摘要
玉米南方锈病已成为近几年我国夏玉米生产区间歇性暴发流行的病害,对玉米生产构成严重威胁,病害流行年份可造成10%以上的产量损失。为发掘和丰富可利用的南方锈病抗源,于2008~2012年,通过高病害压力和连续多年的鉴定,从1589份玉米种质中鉴定出高抗(HR)材料26份,占鉴定总数的1.64%;抗病(R)材料137份,占鉴定总数的8.62%;中抗(MR)水平的材料382份,占鉴定总数的24.04%;感病(S)材料489份,占鉴定总数的30.77%;高感(HS)材料555份,占鉴定总数的34.93%。总体上抗南方锈病种质较少,引进种质中抗病类型材料的比例略高。经重复鉴定,筛选出赤556等18份自交系、老来秕等3份地方品种、A69等4份来自津巴布韦的材料、引自CIMMYT的Dr11表现稳定高抗南方锈病,为今后我国玉米抗南方锈病育种提供了新的抗性资源。 采用 SSR标记方法对39份抗玉米南方锈病自交系的遗传多样性进行了研究,通过40对引物共检测出115个等位基因变异,UPGMA聚类分析将45份自交系划分为三大类群,聚类结果与系谱分析基本一致。并从39份抗病资源鉴定出17个单倍型,同一地理来源的抗性资源分属相同的单倍型,表明中国抗锈病资源遗传多样性不丰富,需要发掘更多的在抗病基因方面不同的材料来丰富抗源。 采用扫描电镜和透射电镜技术对玉米南方锈病侵染抗感材料的超微结构变化进行了研究。发现在感病材料中孢子萌发提前,萌发孢子数量多,菌丝生长较快。并在侵染早期细胞间隙出现菌丝,胞内出现大量吸器,细胞结构完好,且吸器周围存在大量线粒体,为菌丝生长提供能量。而抗病品种叶肉细胞内、细胞间隙、表皮细胞产生大量酚类物质,细胞壁增厚,叶绿体出现大量淀粉粒。抗感材料中以叶表皮直接侵入较多,从叶孔侵入和细胞间隙侵入极少。锈菌通过菌丝顶部产生降解酶,降解细胞壁,使其疏松不紧密直到消解。 通过对辽2204与黄早四构建的F3分离群体的抗性遗传分析,确定了辽2204携带了一对抗南方锈病的显性单基因,将该基因定位在10号染色体短臂顶端,与标记umc1380的遗传距离为9.6cM,并将其暂时命名RppL2204。
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