利用品种抗性防治玉米主要病虫害的研究进展(一)

1、利用品种抗性防治玉米主要病虫害的研究进展 （一）作者：常雪梅车兆秋高俊杨 摘要利用品种的抗病虫能力防治玉米病虫害是最经济有效的。介绍了 不同病害的抗性 ,以为育成兼抗某一地区常发性主要病虫害的优良品种 提供参考。关键词玉米 ;品种抗性 ;抗病虫 ;育种玉米病虫害常年造成玉米减产 20% 30%,利用品种的抗病虫能力防治 病虫害是最经济有效的手段。任何一个优良品种都不可能抗所有病虫 害,但是 ,育成抗某一地区常发性主要病虫害的品种是可行的。 玉米对病 虫害的抗性遗传复杂 ,不同材料的抗病虫能力不同 1-3。现对几种病虫 害的抗性进行论述 ,以期对玉米抗性育种提供依据。1 抗玉米螟 玉米品种抗亚洲

2、玉米螟的研究目前尚处于起步阶段。于永涛等4研究表明 ,抗亚洲玉米螟属数量性状遗传 ,受多基因控制 ,遗传机制复杂 ,分为 叶片抗性和茎秆抗性 ,且两者无相关性 ,以加性效应和部分显性效应为 主,个别表现为显性效应。 目前生产上大面积推广应用的杂交种亲本中 就有不少亲本带有抗虫基因 ,如 H21、Mo17、齐 319 等;一些对玉米螟敏 感的亲本也存在抗性基因 ,如自 330 等。目前推广的玉米品种浚单 20、 鲁单 981 等叶片抗虫性较好 ,郑单 958、沈玉 21 茎秆和雌穗抗虫性较好 5。根据抗虫基因的遗传特性 ,要组配抗虫性能好的杂交组合 ,应以双亲均中抗或高抗叶片侵害和茎秆侵害为好。

3、2 抗大斑病大斑病是由大斑突脐胞菌引起的 ,分为高粱转化型、玉米转化型和对玉 米高粱都能侵染的非转化型。玉米对大斑病的抗性分为质量抗性和数量抗性 6,7。质量抗性由显性单 基因控制 ,也有少数自交系的抗性是由隐性单基因控制。王玉萍等8研究表明 ,由于多个大斑病生理小种的出现 ,目前玉米品种中单一抗大斑 病基因总体上已失去了作用 ,具有多个抗大斑病基因的品种才能控制大 斑病的发生发展。因此 ,应尽可能地把质量抗性基因和数量抗性基因集 中到一个自交系中 ,至少集中 4 个抗性基因 ,形成多质系 ,充分利用质量 抗性基因和多位点数量抗性基因组合 ,控制大斑病流行。 目前,已知抗病基因有 Ht1、Ht

4、2、Ht3、HtN 及数量抗性基因和修饰基因 , 需要把它们进行聚合 ,利用带多个不同抗性基因的自交系配置杂交组合 育成抗病品种。3 抗小斑病 小斑病是由异旋孢腔菌引起的病害 ,喜温暖潮湿的环境 ,是夏玉米的主 要病害。由于品种抗性单一和全球气候变暖 ,该病有逐渐加重的趋势。 玉米小斑病病菌存在小种分化现象 ,主要分为 O小种、T 小种和 C小种。 T 小种和 C小种分别对雄性不育的 T 型细胞质和 C型细胞质具有专化致 病性,O小种无专化致病性。我国 O小种出现的频率高 ,分布广 ,为优势小玉米对 O小种的抗性分 2种类型 :一种是多基因控制的抗性 ,基因作用是 累加的,遗传率高;另一种是隐

5、性单基因 rhm 控制的质量性状抗性。 我国 已鉴定出高抗小斑病材料 2000 多份 ,但还没有发现免疫材料 9。自交选 系时 ,注意在早代 S2S3便对小斑病抗性进行选择。 配制杂交组合时两 亲本都应为高抗 ,或一高抗一中抗。应用细胞质雄性不育性育种时 ,注意不要应用 T 型不育细胞质 ,以防 T小 种成为优势种 ,造成损失。我国已选出抗 C 小种的不育系用于豫玉 22 号等杂交种子生产 ;利用 S型不育系配制的杂交组合 ,已大面积用于生产。4 抗弯孢菌叶斑病该病是由新月弯孢菌引起的 ,是近几年新发生的一种病害 ,发生在玉米 成株期 ,主要危害叶片 ,有时也危害叶鞘和苞叶。玉米材料对该病害的

6、抗性是由多个核基因控制 ,抗抗、感感 F1 代抗性 普遍提高 10,有超亲遗传现象 ,是由显性效应和累加效应共同作用的结 果。配制杂交组合 ,抗中抗 ,后代则一般表现高抗。对该病害的抗性也 未发现免疫材料。高抗的自交系有齐 319、684、郑 58、昌 7-2、65232 等,中抗的有 P138、178、丹 340、LX9801等。5 抗玉米锈病玉米锈病分南方型锈病和普通型锈病 ,分别由柄锈菌和壳锈菌引起。近 几年南方玉米锈病北移 ,已对我国玉米生产构成威胁。据任转滩 11研究 ,目前应用的玉米材料对南方型锈病的抗性以显性和 不完全显性为主 ,也存在累加、加性和其他效应。齐 319 对南方型锈

7、病 免疫,是由显性单基因控制。免疫或高抗 感病 ,F1一般表现高抗。6 抗粗缩病 玉米粗缩病是由玉米粗缩病毒引起、灰飞虱传播的一种病害。玉米感 染此病后 ,节间严重缩短 ,植株矮化 ;根系发育不良 ;严重时植株叶片近于 对生,顶叶丛生,叶色暗绿 ;植株多处产生许多蜡泪状隆起 ;雄穗明显缩短 或很难抽出 ,雌穗小或无。玉米对粗缩病的抗性 ,是由多基因控制的数量性状。杂交 1 代的抗病性 介于双亲之间 ,很少出现超亲现象 ,以加性效应为主。 因此,要配出抗性好 的杂交 1 代,其亲本之一必须高抗 ,另一亲本至少达中抗。 目前应用的自 交系达到抗或中抗的有 P138、P178、沈 137、齐 319

8、、齐 318 等 ,表现 为从美国杂交种 78599 选育的自交系抗性突出。国内的塘四平头衍生 系 H21、吉 853、515 等表现有较强的抗病性。 国内尚未发现免疫材料。7 抗矮花叶病全世界有 40 多种病毒侵染玉米 ,其中玉米矮花叶病毒分布最广 ,危害最 重。我国已确定有 3 种病毒侵染玉米引起花叶 ,其中 B 株系为主要危害 病毒 ,近年来在我国危害越来越严重 ,已逐步成为玉米产区的主要病害。 对玉米矮花叶病的抗性遗传研究结果 ,因受玉米材料的基因型、病毒株 系、环境、鉴定指标等方面的影响而不尽一致。抗性基因的遗传基础 较为复杂。研究认为由 1 5 个基因控制 ,以加性效应为主 ,显性

9、效应也 起着较大作用 ,另外也存在基因互作。我国的塘四平头衍生系抗或高抗 病;带热带血缘的齐 318、齐319等高抗病 ,P178等抗病;瑞德、兰卡斯特、 旅大红骨子血缘基本感病。抗 抗、抗 耐、抗 感组成的二环系均能选 出抗病系。8 抗茎腐病玉米茎腐病又称青枯病 ,是由几种真菌或细菌危害玉米茎基部引起相似 症状的总称。 主要有禾谷镰刀菌和腐霉菌 ,由根系侵入 ,造成茎基腐和根 腐。玉米对茎腐病的抗性是由微效多个核基因控制的数量性状遗传 ,加性效 应是重要组成部分。 F1 抗病性与亲本抗病性密切相关 ,且多偏向感病亲 本。因此 ,配制杂交组合宜采用高抗系 高抗系。9 抗穗粒腐病玉米穗粒腐病主要

10、由串珠镰孢菌引起 ,病原菌主要通过花丝和籽粒的伤 口气传侵染 ,也有通过疏导组织由根茎传到穗轴。硬粒型、苞叶紧而厚 的材料不易感病。对该病的抗性既有加性效应 ,也有一些显性效应。杂 交种 F1的抗性一般表现优于双亲平均抗性。利用 2 个抗病亲本的二环 系易选出高抗系 ,配制杂交种至少选用高抗系 中抗系。10 抗丝黑穗病玉米丝黑穗病的病原菌是丝孢堆黑粉菌 ,土传病害 ,土壤和粪肥带菌是 主要的初侵染源 ,种子也可带菌入土侵染。 通过幼根和幼芽侵入 ,随着植 株生长,最后于穗期侵染穗部而成黑穗。许多研究表明 ,玉米对丝黑穗的抗性是受核基因控制的数量性状遗传。F1 发病率介于双亲发病率之间。抗性以加性效应为主 ,显性效应和上位 性效应很小 ,环境与基因互作不显著。 选育和利用抗