性使用 2 种不同方法对同一批种质资源进行鉴定的试验结果可知袁供试的 79 份自交系对 4 种常见的玉米穗腐病的抗性表现均存在差异遥 对玉米拟轮枝镰孢穗腐病表现达到中抗以上的抗性自交系有17 份袁占 21.5%曰对玉米禾谷镰孢穗腐病表现中抗以上的抗性种质有 19 份袁占 24.1%曰对玉米木霉穗腐病表现中抗以上的抗性种质有 14 份袁占 17.7%曰对玉米青霉穗腐病表现中抗以上的抗性种质有 20 份袁占25.3%遥 上述结果表明袁经过改良后有 12 份改良自交系对 4 种穗腐病抗性较好袁均达到中抗以上遥3讨论与结论玉米穗腐病的遗传属于复杂的数量性状遗传袁因此培育抗性强的玉米新品种成为当前迫切需要解决的难题遥 本研究经过的鉴定与评价田间人工接种不同方法袁从 79 份经过本土改良的国外玉米种质中筛选出 12 份兼抗 4 种玉米穗腐病的多抗自交系遥 这些抗穗腐病自交系的筛选对于我国玉米抗病育种和选育多抗性品种具有重要的利用价值袁 是今后开展创新育种的重要基础材料遥参考文献1胡颖雄,刘玉博,王慧,等.玉米穗腐病抗性遗传与育种研究进展J.玉米科学,2021,29渊2冤:171-178.2段灿星,王晓鸣,宋凤景,等.玉米抗穗腐病研究进展J.中国农业科学,2015,48渊11冤:2152-2164.3Duan 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I,Sandoval-Cancino G,et al.Seedling growth promotion and potential biocontrol againstphytopathogenic Fusarium by native rhizospheric Pseudomonasspp.strains from Amarillo Zamorano maize landraceJ.Rhizo鄄sphere,2022渊24冤:100601.名第二袁第 2 茬尧第 3 茬及全年产量均排名第一袁说明该品种高产且全年产量分布较为均衡遥 在抗病性方面袁 该品种在生育中期的白粉病和病毒病抗性分别达到高抗和抗的水平曰 在后期也均达到中抗及以上水平袁整体抗性优于其他品种袁说明该品种抗病能力较好遥 另外袁天骄 2 号果皮薄且韧袁瓤红袁中心含糖量高袁肉质脆袁口感好遥 初步认为天骄 2 号适宜在北京地区长季节栽培生产遥参考文献1林燚袁杨瑜斌袁朱正斌.浙江温岭大棚嫁接西瓜长季节栽培技术J.中国瓜菜袁2005渊6冤院36-37.2李基光袁梁志怀袁刘建雄袁等.湖南大棚西瓜立式长季节栽培J.中国瓜菜袁2015袁28渊2冤院57袁59.3王锡明袁钱娣袁张超袁等.小果型黄瓤西瓜苏梦 4 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