玉米丝黑穗病抗性遗传规律分析.doc

玉米丝黑穗病抗性遗传规律分析邵冰摘要：用国内外不同抗性的15份自交系配制了56份杂交组合，通过对杂交种发病率与双亲发病率以及配合力分析，发现玉米丝黑穗病发病率小、配合力高且高产的杂交种，根据其抗性遗传特点, 在抗病品种选育上坚持以拓宽种质基础为主的综合选择方法。关键词：玉米；抗性遗传；丝黑穗病Analysis on the Genetic Regulation ofMaize Head Smut ResistanceShao BingAbstract:玉米丝黑穗病是东北玉米产区的主要病害之一。由于在玉米生产中大面积多年连作, 致使许多病害发生程度逐年加重,据王晓鸣在2003年调查, 黑龙江省和吉林省田间自然平均发病率均达15%, 辽宁省为10% 。选育和应用抗玉米丝黑穗病的品种是降低玉米丝黑穗病发病率最经济有效的方法。近年，东北地区审定玉米品种时对丝黑穗病的抗性要求有所提高，本文对玉米丝黑穗病的抗性遗传规律进行了分析，为玉米育种提供参考。1 材料与方法1.2 供试材料表1 自交系区号及名称Table 1 The Code and name of inbred lines 编号 自交系（母本） 编号 自交系（父本） Code Inbred lines Code Inbred lines1 6wc 8 84152 郑58 9 F3493 5918 10 东D2024 8L1003 11 8H1925 8L1061 12 丹黄346 Mo17 13 中1067 4cv 14 吉85315 黄早41.2 抗性接种方法本试验选用了部分经过初步鉴定国内外抗病性的不同抗病级别的自交系，2009 在自交系鉴定圃组配了56个组合。2010 年在吉林农业大学试验田中接种种植，采用NC方法随机区组设计，每个自交系及所组配的杂交种种植2 行，3 次重复，行长5m，株距25cm，每穴保留2 株，一般玉米丝黑穗病接种的菌土按1比例配制，播种时, 先撒100 g无菌土, 然后播种, 上覆盖菌土100 g, 最后再覆盖田土踩实。开花后期调查发病率，并进行分析。1.3 病株率调查和评价方法在玉米乳熟末期调查每个自交系的丝黑穗发病情况，分别记载小区总株数和发病株数，并计算病株率。病株率= 发病株数/ 调查总株数100%。根据病株率进行抗性分级，病株率在0%1.0%为高抗(HR)；1.1%5.0%为抗病(R)；5.1%10.0%为中抗(MR)；10.1%40.0%为感病(S)；40.1%100%为高感(HS)。2 结果与分析2.1 鉴定结果对56份杂交种及其亲本丝黑穗接种鉴定结果（见表2）可以看出，对照材料黄早4和Mo17的发病率分别80%和2.8%，分别表现为高感与抗病。各自交系和杂交种抗性差异较大，总体上抗病和感病的自交系比例为2：1，表现抗病的自交系2份，包括F349、Mo17；表现中抗的自交系8份，包括6wc、5918、8L1061、4cv、8415、东D202、丹黄34、中106；表现感病的自交系4份，包括郑58、8L1003、8H192、吉853；表现高感的自交系为黄早4；在56个杂交种中抗性为高抗的杂交种有3份，占杂交种总体的5.36%；抗病的杂交种有10份，占杂交种总体的17.86%；中抗的杂交种有26份，占杂交种总体的46.42%；感杂交种的有14份，占杂交种总体的25%；高感的杂交种有3份，占杂交种总体的5.36%，杂交种抗病与感病的比例约为7：3，接近自交系抗病与感病的比例。表2 杂交种及其亲本抗病鉴定表Table 2 Hybrids and the identification table of parental resistance编号 组合号 母本发病率 父本发病率 亲本平均发病率 杂交种发病率 抗性No. Portfolio The incidence Paternal Parents of the Hybrid Resistance of female morbidity Average morbidity incidence rate1196.6%2.3%4.45%0%HR2682.8%6.71%4.76%0%HR36102.8%6.4%4.60%0%HR41106.6%6.4%6.50%3.14%R521316.7%8.5%12.60%3.9%R6387.8%6.71%7.26%3.67%R73127.8%7.8%7.80%4.7%R85107.3%6.4%6.85%2.43%R95127.3%7.8%7.55%3.7%R10692.8%2.3%2.55%4.78%R116122.8%7.8%5.30%3.9%R126132.8%8.5%5.65%3.4%R137138.4%8.5%8.45%4.7%R14186.6%6.71%6.66%6.34%MR151116.6%20.3%13.45%7.73%MR161126.6%7.8%7.20%6.3%MR171136.6%8.5%7.55%6.8%MR182816.7%6.71%11.71%6.67%MR192916.7%2.3%9.50%7.36%MR2021016.7%6.4%11.55%5.66%MR2121216.7%7.8%12.25%8.6%MR22397.8%2.3%5.05%7.84%MR233107.8%6.4%7.10%7.44%MR243137.8%8.5%8.15%8.3%MR253147.8%13.51%10.66%8.4%MR264823.8%6.71%15.26%8.43%MR2741023.8%6.4%15.10%6.47%MR2841423.8%13.51%18.66%8.8%MR29587.3%6.71%7.01%7.78%MR30597.3%2.3%4.80%7.92%MR315117.3%20.3%13.80%8.43%MR325137.3%8.5%7.90%8.3%MR336112.8%20.3%11.55%8.77%MR346142.8%13.51%8.16%8.7%MR356152.8%80%41.40%9%MR36788.4%6.71%7.56%6.47%MR37798.4%2.3%5.35%8.62%MR387108.4%6.4%7.40%7.82%MR397128.4%7.8%8.10%8.4%MR401146.6%13.51%10.06%18.6%S411156.6%80%43.30%30.6%S4221116.7%20.3%18.50%28.87%S4321416.7%13.51%15.11%21.4%S4421516.7%80%48.35%40%S453117.8%20.3%14.05%20.34%S464923.8%2.3%13.05%25.47%S4741123.8%20.3%22.05%38.98%S4841223.8%7.8%15.80%23.4%S4941323.8%8.5%16.15%25%S505147.3%13.51%10.41%24.8%S517118.4%20.3%14.35%34.84%S527148.4%13.51%10.96%37%S537158.4%80%44.20%36.8%S543157.8%80%43.90%76.7%HS5541523.8%80%51.90%78.3%HS565157.3%80%43.65%80.4%HS2.2 方差分析方差分析结果表明：56个组合的单株产量间存在极显著差异，配合力方差分析表明国内外各骨干系、改良系的一般配合力与杂交种组合的特殊配合力均呈极显著水平，说明单株产量的基因存在加性效应和显性效应。表3 配合力方差分析变异来源自由度均方MSF区组551226.243 30.2419组合22018.627 49.7839*g.c.a167052.137 6.5751*g.c.a273380.662 3.152*g.c.a12421072.548 26.4515*误差11040.5478注：*表不达005显著水平;*表示达到1%显著水平2.3 配合力分析2.3.1 一般配合力效应分析一般配合力是指某一自交系与另一些自交系杂交其杂种后代的平均表现，一般配合力高的品系，其相应性状传递力强，对杂种后代影响大。从表4可以看出父本自交系8415与东D202的一般配合力明显高于其他的父本自交系，母本自交系6wc高于其他母本自交系，是组配高产杂交种的理想亲本。2.3.2 特殊配合力效应分析特殊配合力是指杂交组合与其双亲平均表现的基础上的预期结果的偏差特殊配合力是指杂交组合与其双亲平均表现的基础上的预期结果的偏差，是产生杂种优势的主要因素，可用来指导杂种优势的利用和杂交种的选择。如表4，单株产量以8L1061F349，4cv东D202, 4cv8H192，郑58丹黄34,8L1003中106，4cv黄早4的特殊配合力效应值较高，为优良高产杂交组合性状的具体表现。表4 15份玉米自交系配合力测验结果国外自交系 国内自交系的特殊配合力 一般配合力（p）8415F349东D2028H192丹黄34中106吉853黄早46wc-5.344-6.0258-0.03212.92857.3667-1.72492.874-0.042519.5868郑58-4.31190.57756.3353-18.886511.6109-5.39298.84221.2256-1.679359185.0044-3.9525-0.317910.73635.5203-12.7357-1.4404-2.81440.60058L10035.982-7.929-11.3536-9.373-5.878313.08535.56219.9044-3.0638L1061-0.215231.1507-0.83745.5167-5.10716.3981-14.0095-22.89640.4122Mo170.5515-4.1589-4.2445-2.0098-5.42929.25184.34171.6974-8.39374cv-1.6669-9.66210.450111.0879-8.0832-8.8817-6.1712.9259-7.4636一般配合力11.861-0.05128.49090.304-7.3826-3.0999-3.3617-6.76042.4 小区产量比较从表5可以看出接种后由6wc，4cv，8415，东D202所组配的杂交种产量高于其他杂交种，说明这几种自交系在抗病的同时有保证了高产，符合今后抗病育种的方向。表5 杂交种小区产量表组合号Portfolio小区产量组合号Portfolio小区产量1811.34564126.770761913.56554138.48511013.669444147.220411111.91634153.44128112115810.1852811311.70848599.780111411.2751012.320651159.6825119.1575289.805651210.7502296.680351310.466521010.57845147.25892116.25153.116252126.52966811.33421310.5279697.13642146.76861011.9042159.666119.15423811.576861210.295395.8478756138.365431010.37526147.32933115.532756158.4373129.63227810.58431311.368799.92231411.1171011.16643152.047116.334833489.92887128.044667498.4657137.36894109.468487146.26854117.7857159.6533.结果1. 在本实验的15份国内外自交系中，国内自交系抗病比例最高的类群为旅大红骨；包括8415、F349、东D202、丹黄34，国外自交系最高的类群为