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穗腐病肆虐,選育和推廣抗性品種成為種企贏取市場紅利的新“風口”?

放大字體  縮小字體 發布日期:2025-03-12  來源:綜合南北學苑  作者:何代元  瀏覽次數:1039
 

      依據《國家級玉米、稻品種審定標準(2021年修訂)》,針對不同生態區的玉米品種,其抗病性要求作出了明確規范。在我國兩大玉米主產區,東華北與黃淮海,具體抗性要求如下:

      在東華北地區,涵蓋中晚熟春玉米類型區、中熟春玉米類型區、中早熟春玉米類型區、北方早熟春玉米類型區以及北方極早熟春玉米類型區,要求玉米品種對于大斑病、莖腐病、穗腐病,無論是田間自然發病情況,還是經過人工接種鑒定,均不能達到高感程度。

      黃淮海夏玉米類型區以及京津冀早熟夏玉米類型區,其抗性要求為,玉米品種在面對小斑病、莖腐病、穗腐病時,無論是田間自然發病,還是人工接種鑒定,同樣不能出現高感情況。

      據全國農技中心預測,2025年全國玉米病蟲害整體呈現偏重發生態勢,預計發生面積將達到11.1億畝次。其中,玉米螟、草地貪夜蛾、棉鈴蟲等害蟲將偏重發生,同時,玉米南方銹病、大斑病、穗腐病、北方炭疽病存在較高的區域性重發流行風險。

      在這些病蟲害中,玉米穗腐病被多次提及,這促使我們有必要對其重新進行深入的認識與研究,以便更好地應對這一病害對玉米生產可能造成的不利影響,保障我國玉米產業的穩定發展。

      玉米穗腐病(ear rot),又稱玉米穗粒腐病(kerneland ear rot),是世界玉米產區普遍發生的一類真菌病害。多種真菌可以侵染玉米果穗及籽粒,在生長后期、收獲或貯藏期間造成整個果穗或部分籽粒的腐爛,嚴重影響玉米產量和籽粒品質,對食用、飼用和貯藏安全帶來極大威脅。玉米穗腐病的發病率通常為5%—10%,重發年份發病率為30%—40%,感病品種發病率可高達50%以上,產量損失高達30%—40%。玉米穗腐病除籽粒腐爛造成直接產量損失外,籽粒中的致病菌還能夠產生多種毒素,不僅導致玉米品質的降低,也給食品與飼料的安全帶來重大隱患,直接威脅到人畜健康。因此,控制玉米穗腐病的發生和危害具有重要意義。在生產中,由于穗腐病發生在玉米生長中后期,田間防治的操作難度較大,通常不進行專門針對穗腐病的防治;此外,穗腐病的致病菌類型比較復雜,侵染途徑多樣,病害發生受到氣候影響,這些因素導致噴施藥劑一般難以達到理想的防治效果。因此,篩選和利用抗性品種成為了控制玉米穗腐病危害最為經濟有效的措施。由于穗腐病危害的嚴重性,國內外相繼開展了玉米穗腐病病原鑒定、抗性種質篩選、抗性機理分析、抗性遺傳及抗病基因的發掘與定位等研究,并取得了一定的進展。

      近年來,我國對玉米穗腐病抗性品種的選育日益重視,國家農作物品種審定委員會頒布的《主要農作物品種審定標準(國家級)》中關于玉米穗腐病的抗性水平要求更加嚴格,已成為玉米審定中的重要指標之一。全國育種工作者高度重視抗玉米穗腐病品種的選育。

      1   玉米穗腐病病原學研究

      病害發生首先要探明其病原菌,國內外的不同研究學者對玉米穗腐病病原菌已開展了廣泛的研究。

      結果表明:引起玉米穗腐病的主要致病菌有鐮孢菌、曲霉菌、木霉菌等,其中,鐮孢引發的穗腐病廣泛分布在世界各玉米種植區,又以禾谷鐮孢(Fusarium graminearum)和擬輪枝鐮孢(Fusari?um verticillioides)為最常見的致病菌。

      2   2024年黃淮海玉米穗腐發生原因分析

      2024年穗腐發生面積較大,其中先玉335改良的類型發生比例較大,而鄭單958類型、X系/黃改類型的發生輕。

      A.品種是基礎,合適的天氣為穗腐的發生創造了發病條件(以新鄉為例)

      下表為新鄉5-9月中旬份下雨天數與平均最高溫度統計

      •HHH地區的高溫高濕條件為穗腐病害的發展提供了溫床。•2024年5、6月份早期的干旱是蟲害滋生的催化劑。前期蟲卵多,后期蟲害將增多,蟲害造成穗傷口,加重穗腐•2024年8、9月份后期的降雨和升溫為病原菌的生長創造了有利條件。•2024年9月上、中旬比2023年明顯增多,為穗腐的發生創造了極為有利的條件 。

      B. 田間多樣性病原引起的穗腐

      •鐮孢穗腐(圖1、3)赤霉穗腐(圖2)黑孢菌(圖4)青霉菌(圖3)3.  2024年黃淮海穗腐大發生對我們的啟示:

      •自然界中,引起穗腐/莖腐病原的多樣性和復雜性,數十種;

      •感染穗腐三個途徑:1)花絲通道; 2)籽粒傷口; 3)莖腐病原進入莖稈進而通過穗柄感染穗子:

      •抗性模式:1)花絲抗性; 2)籽粒傷口抗性。兩者抗性模式沒有協同相關性,原因不詳;

      •抗病鑒定:1)同步鑒定花絲抗性和傷口抗性的種質資源; 2)籽粒的脫水速度; 3)苞葉的松緊度和長短; 4)米質,硬粒型>粉質的; 5)熟期換抗性; 6)加強農藝措施,參考雨水數據,指導播種時期調節/避開高發期(吐絲和R3多雨易發穗腐); 7)抗性評估時注意莖腐顯著降低穗腐(阻止水份運輸加速脫水);

      •抗病選育:1)定向選擇和積累 2) 開展QTL初定位,加強分子手段聚合有利等位基因。3)試驗田間評估抗性盡可能確定病原,如不能確定送樣到實驗室。4)不同地區病原菌侵入模式不同,花絲和傷口主次不一。

 
 
 
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