五大玉米產(chǎn)區(qū)的主要病害有哪些？品種抗性水平如何？哪些是高抗品種？

      日前，分子植物育種刊發(fā)了由葉文超，張震，韓宇琛，吳建宇，王天宇，陳甲法完成的《1540份國審玉米新品種的抗性統(tǒng)計分析》。

      種業(yè)知識局梳理了一些內(nèi)容，供讀者享用。

      注：該課題組研究數(shù)據(jù)來自各平臺公開的玉米審定品種數(shù)據(jù)。搜集記錄中國各玉米產(chǎn)區(qū)2010—2019年十年間1540份新品種數(shù)據(jù)，用Excel、GraphPad Prism 8.4和Orign 9.0對數(shù)據(jù)進行分析作圖。

      各產(chǎn)區(qū)主要病蟲害分布及品種抗性

      中國各玉米產(chǎn)區(qū)的主要病害不盡相同。除東南春播玉米區(qū)外，莖腐病和穗腐病是所有玉米主產(chǎn)區(qū)的主要病害。

      絲黑穗病、大斑病是北方春玉米區(qū)、西南春玉米區(qū)和西北春玉米區(qū)的主要病害；

      灰斑病主要發(fā)生在北方春玉米區(qū)和西南春玉米區(qū)；

      小斑病、紋枯病主要發(fā)生在黃淮海夏玉米區(qū)和西南春玉米區(qū)；

      南方銹病是黃淮海夏玉米區(qū)的主要病害。

      從品種抗性來看，北方春玉米區(qū)和東南春玉米區(qū)的莖腐病和穗腐病的抗病品種數(shù)多于感病品種。除此之外，其他所有產(chǎn)區(qū)的感病品種都是顯著多于抗病品種。

      例如，西南春玉米區(qū)的穗腐病、絲黑穗病、大斑病、灰斑病的感病品種數(shù)量占比均明顯高于抗病品種占比的2倍以上；

      黃淮海夏玉米區(qū)的主要病害中，南方銹病的感病品種的個數(shù)占比為96.7%，遠高于抗病品種占比的0.8%。

      整體來看，病害壓力較大，抗病品種相對比較匱乏，在育種工作中，針對各玉米生產(chǎn)產(chǎn)區(qū)培育抗病新品種將變得越來越重要。

      北方春玉米區(qū)：絲黑穗病抗性品種數(shù)量較少，缺乏大斑病和灰斑病高抗材料

      該項研究對十年間北方春播玉米區(qū)審定的750余份玉米新品種分析發(fā)現(xiàn)，常見病害主要有莖腐病、穗腐病、絲黑穗病、大斑病、灰斑病等5種病害，這5種病害的抗病品種(HR和R)的占比分別為38.66%、29.32%、12.70%、4.3%和4.8%，感病品種(HS和S)的占比分別為7.70%，15.85%、62.97%、67.12%和49.40%。

北方春玉米區(qū)對主要病害不同抗病等級品種的數(shù)量分布。圖：分子植物育種

注:抗病等級分為高抗(HS)抗(R)中抗(MR)感(S)高感(HS)

      其中高抗莖腐病的品種有85份，高抗穗粒腐病的品種有11份，高抗絲黑穗病的品種14份，高抗大斑病品種3份，高抗灰斑病品種1份。

      數(shù)據(jù)表明，北方春玉米區(qū)雖然受莖腐病和穗腐病侵害，但是在十年間培育的玉米品種中已有較多高抗品種出現(xiàn)，但絲黑穗病抗性品種數(shù)量較少，而且缺乏大斑病和灰斑病高抗材料，同時也表明該區(qū)域絲黑穗病和大斑病的病害壓力較大。

      黃淮海夏玉米區(qū)：品種抗性較差，感病品種偏多

      通過對十年間黃淮海夏玉米區(qū)審定的380余份玉米新品種分析發(fā)現(xiàn)，常見病害主要有莖腐病、穗粒腐病、小斑病、彎孢葉斑病、瘤黑粉病、粗縮病和南方銹病，這7種病害的抗病品種(HR和R)占比分別為8.24%、3.26%、7.22%、3.50%、2.20%、3.41%和0.83%，感病品種(HS和S)的占比為46.01%、71.34%、41.44%、84.26%、93.13%、92.61%和96.69%。

黃淮海夏玉米區(qū)的主要病害不同抗病等級品種的數(shù)量分布。圖：分子植物育種

      整體抗性品種較少，超過70%的品種感或高感穗腐病、彎苞葉斑病、瘤黑粉病、粗縮病和南方銹病。

      其中，莖腐病高抗品種15份，沒有穗腐病高抗新品種，小斑病高抗新品種3份，彎苞葉斑病高抗新品種2份，瘤黑粉高抗新品種2份，粗縮病高抗新品種1份，南方銹病高抗新品種1份。

      數(shù)據(jù)顯示，黃淮海夏玉米區(qū)玉米品種抗性較差，感病品種偏多，除莖腐病高抗品種較多(15個)外，小斑病、彎苞葉斑病、瘤黑粉病、粗縮病和南方銹病高抗品種極少，沒有穗腐病高抗品種，但小斑病、彎孢葉斑病和瘤黑粉病近年對黃淮海地區(qū)的玉米品種危害不大，抗病品種培育壓力較小。

      東南春玉米區(qū)：品種對小斑病和紋枯病抗性較差

      對十年間東南春玉米區(qū)審定的80余份玉米新品種分析，其中絕大部分是鮮食玉米品種。

      常見病害主要有莖腐病、小斑病和紋枯病，這3種病害的抗病品種(HR和R)占比分別為59.62%、10.17%和20.37%，感病品種(HS和S)的占比為11.54%、62.71%和44.44%，其中有15份高抗莖腐病的玉米品種，沒有對小斑病和紋枯病呈高抗的玉米品種。

東南春玉米區(qū)的主要病害不同抗病等級品種的數(shù)量分布。圖：分子植物育種

      數(shù)據(jù)表明，東南春玉米區(qū)審定玉米品種對莖腐病抗性較好，但對小斑病和紋枯病抗性較差，南方銹病對東南地區(qū)的玉米品種同樣在成危害，但十年間審定的玉米品種參與鑒定南方銹病的數(shù)量有限。

      西南春玉米區(qū)：嚴重缺乏高抗穗腐病、大斑病、灰斑病和紋枯病的玉米品種

      對十年間西南春玉米區(qū)審定的212份玉米新品種分析發(fā)現(xiàn)，常見病害主要有莖腐病、穗腐病、絲黑穗病、大斑病、灰斑病、小斑病和紋枯病等，這7種病害的抗病品種(HR和R)占比分別為8.15%、0.63%、23%，85%、2.73%、7.04%、10.19%和3.03%，感病品種(HS和S)的占比為47.28%、81.13%、64.62%、56.28%、64.79%、42.23%和74.55%。

西南春玉米區(qū)的主要病害不同抗病等級品種的數(shù)量分布。圖：分子植物育種

      其中，高抗莖腐病品種4份，高抗絲黑穗病品種3份，高抗大斑病品種2份，高抗小斑病、紋枯病品種各1份，沒有高抗穗腐病和灰斑病的品種。

      數(shù)據(jù)表明，西南春玉米區(qū)嚴重缺乏高抗穗腐病、大斑病、灰斑病和紋枯病的玉米品種，受莖腐病、小斑病和絲黑穗病影響較輕，但高抗種質(zhì)資源有限。該地區(qū)的南方銹病鑒定數(shù)據(jù)較少，但其中有5份玉米品種對南方銹病顯呈現(xiàn)高抗。

      西北春玉米區(qū)：品種對絲黑穗病和大斑病的抗性較差

      十年間西北春玉米區(qū)共審定玉米新品種98份，常見病害主要有莖腐病，穗腐病，絲黑穗病，大斑病等。

      這4種病害的抗病品種(HR和R)占比分別為22.11%、11.63%、6.19%和4.12%，感病品種(HS和S)的占比為32.63%、45.35%、75.26%和84.54%。

 西北春玉米區(qū)的主要病害不同抗病等級品種的數(shù)量分布。圖：分子植物育種

      其中，高抗莖腐病品種11份，高抗絲黑穗病品種1份，高抗大斑病品種1份，沒有高抗穗腐病的品種。

      數(shù)據(jù)顯示，西北春玉米區(qū)的審定品種對莖腐病及穗腐病有一定抗性，但對絲黑穗病和大斑病的抗性較差。

      莖腐病是所有主產(chǎn)區(qū)都發(fā)生的一種主要病害，主要病原菌有鐮孢菌屬、曲霉菌屬和青霉菌屬等，不僅會導(dǎo)致玉米倒伏，影響玉米質(zhì)量，還會產(chǎn)生多種毒素危害人身健康。目前經(jīng)過多年抗性品種培育，已經(jīng)積累了一定量的莖腐病高抗種質(zhì)資源，其中北方春玉米區(qū)的國審玉米新品種高抗種質(zhì)資源豐富，西南春玉米區(qū)和黃淮海夏玉米區(qū)抗病品種比例相對較少，高抗種質(zhì)資源有限，病害防治壓力較大。

      穗腐病的高抗資源嚴重缺乏，其中東南春玉米區(qū)鮮食玉米品種較多，穗粒腐病數(shù)據(jù)有限且沒有高抗普通玉米品種，此外僅在北方春玉米區(qū)鑒定到11份高抗玉米品種，其余多個生產(chǎn)區(qū)內(nèi)均沒有穗腐病高抗種質(zhì)，穗粒腐是全國范圍內(nèi)玉米生產(chǎn)的主要病害之一，不僅會導(dǎo)致玉米灌漿不飽滿，易倒伏影響玉米產(chǎn)量，其病原菌代謝物伏馬毒素等還能夠威脅人和家禽家畜的健康，其高抗種質(zhì)資源的缺乏是影響玉米生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，病害防治壓力較大，迫切需要加快抗性品種的培育。

      此外絲黑穗病、大斑病、灰斑病、小斑病和紋枯病、南方銹病、彎孢葉斑病、瘤黑粉病和粗縮病在不同產(chǎn)區(qū)間時有發(fā)生，且高抗資源同樣缺乏，對局部地區(qū)的玉米生產(chǎn)存在極大隱患。針對不同地區(qū)病害發(fā)生規(guī)律，培育具有針對性的抗病品種是解決各類病害威脅最直接、有效的措施。

      種業(yè)知識局梳理。

      論文來源：葉文超，張震，韓宇琛，吳建宇，王天宇，陳甲法．1540份國審玉米新品種的抗性統(tǒng)計分析[J/OL]．分子植物育種.

      https://kns.cnki.net/kcms2/detail/46.1068.S.20230704.1715.025.html