玉米南方锈病抗性机制及抗病育种研究进展

张军刚, 郭海斌, 许海涛, 冯晓曦, 许 波, 王成业

(驻马店市农业科学院/河南省玉米产业技术体系驻马店综合试验站,河南驻马店 463000)

玉米用途广泛、种植简单,是我国目前种植面积最大、产量最高的作物,在我国农业经济中占有重要的战略地位。因此,玉米的安全生产对于保障粮食安全和经济发展有重要意义。玉米南方锈病是由活体营养型真菌多堆柄锈菌侵染而引起的一种气流性传播病害,主要发生在热带、亚热带玉米种植区[1]。该病害在我国首次发现于海南省乐东县,目前已蔓延至广东、广西、河南等22个省份,逐渐成为我国黄淮海夏玉米生产区和南方玉米生产区的主要病害[2-4]。

玉米南方锈病主要发生在生长后期,危害玉米叶片,病害暴发流行时,感病叶片被夏孢子堆覆盖,严重影响叶片的光合作用,导致叶片干枯死亡,籽粒灌浆提前终止,造成减产。Rodriguez-Ardon等进行了多堆柄锈菌侵染抗感近等基因系试验,结果显示,南方锈病最高可使玉米产量减少45%[5]。随着全球气候变暖,玉米南方锈病在北半球的发生区域呈扩大趋势[6],我国的玉米生产面临着更严峻的挑战。虽然可以通过杀菌剂防治南方锈病[7-8],但南方锈病发生具有暴发性、间歇性,防治困难,还会造成环境污染,增加成本。因此,选育并推广种植高产抗病品种是防控玉米南方锈病最经济、有效的措施。

1 病原生物学和病害流行学

1.1 南方锈病病原菌研究现状

多堆柄锈菌于1891年在美国阿拉巴马州首先被发现,1897年正式定名[9]。……