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2 玉米病害流行原因 2.1品种遗传基础狭窄,抗病性差
在过去20年中,辽宁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基础狭窄,抗源单一,给病害的发生流行创造了有利条件。从品种上看,当前玉米产量的提高与普遍使用杂交种有直接关系,40年前,中国农民在年1000万hm面积上种植了1 个遗传基础复杂的农家品种。而今天玉米面积增加到年2350万hm,却只种植了160～190个遗传基础不相同的杂交种,而且一直没有多大变化。由于少数自交系和杂交种控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基础。抗病资源的鉴定与评价是抗病育种中的重要环节。辽宁省玉米育种单位在抗病育种研究上曾做了大量的工作,如:丹东市农业科学院在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;辽宁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;铁岭市农业科学院选育了Ｃ8605、7922等抗病、优良自交系;沈阳市农业科学院选育出沈137自交系对玉米大、小斑病、丝黑穗病、青枯病、弯孢菌叶斑病均表现抗性。虽然如此,辽宁省在资源抗病性鉴定研究工作上仍落后于生产需要,缺乏对辽宁省骨干自交系及品系抗病性的系
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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控制下的接种病菌鉴定,而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 当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,有机肥严重不足,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,致使土传病害及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。种种迹象表明,近年来中国北方气候逐渐变暖,一些过去在热带发生的病害有北移趋势。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。
另外,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,不但使土壤养分失衡,更重要的是诱导新的病害产生,加重病害流行。同时,国内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 拓宽选育品种遗传基础,增强抗病基因多样性,选育和利用抗病品种
基于当前的育种现状,应加强对现有种质的基础性研究,从常规农家品种、已育成品种及引进品种中挖掘新的包括抗病基因在内的优良基
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因。在抗病基因利用时,应合理利用显性单基因和微效多基因。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。另外,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,避免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。当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、弯孢菌叶斑病和病毒病比较感病。应对现有玉米骨干系进行一次遗传基础调查,以避免育种基础太狭窄。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,培育水平抗性品种
原来的抗病育种基本都是以高抗某一病害为目标,一般来说,控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。对以单基因控制的高水平抗性,也应加入微效抗病基因,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,即对不同种类病害达到兼抗的目的。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。
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3.3 加强合作,联合攻关
加强玉米病原菌的种群动态监测,研究辽宁省主要病害种类、病原菌致病性变化及其流行规律。深入研究病原菌致病机理,寄主抗、感性机制以及耕作制度、栽培方式、农业生态环境等因素对病害成灾的作用及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,这些对指导玉米抗病育种工作都具有重要意义。
玉米病害的发生受综合因素影响,要解决病害问题,将其危害降低到最低程度,需要玉米育种、植物病理、生理生化等学科的科学家分工协作,发挥各自优势,共同完成目标。在抗病育种过程中,要发挥植物病理学家的作用,监测品种抗病性的全过程,特别应加强育种基础材料的鉴定。要把常规技术与生物技术结合起来,运用生物技术来解决常规育种技术不易解决的难题。加强合作,联合攻关。使辽宁省玉米抗病育种再上一个新台阶。
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玉米病害现状及育种对策研究
