玉米抗穗腐病研究进展

玉米是世界上最重要的农作物之一，中国玉米总产量占全国所有谷物产量的38.12%。穗腐病是玉米生产中的重要病害，在降低玉米产量和品质的同时，产生的毒素也危害人畜安全。抗性品种的选育和利用是控制玉米穗腐病的经济、安全和有效措施。目前，国内外对玉米穗腐病的致病菌进行了较为详细的研究，鉴定出40余种病原真菌，其中拟轮枝镰孢、禾谷镰孢和黄曲霉引起的穗腐病发生普遍，危害最为严重。建立了4种玉米抗穗腐病鉴定的方法，即双牙签接种法、花丝喷雾法、花丝通道注射法和针刺果穗注射法，从数千份玉米种质资源中筛选出一批抗拟轮枝镰孢、禾谷镰孢或黄曲霉穗腐病的材料。明确了玉米抗穗腐病的物理与生化机制，主要表现为抗侵染和抗扩散两个方面。对部分材料进行了抗性遗传分析和抗性基因QTL定位研究，在玉米1—8号染色体上检测到60余个抗黄曲霉侵染或抑制黄曲霉毒素积累的QTL；定位了55个抗拟轮枝镰孢穗腐病、29个抗禾谷镰孢穗腐病、16个抗伏马毒素和DON毒素的QTL，并通过meta-QTL分析获得了数个能稳定表达且贡献率较大的QTL位点。创制了10余份抗穗腐病种质，育成了少数对穗腐病具有较好抗性的玉米新品种。尽管如此，抗性研究和抗病育种成果用于生产实践的事例仍很少，生产上缺乏抗穗腐病且高产优质的玉米品种。本文从玉米穗腐病病原类型、抗性种质筛选与评价、抗性遗传及抗性基因的发掘与分子定位、抗性机制、抗病品种的选育等方面对国内外玉米抗穗腐病研究进行了综述，并对今后的相关研究进行了展望，以期对促进玉米抗穗腐病研究有所裨益。