玉米病害现状及育种对策研究样本.doc

辽宁省玉米病害发生现实状况及育种对策
玉米是辽宁省第一大粮食作物，也是关键饲料和工业加工原料。中国加入WTO以后，作为中国关键玉米带辽宁，在玉米育种、玉米种业和玉米生产等方面，全部面临着前所未有机遇和挑战。多年来，伴随辽宁省农业种植业结构调整，玉米面积有所降低，但玉米年播种面积、总产量仍居辽宁省粮食作物之首。所以，玉米产量丰欠直接影响到辽宁省农业、畜牧业和国民经济可连续发展。
在玉米生产过程中，可能受到多个生物和非生物原因影响，其中病虫害发生和流行是直接影响玉米产量关键原因之一。据资料报道，全世界玉米病害约160余种，在中国约有40余种。其中为害严重有玉米大斑病、小斑病、丝黑穗病、黑粉病、矮花叶病、粗缩病、青枯病和多种穗粒腐病等，其次还有纹枯病、褐斑病、锈病、炭疽病、茎基腐病和霜霉病等。多年来，东北和华北部分省份玉米尾孢菌叶斑病和弯孢菌叶斑病危害也日趋严重。
中国地域广阔，各地环境条件不一样，所以多种病害发生情况也有所不一样。有些病害分布很广，几乎全部玉米产区全部有发生，有些仅在局部地域发生或是发生比较严重。辽宁省玉米生产上现在关键流行病害关键有玉米丝黑穗病、黑粉病、青枯病、弯孢菌叶斑病、纹枯病、灰斑病、大斑病和小斑病等。研究辽宁省玉米病害发生现实状况、流行原因和育种对策，对指导辽宁省玉米抗病育种工作，选育优质、高产、多抗和适应性广玉米新品种含有重大意义。
1  玉米病害发生现实状况
1.1　土传及种传病害加重
1.1.1  玉米黑粉病　
玉米丝黑穗病是经典土传病害，在中国春玉米种植区普遍发生，在东北、华北北部、西北和西南丘陵地域发生也较严重，通常田间发病率2%～8%，重病田发病率高达60%～70%，造成严重产量损失。因为丝黑穗病直接造成果穗被害，所以，它是玉米生产中关键病害之一。20世纪70年代，对辽宁、吉林、河北、四川等9个省市不完全统计，每十二个月因丝黑穗病损失粮食达3.25亿kg，80年代以来，这一病害基础得到了控制，但多年来，伴随部分不抗病品种推广或病菌致病力变异等原因，玉米丝黑穗病又死灰复燃，最近3年，在辽宁省沈阳、辽阳、铁岭、阜新等地大面积发生，尤其以最为严重，发生地域广、面积大，发病率高，部分地块病株率高达80%，农民反应强烈，市场纠纷不停，应引发各级部门高度重视，深入加强病原菌生理分化研究及抗病育种工作。
玉米瘤黑粉病又称玉米一般黑粉病，在中国普遍发生，是玉米生产中关键病害。多年来，辽宁省各地瘤黑粉病发病也呈逐步上升趋势，对生产影响很大。因为病菌侵染植株茎秆、果穗、雄穗、叶片等幼嫩部位，所形成黑粉瘤消耗大量植株养分或植株空秆不坚固，可造成30%～80%产量损失。因为该病越冬场所复杂，土传、种传、风、雨和昆虫传输，有数次再侵染，防治比较困难，多种方法全部有不足。所以应加强防治方法研究，预防该病大规模流行。
1.1.2 玉米青枯病　
该病在辽宁省各玉米种植区全部有发生。在玉米生长后期，病害侵染植株近地表茎节，造成营养和水分输送受阻，茎秆腐烂。若玉米在灌浆阶段碰到较大降雨而且雨后暴晴，茎腐病则发病严重。通常年份，田间病株率为5%，在条件适宜年份，部分品种田间病株率高达20%以上。病株籽粒灌浆不足，造成减产。因为该病病原菌种类繁多，侵染路径有异，要想在根本上处理这一病害，还需做大量研究工作。
1.1.3  玉米顶腐病　
徐秀德等()报道，由串珠镰孢亚粘团变种侵染引发一个玉米新病害顶腐病，多年在中国北方玉米带时有发生，局部地域发生严重。1998年在辽宁阜新调查发觉，该病发生面积达4万hm2，占当年阜新玉米种植面积1/3。通常发病率为7.1%，重病田发病率高达31%。另外，在山东、吉林、黑龙江等省也有该病发生，并有逐步加重流行趋势。因其苗期发病，并能够造成死苗，所以对玉米生产影响较大。
1.2　次要病害上升为关键病害
1.2.1 玉米灰斑病　
玉米灰斑病于1991年在辽宁省丹东和庄河等局部地域发生(陈刚等，1993)，流行速度较快。，全省玉米产区普查结果，玉米灰斑病在辽宁省玉米产区全部有不一样程度发生，并已造成产量损失。吴纪昌等(1997)报道，仅在1996年辽宁省玉米灰斑病突发流行面积就达20多万hm2，玉米产量损失达2亿多kg。现在该病在辽宁省玉米生产中有加大流行趋势，潜在危害性大，应该给足够重视。
1.2.2 玉米弯孢菌叶斑病　
1994年戴法超等确定北京郊区和河北省部分玉米产区发生一个症状异于玉米小斑病和玉米圆斑病新叶斑病是由弯孢菌引发，并造成北京地域夏玉米西玉3号等杂交种和黄早四等自交系严重减产。通常减产20%，严重减产达60%。以后，辽宁省也相继发觉有该病发生。1996年该病在辽宁省玉米产区大面积暴发流行，发生面积1.92×104hm2，其中绝收1.66×104 hm2，减产2.5×108kg。玉米弯孢菌叶斑病暴发使农民不知怎样防治，技术部门也正在千方百计研究对策。
1.3 玉米病毒病流行
20世纪90年代以来，玉米矮花叶病、玉米粗缩病在中国北方大面积流行危害。辽宁省玉米病毒病也暴发成灾，尤其是1994年以后病情有逐年加重趋势。1996年发生最为严重。1996～1997年省内40多个县发生玉米矮花叶病，发病面积近7.4万hm2，平均发病率15%，严重地块80%～90%，年减产玉米近1亿kg。该病特点来势猛、范围广、发病早、病情重。多年来，部分病原不明病害种类也相继出现，且造成一定产量损失，也需要深入研究，立即查明病原。
2   玉米病害流行原因
2.1品种遗传基础狭窄，抗病性差
在过去20年中，辽宁省关键针对玉米大、小斑病和丝黑穗病开展了抗病育种工作，选育品种抗病性遗传基础狭窄，抗源单一，给病害发生流行发明了有利条件。从品种上看，现在玉米产量提升和普遍使用杂交种有直接关系，40年前，中国农民在年1000万hm2面积上种植了1个遗传基础复杂农家品种。现在天玉米面积增加到年2350万hm2，却只种植了160～190个遗传基础不相同杂交种，而且一直没有多大改变。因为少数自交系和杂交种控制全国大面积玉米生产局面，品种单一化使病原菌种类对应发生改变，加速了多种病害流行。
2.2    种质资源研究微弱
玉米种质资源是抗病育种工作基础。抗病资源判定和评价是抗病育种中关键步骤。辽宁省玉米育种单位在抗病育种研究上曾做了大量工作，如：丹东市农业科学院在90年代以来相继选育出丹9046、丹341、78599和丹598等一批抗病性强、农艺性状优良自交系；辽宁省农业科学院选育了辽2309、辽2235等优良自交系，抗丝黑穗病、青枯病等病害；铁岭市农业科学院选育了Ｃ8605、7922等抗病、优良自交系；沈阳市农业科学院选育出沈137自交系对玉米大、小斑病、丝黑穗病、青枯病、弯孢菌叶斑病均表现抗性。即使如此，辽宁省在资源抗病性判定研究工作上仍落后于生产需要，缺乏对辽宁省骨干自交系及品系抗病性系统判定，尤其是部分新流行病害在品种抗病评价上缺乏人工控制下接种病菌判定，而且品种抗病评价标准不统一，限制了抗病品种选育和应用，育成品种在抗性稳定性上也较差。
2.3    栽培制度、气候条件改变加速了病害发生
现在生产上推广杂交种多是高肥高水品种，偏施氮肥，缺乏磷、钾肥，有机肥严重不足，致使土壤板结，肥力下降；同时因为种植密度加大，湿度增加，田间小气候发生改变，致使土传病害及叶斑类病害日益加重。
温、湿度和光照等气候原因是造成病害流行关键原因。种种迹象表明，多年来中国北方气候逐步变暖，部分过去在热带发生病害有北移趋势。夏季高温、多雨、多湿有利于病害流行；冬春季湿暖，病原菌和介体昆虫越冬基数高，也增加了病害发生流行初侵染源。
另外，多年来，玉米种植区域不停扩大，大面积多年连作种植单一亲缘品种或杂交种，不仅使土壤养分失衡，更关键是诱导新病害产生，加重病害流行。同时，中国外广泛引种交流和资源交换，病种调运和种植等，也加速了病害传输和蔓延。
3  玉米抗病育种对策
3.1      拓宽选育品种遗传基础，增强抗病基因多样性，选育和利用抗病品种
基于现在育种现实状况，应加强对现有种质基础性研究，从常规农家品种、已育成品种及引进品种中挖掘新包含抗病基因在内优良基因。在抗病基因利用时，应合理利用显性单基因和微效多基因。利用现代生物技术，培育新抗病杂交种或利用新发觉基因拓宽原有优良谱系遗传背景。另外，不一样气候带玉米基因交流，也是深入扩大玉米亲本遗传多样性关键路径之一。当然，在交流前应判定所选种质对原区域和新区域病害抗性，避免新病害在引入区流行危害。
针对不停发生玉米新病害，应加紧筛选抗病自交系，选育新抗病品种。现在生产上广泛采取自交系，如7922、Ｃ8605、黄早四、丹340、478、5003、Ｅ28和掖107等对玉米灰斑病、弯孢菌叶斑病和病毒病比较感病。应对现有玉米骨干系进行一次遗传基础调查，以避免育种基础太狭窄。在利用抗病品种时，要注意品种合理布局。
3.2　明确抗病育种目标，培育水平抗性品种
原来抗病育种基础全部是以高抗某一病害为目标，通常来说，控制高抗水平基因全部是单基因性质。这种基因转入育成品种中后，往往在短短几年后因为其对病原定向选择而使本身抗病性快速降低甚至丧失。以后抗病育种目标应由对某一病害免疫或高抗转为对病害含有一定抗性、病害造成田间损失较低既可。对以单基因控制高水平抗性，也应加入微效抗病基因，以确保抗性持久利用，使品种寿命再长部分。在抗病育种中，还应提倡多抗性，即对不一样种类病害达成兼抗目标。不一样种类抗性组合，不一样层次抗性利用，有可能培育出农艺性状良好并同时含有水平抗性品种。
3.3　加强合作，联合攻关
加强玉米病原菌种群动态监测，研究辽宁省关键病害种类、病原菌致病性改变及其流行规律。深入研究病原菌致病机理，寄主抗、感性机制和耕作制度、栽培方法、农业生态环境等原因对病害成灾作用及这些原因对未来病害发生趋势影响，揭示寄主和病原物在农业生态环境中互作关系，这些对指导玉米抗病育种工作全部含相关键意义。
玉米病害发生受综合原因影响，要处理病害问题，将其危害降低到最低程度，需要玉米育种、植物病理、生理生化等学科科学家分工协作，发挥各自优势，共同完成目标。在抗病育种过程中，要发挥植物病理学家作用，监测品种抗病性全过程，尤其应加强育种基础材料判定。要把常规技术和生物技术结合起来，利用生物技术来处理常规育种技术不易处理难题。加强合作，联合攻关。使辽宁省玉米抗病育种再上一个新台阶。