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1、玉米紋枯病研究進展摘要論述了玉米紋枯病的病癥、病原菌生物學(xué)特性及侵染過程、抗病機制、抗性遺傳機制等方面的研究進展,并對今后玉米紋枯病的研究、防治以及抗紋枯病玉米品種的選育等方面進行了展望。關(guān)鍵詞玉米紋枯?。徊“Y;病原菌生物學(xué)特性;侵染過程;抗性遺傳中圖分類號S435.131.4+9文獻標識碼A文章編號1007-5739(2014)01-0167-011病癥從苗期至生長后期均可發(fā)病,但主要發(fā)生在抽雄至灌漿期間,苗期和生長后期很少發(fā)生。成株期發(fā)病多在近地面的1?3節(jié)葉鞘上出現(xiàn)水漬狀小點,逐漸發(fā)展成橢圓形或不規(guī)則形狀,繼續(xù)擴人匯合成云紋狀大斑,包圍整個葉梢直至葉鞘腐敗。葉鞘受害后
2、,病菌常透過葉鞘為害莖稈,重者引起莖部腐爛倒折,或沿葉鞘侵染葉片、果穗、苞葉、籽粒、穗軸等,引起穗腐。在植株生長后期,若遇高溫多雨天氣,病株上長出稠密白色菌絲體,當環(huán)境條件適宜時,病斑迅速擴大,葉片萎蔦,甚至導(dǎo)致植株枯死。2病原菌種類及生物學(xué)特性玉米紋枯病是山禾谷絲核菌、立枯絲核菌、玉蜀黍絲核菌等土壤習(xí)居菌侵染引起的土傳病害[1]。其中立枯絲核菌是優(yōu)勢病原菌,其有性階段為瓜亡革菌[2]。立枯絲核菌寄主范
3、韋I十分廣泛,能夠侵染43科263種植物。病原菌在PDA培養(yǎng)基25°C條件下培養(yǎng),初生菌絲無色,分隔距離較長,一般培養(yǎng)2d可布滿全皿,2~3d后,培養(yǎng)皿周圍產(chǎn)生菌核。菌株生
4、長溫度為7?39°C,適宜溫度為26?30°C;菌核形成溫度為11?37°C,最適溫度為22°C;病菌生長適宜的pH值為5?4?7.3。日光對菌株形成有刺激作用,菌核對紫外線有極強的抗性。在高溫高濕條件下,病菌發(fā)育快,菌核1?2d就可萌發(fā)產(chǎn)生菌絲,6~10d又可產(chǎn)生新的菌核。3侵染過程病原菌以遺留在土壤中和病殘體上的菌絲、菌核越冬[3]。土壤中的菌核在一定溫度條件下萌發(fā),發(fā)出菌絲,菌絲在葉鞘上蔓延伸出,對附近的葉鞘葉片或鄰近的植株進行再侵染。病株上菌核落在.十壤中成為第二侵染源。玉米紋枯病以垂直擴展為主,當溫度高時,病斑長出許多抱子和白霉狀菌絲。陳捷等[4]研究發(fā)現(xiàn),玉米紋
5、枯病病菌可通過寄主表皮、氣孔和自然孔口這3種途徑侵入,其中以表皮侵入為主。侵染時間一般為接種后12?24ho4抗病機制目前,國內(nèi)外對玉米紋枯病的抗病機制報道較少[5]。張志明[6]通過SSH技術(shù)分離得到玉米成熟期紋枯病致病菌誘導(dǎo)的差井表達基因的CDNA片段,一方面可以建立基因表達圖譜來探討抗病機制;另一方面也為通過轉(zhuǎn)基因改良作物的抗性及奠定基礎(chǔ)抗病基因的克隆。金慶超等[7]研究發(fā)現(xiàn),玉米紋枯病的品種抗性及階段抗性變化與苯內(nèi)氨酸解氨酶的活性有關(guān)。Sharmaetal[8]的研究表明,抗病玉米品種被立枯紋核菌侵染后,葉鞘組織內(nèi)MDA積累較少,而感病品種產(chǎn)生的MDA較多。5抗性遺
6、傳研究楊俊品等[9]研究發(fā)現(xiàn),玉米紋枯病抗性表現(xiàn)為質(zhì)量一數(shù)量性狀,抗性遺傳受主基因的控制,同時受微效多基因修飾。趙茂俊等[10]研究分析發(fā)現(xiàn),有5個QTL位點與玉米紋枯病的抗性有關(guān)。Kumaretal[11]對CML1和CM104等2個抗性自交系進行紋枯病抗性研究,認為CML1由1顯1隱抗性基因控制,CM104由2個顯性抗性基因控制。唐海濤[12]初步推斷玉米紋枯病抗性基因的表達不受紋枯病菌的誘導(dǎo),為組成型表達。楊華[13]利用(CML270X478)XCML270回交群體BCF2:3為作圖群體,采用區(qū)間定位和復(fù)合區(qū)間定位2種方法,對3個表征紋枯病抗性指標進行QTL定位分析
7、,均檢測出紋枯病抗性與第7條染色體有關(guān)。闞貴珍[14]以對紋枯病抗性不同的5個玉米自交系完全雙列朵交所獲得的6個世代為材料,人工接種紋枯病后發(fā)現(xiàn),整個群體不受細胞質(zhì)效應(yīng)的影響,各自交系紋枯病抗性的特殊配合力和一般配合力效應(yīng)間有明顯差異,不同組合紋枯病抗性遺傳規(guī)律不同,非等位基因間存在互作作用,等位基因間存在顯性效應(yīng)。6展望國內(nèi)外學(xué)者對玉米紋枯病都做了大量的研究,取得了?泄進展,但很多問題還未解決。例如,玉米植株在受病原菌侵染后的信號傳導(dǎo)、病原菌的侵入過程、致病機理、抗病機制及遺傳規(guī)律等方面都不十分明確,還需進一步研究[15-21]o目前,防治玉米紋枯病主要采用三卩坐類殺菌劑
8、噴施,缺乏高效的防治技術(shù),而且隨藥劑的大量使用,病原菌產(chǎn)生抗性,防治效果大大降低,因此今后應(yīng)加強開發(fā)利用高效廣譜的復(fù)配劑以及研制并推廣環(huán)保、高效、低毒的農(nóng)藥。此外,還可利用有效的拮抗微生物來防治玉米紋枯病。在育種方面,目前還沒冇找到可靠的免疫和高抗紋枯病的材料,在實際育種中,既耍充分利用已鑒定篩選出來的抗病材料,還要不斷擴人鑒定篩選工作,同時重視利用抗紋枯病基因定位、克隆和轉(zhuǎn)入等現(xiàn)代生物技術(shù)手段來加快抗紋枯病育種工作[22-24]o7參考文獻[1]榮廷昭,李晩枕,楊克誠,等?西南生態(tài)區(qū)玉米育種[M].北京:中國農(nóng)業(yè)