黃淮海地區作為我國最大的夏玉米主產區，近年來面臨玉米南方銹病（由多堆柄銹菌 Puccinia polysora引起）的嚴重威脅。該病害因高溫高濕氣候條件及病原菌遠距離傳播特性，導致玉米葉片光合作用受阻、植株早衰，減產幅度可達20%-80%。2023年黃淮海地區銹病大爆發，90%以上品種感病，暴露了抗性種質資源的匱乏。本文綜合當前研究進展，系統梳理抗銹病育種的關鍵技術與未來方向。
一、玉米南方銹病的危害與抗性需求
1. 病害特征與傳播機制
南方銹病的夏孢子堆呈黃褐色，密集分布于葉片正面，病原菌在南方沿海地區越冬后，隨季風向北擴散至黃淮海地區。其發病適溫為27℃以上，高濕環境加速流行。2023年蘇皖、河南、河北等地銹病暴發，導致感病品種提前枯死，產量損失顯著。
2. 抗性現狀與育種緊迫性
據統計，2018-2020年黃淮海區427個國審玉米品種中，高抗南方銹病的品種抗性品種占比不足10%。傳統主栽品種如鄭單958因抗銹性不足，種植面積大幅縮減，而高抗品種如沃玉3號、康農玉8009則迅速占領市場。這表明，抗銹性已成為品種推廣的核心競爭力。
二、抗銹病種質資源的挖掘與利用
1. 經典抗源材料的應用： K22與蘇灣類群
K22：源于熱帶種質78599與5003選系，高抗銹病但感莖腐病，成為黃淮海抗銹育種的骨干親本。
VK22-4：沃玉3號的父本，通過VG187-4與K22雜交獲得，抗性基因來源清晰，已廣泛用于抗銹組合選配。
QB5746：通過改良DK加蘇灣熱緣，在銹病高發年份表現出穩定抗性，容重高品質好，兼具抗倒性。
DF27:河北賀東峰老師選育，黃改加蘇灣熱緣，銹病免疫。對先鋒選系、鄭58選系一般配合力非常高，品質容重高。目前已審定及在試驗程序的品種超過30余個，推廣潛力巨大。
2. 熱帶種質的改良與創新
熱帶種質（如蘇灣類群）雖抗銹性強，但存在光溫敏感、生育期長等問題。通過回交轉育，將熱帶抗性基因導入溫帶骨干系（如黃改系、瑞德系），例如京2416K、L719等材料。京2416K以京24為基礎，導入抗銹基因后組配出京科682、現代965等品種，抗性等級達中抗至抗病。QB5746為Lodent加蘇灣類改良，籽粒窄小，需配大粒母本應用。K22類抗銹改良中容易出現莖腐病，且出籽率低。一般選育出自交系生育期偏長，通過延長生育期來提高抗性，各有利弊。
三、抗銹病育種策略與技術路徑
1. 回交轉育模式
熱帶抗源×溫帶種質：例如以鄭58為基礎，導入K22后回交轉育抗銹選系，平衡抗性與適應性。
2. 分子標記輔助選擇（MAS）
針對抗銹病主效基因（如Rpp9、RppC），開發分子標記加速抗性篩選。例如，利用KASP標記對回交群體進行基因型鑒定，可縮短育種周期2-3代。
3. 田間抗性鑒定體系
人工接種鑒定：在海南銹病高發區建立病圃，采集葉片銹菌，用清水洗滌后，將菌水在清晨或傍晚噴施在葉片上創造發病條件篩選抗性材料。再通過多環境測試，結合黃淮南片（高發區）與北片（低發區）的生態差異，分區制定抗性標準。
4. 抗性與其他性狀的協同改良
抗銹改良需兼顧生育期、抗倒、配合力等特性，實現抗銹性與高產潛力結合。
四、成功案例與挑戰：
1. 代表性抗銹品種
沃玉3：大穗抗倒，高抗南方銹病，黃淮海區推廣面積超千萬畝；
康農玉8009：抗銹、抗倒伏，耐密品質好適應機械化收獲；
京科938：以京2416K為親本，抗銹等級達中抗，穩產性突出。
東風17；永協327、1908:以DF27為親本，配鄭58類、先鋒類母本，籽粒大品質好容重高。
2. 現存問題
種質同質化：過度依賴蘇灣、K22等老牌抗源，遺傳基礎狹窄；
抗性持久性不足：病原菌毒性變異可能導致抗性喪失，需持續監測；
知識產權限制：多數基因編輯抗源材料受品種權保護，制約中小種企利用。
未來方向與展望：
利用QB5746、DF27、金系865K、京17DXD350、QD001組建父本群體，采取開放式授粉方式，聚優輪回選擇，擇優選育出根系發達、容重高、出籽率高、果穗較大、矮稈、光敏鈍化。見光就散粉、脫水快、籽粒較大、配合力高的自交系。
利用K22與瑞德改良回交系（K22不要直接應用），加入PH2GAA、鄭58、沈3336、M03組建母本群體，采取開放式授粉方式，聚優輪回選擇，擇優選育出中矮稈、果穗長豐產性高、根系發達、堅韌稈、耐密性好、中晚熟自交選系。
在黃改雜瑞德黃淮海經典模式下，兩個群體雜優模式顯著，一般配合力高；群內均有大面積應用歷史，穩定性及廣適性強。采取高密度強脅迫接種選育，分子輔助選育手段，單倍體加快進程，形成企業商業化育種核心根基。
黃淮海地區玉米抗銹病育種已從單一抗性篩選轉向多性狀協同改良，但面對病原菌進化與氣候變化，仍需持續創新種質資源、優化技術體系。未來，通過分子育種、智能化技術與生態農業的結合，有望實現抗銹品種的精準設計與可持續推廣，為保障國家糧食安全提供核心支撐。
