国内玉米抗病虫育种研究进展陆登义祁旭升刘忠祥杨晓明张立勤（甘肃省农科院粮作所兰州７３００ ７０摘要针对甘肃省玉米丝黑穗病、大斑病、矮花叶病、茎腐病及亚洲玉米螟等危害玉米的主要病 虫害，对其国内近几年玉米的抗性遗传和育种研究的进展作了综述，为我省开展玉米抗病虫育种提 供信息。关键词玉米抗病虫育种进展中图资料分类号Ｓ３３２．２１９８０年前后，
玉米大斑病、 丝黑穗病和矮花叶病曾在我省流行，造成严重损失。近年由于大斑病２号小种在陇南的出现及矮花 叶病的再度流行，对全省玉米生产构成极大威胁，同时茎腐病和玉米螟的为害亦呈加重趋势，在部 分地区造成一定的损失。选育和推广抗病虫品种是控制病虫害的根本措施和最经济有效的方法。因 此，总结和借鉴国内玉米抗病虫育种方面的经验，将有助于加快我省玉米抗病虫育种进程。１抗玉 米丝黑穗病育种玉米丝黑穗病是国内春玉米区的主要病害。７０年代初因种植感病杂交种，该病曾 一度流行成灾；８０年代淘汰了高感杂交种，使其发生为害得到控制。近年来，为满足市场需求， 育种工作者将高淀粉、高油分、高赖氨酸及高产耐密作为杂交种选育的主要目标，有些育种单位和 引种部门对丝黑穗病的抗性放在次要位置，国内生产上种植的掖单４号、掖单５号、掖单５１、吉 单２０９、吉单２０４等杂交种都感染丝黑穗病，随着夏玉米区感丝黑穗病杂交种大量进入春玉米 区，导致部分地区丝黑穗病再度回升。除继续筛选高抗杂交种，淘汰高感品种外，国内近年对中感 杂交种采用种子包衣等措施进行防治。“八五”期间，国内有些科研单位协作攻关，针对玉米生产 中存在的丝黑穗病、土壤缺素、苗期病害及地下害虫等问题，研究提出了符合不同玉米区要求的种 衣剂配方以代替常规药剂拌种，其防效显著，推广前景广阔。“九五”期间，种植抗病品种和对感 病品种种子包衣已成为防治玉米丝黑穗病的主要措施，随着种子工程的全面实施，种子的包衣率将 大幅度提高，玉米丝黑穗病将会得到有效控制。２抗玉米大斑病育种自６０年代以来，美国相继发 现了大斑病菌生理小种１、２、３和４号。１号小种在我国各玉米产区普遍存在，其对Ｈｔ１、Ｈ ｔ２、Ｈｔ３、ＨｔＮ是无毒的，属普通小种。１９９２年发现２号小种，其对带有Ｈｔ１基因的 玉米有毒力，产生萎蔫性病斑，对Ｈｔ２、Ｈｔ３基因无毒，产生褪绿型斑。１９７６年和１９８ ９年又相继发现３号（侵染Ｈｔ２、Ｈｔ３）和４号（侵染Ｈｔ２、Ｈｔ３、ＨｔＮ）小种。８０ 年代初，带Ｈｔ１单基因的杂交种丹玉１３开始在辽宁省推广，并很快成为主体品种。随着带Ｈｔ １基因品种的应用，１９８０年该省大斑病２号小种的出现频率上升到８５％以上，１９９０年几 乎达到１００％，成为当地的优势小种，丹玉１３的抗病性随之丧失。河北省从１９８７年开始， 随着丹玉１３种植面积的扩大和种植年限的延长，该品种对大斑病的抗性亦逐渐丧失，也正是２号 小种频率上升所致。近几年２号小种从东北玉米区向华北玉米区蔓延，频率逐年上升，为害程度加 重。根据Ｆｌｏｒ的基因对基因理论，一个新的抗性基因的出现，必然会导致病原菌发生变异，出 现新的致病类型来克服新的抗性基因，而有Ｈｔ１单基因抗性的自交系（如Ｍｏ１７Ｈｔ１、Ｅ２ ８、７９－２２等）组配的丹玉１３、沈单８号等杂交种抗性的丧失，完全符合基因对基因学说。 为了有效抑制大斑病新小种的出现，国内学者提出必须密切监测小种的组成和变化动态，把多种单 基因抗性与多基因抗性结合起来加以利用。玉米的多基因抗性资源较为丰富，在进行多基因抗性育 种的同时，如果再根据当地小种的出现类型，与单基因Ｈｔ１、Ｈｔ２、Ｈｔ３、ＨｔＮ加以结合 ，把单基因有机地组合成Ｈｔ１×Ｈｔ２、Ｈｔ１×Ｈｔ３、Ｈｔ１×ＨｔＮ，再应用到杂交种中 去，并在生产中注意不同抗源品种的合理搭配和布局，避免单一化，即可防止或延缓各种生理小种 的出现，增强抗病持久性，控制大斑病的流行。３抗茎腐病育种玉米茎腐病在国内呈现出加重趋势 ，主推品种大多不抗病，发病率为５％～７０％，损失产量１０％～５０％，国内对该病的研究尚 处在起步阶段。茎腐病的病原菌有禾谷镰刀菌（ＦｕｓａｒｕｍｇａｍｉｎｅａｒｕｍＳｃｈＷ． ）、串珠镰刀菌（Ｆ．ｍｏｎｉｌｉｆｏｒｍｅＳｈｅｌｄ）及腐霉菌（ＰｙｔｈｉｕｍＳｐｐ） 等，优势病原菌随各玉米生态区而存在差别，符合生物间遗传学生态学的观点。抗性鉴定时可采用 注射接种、牙签接种、根埋接种和播种时接种等方法，但大多倾向于播种时接种和在连作地块自然 鉴定，其根据是病原菌主要通过苗期根系侵入寄主并潜伏，而且这种接种鉴定法还比较省时、省力 。茎腐病在植株上的症状有青枯和黄枯两种类型，也可引起苗期病害。有人研究指出，症状类型与 病原菌的种类无关，主要取决于发病时期（植株乳熟后期）的降雨和高温等环境条件。抗性研究结 果表明：玉米对茎腐病的抗性具有广泛的变异性，这说明选择是有效的；不同的学者分别研究得出 ，其抗性由基因加性、显性和不完全显性效应控制；同亲缘的姊妹系，对茎腐病的抗性表现基本相 同；利用含有一个高抗亲本的二环系材料，不一定能选出高抗新品系，而应用含有两个抗病亲本的 二环系材料则易选出高抗品系；玉米自交系对茎腐病的抗性与其它病害无拮抗作用，同一自交系在 不同地区对茎腐病的抗感性趋势一致；用玉米连作地块作病圃对品种进行抗性鉴定的结果同接种鉴 定结果基本一致，较能客观反映品种自身的抗病性。通过接种鉴定，表现高抗的自交系有４６６、 ４０６、３４０、４３４、吉８７３、丹黄０３、黄４２８、金０９、Ｍｏ１７、５００３、Ｅ２ ８、８１１２、４７８等，抗源比较丰富；育成的一批苗头组合和品种的抗性较推广品种有了明显 提高，如沈试２９、长单１８３、丹玉６６、四单７８、四单２４、掖单５１、８１１２×３４０ 、吉单１５、豫玉９号等，表明利用抗病杂交种防治茎腐病的前景广阔。４抗玉米矮花叶病育种玉 米矮花叶病是一种新的世界性病害，１９６３年在美国的俄亥俄州大发生，１９６５年由美国的Ｌ ．Ｅ．Ｗｉｌｉａｍ等人定名为玉米矮花叶病毒（ＭＤＭＶ）。国内是在１９６８年华北大流行后 才引起重视，近几年在河北省及我省陇南暴发成灾，给生产造成严重威胁。种子带毒是该病初侵染 的主要来源。症状主要是褪绿，其它如穗小、茎细、株矮、根部萎缩等是受褪绿影响所致。该病可 用人工摩擦和高压喷雾接种。抗性表现为显性遗传，杂交种的抗性倾向于抗性强的亲本。在我国玉 米自交系的种质资源中，旅大红骨系统（如Ｅ２８、丹３４０等）、瑞德黄马牙系统（如１０７、 ８１１２、５００３、４７８等）、兰卡斯特系统（如Ｍｏ１７、Ｃ１０３、Ｖａ３５等）均不抗 矮花叶病，只有四平头和获嘉白马牙系统如黄早４、Ｈ２１、获唐白４２、获唐黄１７、获白、二 南２４等表现抗病，抗源相对较少。目前生产上种植的杂交种，一类是由感病自交系组配，如丹玉 １３、中单２号、掖单１３等；另一类是由一抗一感的两个自交系组成，如烟单１４、掖单２号、 掖单４号等；高抗杂交种有太单２３、沈试２９、唐抗５号、冀单１７等，高抗杂交种比较缺乏。 因此，国内和我省应加强抗源的筛选鉴定及抗病育种工作。５抗玉米螟育种玉米螟分亚洲玉米螟Ｏ ．ｓｔｒｉｎｉａｆｕｒｎａｃａｌｉｓ（ＧＮ．）、欧洲玉米螟Ｏ．ｎｕｂｉｌａｌｉｓ（Ｈｂ ．）和美洲玉米螟Ｏ．ｏｂｕｍｂｒａｔａｌｉｓＬｅｄ．。亚洲玉米螟为国内北方优势种；内蒙 古、河北、宁夏为亚洲、欧洲玉米螟混发区；新疆伊宁为欧洲玉米螟。甘肃有待研究。该虫在我国 从北到南可发生１～６代，严重发生年可减产１５％以上。防治玉米螟的方法较多，其中最有前途 的是种植抗螟品种。抗螟性鉴定方法有饲养后的幼虫体重法、１代螟幼虫食叶等级法、２代螟在果 穗和茎秆内侵蚀性状的综合指数法及虫粪圈法等，但有待完善和规范。国内关于玉米对亚洲玉米螟 抗性方面的研究较少，目前正处于初级研究阶段。研究表明：不同的自交系和杂交种之间，在１代 螟食叶等级上和２代螟果穗、茎秆侵蚀性状综合指数有较大的遗传差异，表明选择是有效的；抗性 是受多基因控制的数量遗传性状，其遗传以加性效应为主，显性基因效应也起一定作用，抗性呈部 分显性；同一自交系或杂交种对１代和２代螟的抗感反应表现不一致，选材要兼顾对１代螟和２代 螟的抗性。初步确定，抗１代螟的自交系有Ｂ７５、沈１４４、Ｂ８６，中抗的自交系有沈１７１ 、沈４５５、沈６６、Ｍｏ１７Ｈｔ等；抗２代螟的自交系有沈４４、沈４５５、Ｂ８６等。在抗 玉米螟育种中，要尽量选两个亲本都在中抗以上的自交系组配杂交组合，以获得较理想的抗虫杂交 种。国内玉米抗病虫育种研究进展@陆登义@祁旭升@刘忠祥@杨晓明@张立勤$甘肃省农科院粮 作所玉米,抗病虫,育种,进展针对甘肃省玉米丝黑穗病、大斑病、矮花叶病、茎腐病及亚洲玉米 螟等危害玉米的主要病虫害，对其国内近几年玉米的抗性遗传和育种研究的进展作了综述，为我省 开展玉米抗病虫育种提供信息。制；同亲缘的姊妹系，对茎腐病的抗性表现基本相同；利用含有一 个高抗亲本的二环系材料，不一定能选出高抗新品系，而应用含有两个抗病亲本的二环系材料则易 选出高抗品系；玉米自交系对茎腐病的抗性与其它病害无拮抗作用，同一自交系在不同地区对茎腐 病的抗感性趋势一致；用玉米连作地块作病圃对品种进行抗性鉴定的结果同接种鉴定结果基本一致 ，较能客观反映品种自身的抗病性。通过接种鉴定，表现高抗的自交系有４６６、４０６、３４０ 、４３４、吉８７３、丹黄０３、黄４２８、金０９、Ｍｏ１７、５００３、Ｅ２８、８１１２、 ４７８等，抗源比较丰富；育成的一批苗头组合和品种的抗性较推广品种有了明显提高，如沈试２９、长单１８３、丹玉６６、四单７８、四单２４、掖单５１、８１１２×３４０、吉单１５、豫玉９号等，表明利用抗病杂交种防治茎腐病的前景广阔。４抗玉米矮花叶病育种玉米矮花叶病是一种新的世界性病害，１９６３年在美国的俄亥俄州大发生，１９６５年由美国的Ｌ．Ｅ．Ｗｉｌｉ
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