玉米病害现状与育种对策研究

1、省玉米病害发生现状与育种对策玉米是省的第一大粮食作物,也是重要的饲料和工业加工原料.我国参加WTZ后,作为我国重要玉米带的,在玉米育种、玉米种业和玉米生产等方面,都面临着前所未有的机遇和挑战.近年来,随着省农业种植业结构调整,玉米面积有所减少,但玉米年播种面积、总产量仍居省粮食作物之首.因此,玉米产量的丰欠直接影响到省农业、畜牧业和国民经济的可持续开展.在玉米生产过程中,可能受到多种生物和非生物因素的影响,其中病虫害的发生与流行是直接影响玉米产量的重要因素之一.据资料报道,全世界玉米病害约160余种,在我国约有40余种.其中为害严重的有玉米大斑病、 小斑病、丝黑穗病、黑粉病、矮花叶病、粗缩病、

2、青枯病和各种穗粒腐病等,其次还有纹枯病、褐斑病、锈病、炭疽病、茎基腐病和霜霉病等.近年来,东北和华北局部省份的玉米尾抱菌叶斑病和弯抱菌叶斑病的危害也日趋严重.我国地域辽阔,各地环境条件不同,因此各种病害的发生情况也有所不同.有些病害的分布很广,几乎所有玉米产区都有发生,有些仅在局部地区发生或是发生的比拟严重.省玉米生产上目前主要流行的病害主要有玉米丝黑穗病、黑粉病、青枯病、弯抱菌叶斑病、纹枯病、灰斑病、大斑病和小斑病等.研究省玉米病害发生现状、流行原因和育种对策,对指导省玉米抗病育种工作,选育优质、高产、多抗和适应性广的玉米新品种具有重大意义.1玉米病害发生现状1.1土传与种传病害加重1.1.

3、1玉米黑粉病玉米丝黑穗病是典型的土传病害,在我国春玉米种植区普遍发生,在东北、华北北部、西北和西南丘陵地区发生也较严重,一般田间发病率2%-8%重病田发病率高达60%-70%造成严重的产量损失.由于丝黑穗病直接导致果穗被害,因此,它是玉米生产中的重要病害之一.20世纪70年代,对、等9个省市的不完全统计,每年因丝黑穗病损失粮食达3.25亿kg,80年代以来,这一病害根本得到了限制,但近年来,随着一些不抗病品种的推广或病菌致病力的变异等原因,玉米丝黑穗病又死灰复燃,最近3年,在省、 、 、 等地大面积发生,尤其以2022年最为严重,发生地区广、 面积大,发病率高,个别地块病株率高达80%农民反映

4、强烈,市场纠纷不断,应引起各级部门的高度重视,进一步增强病原菌生理分化的研究与抗病育种工作.玉米瘤黑粉病又称玉米普通黑粉病,在我国普遍发生,是玉米生产中的重要病害.近年来,省各地瘤黑粉病发病也呈逐渐上升趋势,对生产影响很大.由于病菌侵染植株的茎秆、果穗、雄穗、叶片等幼嫩部位,所形成的黑粉瘤消耗大量的植株养分或植株空秆不结实,可造成30%-80%勺产量损失.由于该病越冬场所复杂,土传、种传、风、雨和昆虫传播,有屡次再侵染,防治比拟困难,各种举措都有局限性.因此应加强防治举措研究,预防该病大规模流行.1.1.2玉米青枯病该病在省各玉米种植区均有发生.在玉米生长后期,病害侵染植株近地表的茎节,导致营

5、养和水分输送受阻,茎秆腐烂.假设玉米在灌浆阶段遇到较大降雨并且雨后暴晴,茎腐病那么发病严重.一般年份,田间病株率为5%在条件适宜年份,一些品种田间病株率高达20姒上.病株籽粒灌浆缺乏,造成减产.由于该病的病原菌种类繁多,侵染途径有异,要想在根本上解决这一病害,还需做大量的研究工作.1.1.3玉米顶腐病徐秀德等2000报道,由串珠镰抱亚粘团变种侵染引起的一种玉米新病害顶腐病,近年在我国北方玉米带时有发生,局部地区发生严重.1998年在调查发现,该病发生面积达4万hnt占当年玉米种植面积的1/3o一般发病率为7.1%,重病田发病率高达31%此外,在、等省也有该病发生,并有逐渐加重流行趋势.因其苗期

6、发病,并可以造成死苗,因此对玉米生产影响较大.1.2次要病害上升为主要病害1.2.1玉米灰斑病玉米灰斑病于1991年在省的和庄河等局部地区发生刚等,1993,流行速度较快.2022年,全省玉米产区普查结果,玉米灰斑病在省玉米产区均有不同程度的发生,并已造成产量损失.吴纪昌等(1997)报道,仅在1996年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.目前该病在省玉米生产中有加大流行趋势,潜在危害性大,应当给予足够的重视.1.2.2玉米弯抱菌叶斑病1994年戴法超等确认郊区和省的一些玉米产区发生一种病症异于玉米小斑病和玉米圆斑病的新叶斑病是由弯抱菌引起的,并造成地区夏玉米

7、西玉3号等杂交种和黄早四等自交系的严重减产.一般减产20%严重减产达60%之后,省也相继发现有该病的发生.1996年该病在省玉米产区大面积爆发流行,发生面积1.92X104hH其中绝收1.66X104h品,减产2.5x108kg.玉米弯抱菌叶斑病的爆发使农民不知如何防治,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、玉米粗缩病在我国北方大面积流行危害.省玉米病毒病也爆发成灾,特别是1994年以后病情有逐年加重趋势.1996年发生最为严重.19961997年省40多个县发生玉米矮花叶病,发病面积近7.4万hn2,平均发病率15%严重地块80%90%年减产

8、玉米近1亿kg.该病特点来势猛、围广、发病早、病情重.近年来,一些病原不明的病害种类也相继出现,且造成一定的产量损失,也需要深入研究,尽快查明病原.2玉米病害流行原因2.1品种遗传根底狭窄,抗病性差在过去20年中,省主要针对玉米的大、 小斑病和丝黑穗病开展了抗病育种工作,选育的品种抗病性遗传根底狭窄,抗源单一,给病害的发生流行创造了有利条件.从品种上看,目前玉米产量的提升与普遍使用杂交种有直接关系,40年前,我国农民在年1000万hn2面积上种植了12000个遗传根底复杂的农家品种.而今天玉米面积增加到年2350万hn2,却只种植了160190个遗传根底不一样的杂交种,而且一直没有多大变化.由

9、于少数自交系和杂交种限制全国大面积玉米生产的局面,品种单一化使病原菌的种类相应发生变化,加速了各种病害的流行.2.2种质资源研究薄弱玉米种质资源是抗病育种工作的根底.抗病资源的鉴定与评价是抗病育种中的重要环节.省玉米育种单位在抗病育种研究上曾做了大量的工作,如：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、农艺性状优良的自交系；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；市农业科学院选育了C8605、7922等抗病、优良自交系；市农业科学院选育出137自交系对玉米大、小斑病、丝黑穗病、青枯病、弯抱菌叶斑病均表现抗

10、性.虽然如此,省在资源抗病性鉴定研究工作上仍落后于生产需要,缺乏对省骨干自交系与品系抗病性的系统鉴定,特别是一些新流行病害在品种的抗病评价上缺乏人工限制下的接种病菌鉴定,并且品种抗病评价标准不统一,限制了抗病品种选育和应用,育成的品种在抗性稳定性上也较差.2.3栽培制度、气候条件变化加速了病害的发生目前生产上推广的杂交种多是高肥高水品种,偏施氮肥,缺少磷、钾肥,有机肥严重缺乏,致使土壤板结,肥力下降；同时由于种植密度加大,湿度增加,田间小气候发生变化,致使土传病害与叶斑类病害日益加重.温、湿度和光照等气候因素是导致病害流行的重要原因.种种迹象说明,近年来我国北方气候逐渐变暖,一些过去在热带发生

11、的病害有北移趋势.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的初侵染源.止匕外,近年来,玉米种植区域的不断扩大,大面积多年连作种植单一亲缘的品种或杂交种,不仅使土壤养分失衡,更重要的是诱导新的病害产生,加重病害流行.同时,国外的广泛引种交流和资源的交换,病种的调运和种植等,也加速了病害的传播与蔓延.3玉米抗病育种对策3.1拓宽选育品种遗传根底,增强抗病基因多样性,选育和利用抗病品种基于目前的育种现状,应增强对现有种质的根底性研究,从常规农家品种、已育成品种与引进品种中挖掘新的包括抗病基因在的优良基因.在抗病基因利用时,应合理利用显性单基因和

12、微效多基因.运用现代生物技术,培育新的抗病杂交种或利用新发现的基因拓宽原有优良谱系的遗传背景.止匕外,不同气候带玉米的基因交流,也是进一步扩大玉米亲本遗传多样性的重要途径之一.当然,在交流前应鉴定所选种质对原区域和新区域病害的抗性,预防新病害在引入区流行危害.针对不断发生的玉米新病害,应加紧筛选抗病自交系,选育新的抗病品种.目前生产上广泛采用的自交系,如7922、C8605、黄早四、丹340、478、5003、E28和掖107等对玉米灰斑病、弯抱菌叶斑病和病毒病比拟感病.应对现有玉米骨干系进行一次遗传根底调查,以预防育种根底太狭窄.在利用抗病品种时,要注意品种的合理布局.3.2明确抗病育种目标

13、,培育水平抗性品种原来的抗病育种根本都是以高抗某一病害为目标,通常来说,限制高抗水平的基因都是单基因性质.这种基因转入育成品种中后,往往在短短几年后由于其对病原的定向选择而使自身抗病性迅速降低甚至丧失.今后的抗病育种目标应由对某一病害免疫或高抗转为对病害具有一定抗性、病害造成的田间损失较低既可.对以单基因限制的高水平抗性,也应参加微效抗病基因,以保证抗性的持久利用,使品种寿命再长一些.在抗病育种中,还应提倡多抗性,即对不同种类病害到达兼抗的目的.不同种类抗性的组合,不同层次抗性的利用,有可能培育出农艺性状良好并同时具有水平抗性的品种.3.3增强合作,联合攻关增强玉米病原菌的种群动态监测,研究省主要病害种类、病原菌致病性变化与其流行规律.深入研究病原菌致病机理,寄主抗、感性机制以与耕作制度、栽培方式、农业生态环境等因素对病害成灾的作用与这些因素对未来病害发生趋势的影响,揭示寄主与病原物在农业生态环境中的互作关系,这