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...

【目的】在我国西南玉米产区,轮枝镰孢菌穗腐病是一种常发性病害,对其最为经济有效的防治方法是选育抗性品种。【方法】本研究对114份引进的国外自交系,采用田间人工接种的方式,进行穗腐病抗性评价。【结果】表现为高抗的自交系仅1份,占0.9%,为CML490;抗性材料(R)23份,占20.2%;中抗材料(MR)49份,占43.0%;感病材料(S)28份,占24.6%;高感材料(HS)13份,占11.4%。【结论】供试材料中,中抗以上的种质资源占68.5%,说明国外引进的玉米自交系材料中存在丰富的抗源,可加大引进力

玉米是全世界也是我国种植范围最广、用途最多、总产量最高的作物，玉米生产对保障我国粮食安全具有重要意义。玉米南方锈病是由多堆柄锈菌（Puccinia polysora Underw.）引起的一种气传性真菌病害，主要发生在热带、亚热带玉米种植区。近年来，由于气候变化，该病害开始向高纬度地区蔓延，已逐渐成为我国黄淮海夏玉米区的主要病害，直接导致玉米籽粒品质变差、产量降低，对玉米生产造成严重威胁。目前，我国玉米生产上推广种植的玉米品种大多不抗玉米南方锈病，一旦南方锈病发生和流行，将会导致在短时间内大面积蔓延，而常规化学防治难以控制。因此，挖掘和利用玉米种质资源中的南方锈病抗性基因，进一步选育抗病品种是应对南方锈病为害最经济有效的技术途径。玉米资源中高抗南方锈病的种质较为匮乏，主要来自热带、亚热带，可直接利用的温带种质极少。与国外玉米种质相比，我国玉米种质中的高抗材料较少，主要来自农家种或含有热带血缘的P群材料，遗传基础狭窄。玉米南方锈病抗性基因的鉴定与克隆，对开展分子标记辅助育种、加快育种进程及抗病新品种选育具有重要促进作用，目前，已有多个南方锈病抗性基因被鉴定和克隆，为分子标记辅助选择育种奠定了基础。多年来，我国育种家利用有限的抗性种质资源，选育了多个抗南方锈病的优良玉米自交系，并成功育成抗病杂交种。近期，南方锈病病原菌基因组方面的研究揭示我国多堆柄锈菌群体已分化出高毒谱系，从而逃逸抗病基因的识别。因此，挖掘和利用抗性种质中蕴涵的丰富基因资源仍需进一步加强。本文概述了南方锈病的生物学特性及危害，系统梳理了南方锈病抗性种质资源鉴定、抗性基因定位与克隆，以及抗性品种选育的研究进展，并展望了玉米南方锈病未来研究方向，以期为玉米南方锈病防治和抗病品种选育提供参考。

2010-2011年,从我国西南地区16个市(县)主要玉米产区采集玉米穗腐病标样190份,采用组织分离培养法分离得到393个菌株,将传统形态学分类方法与分子生物学方法相结合,共鉴定出15个种属,其中以拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)分离频率最高为40.20%,为优势菌株;其次为禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum),分离频率为15.01%。选用优势菌株拟轮枝镰孢菌采用花丝注射法、籽粒注射法、花丝喷雾法3种方法进行了穗腐病接种方法筛选,结果表明,籽粒注射法有利于病原菌的侵染发病,发病程度适中,是一种比较理想的接种方法。采用此方法对西南主要推广品种进...

【目的】玉米穗腐病是一种在全世界广泛发生且危害严重的真菌性病害,其中,拟轮枝镰孢引起的穗腐病(Fusarium ear rot,FER)在中国发生最为普遍。通过图像分析方法进行FER抗病QTL定位,并对前期通过病害评级方法定位的FER抗病QTL进行验证,探索一种新的玉米穗腐病的病害鉴定方法,为玉米穗腐病的遗传改良提供依据。【方法】利用高感FER的自交系(ZW18)分别与3个高抗自交系(承351、丹598和吉V203)构建F_2群体(F_2-C、F_2-D和F_2-J)和相应的F_2﹕3家系,通过图像分析的方法获得每个F_2﹕3家系的果穗病斑百分比,进而定位玉米FER抗病QTL。【结果】3个群体共定位到18个FER抗病QTL,其中,分别位于2.02—2.03 bins、4.06—4.07 bins和8.06 bin上的3个QTL(qRf2、qRf3和qRf4)可解释的表型变异率分别高达21.80%、25.80%和27.40%。F_2-J群体的qRf11与F_2-C群体的qRf1和F_2-D群体的qRf6在第1染色体均有重叠区间,可解释的表型变异率达到16.50%。来自F_2-D群体的qRf9与F_2-J群体的qRf16在第8染色体8.05 bin有重叠区间,且抗性基因均来源于抗性亲本。F_2-C群体的qRf3与F_2-J群体的qRf15在第4染色体4.06—4.07 bins有重叠区间。另外,与之前通过病害评级方法定位的结果相比,qRf1、qRf6和qRf11在1.06—1.07 bins与评级方法定位的抗病位点qRfer13重合,qRf3和qRf15在4.06—4.07 bins与评级方法定位的抗病位点qRfer3和qRfer17重叠,qRf7与qRfer6在2.04 bin的定位区间完全重合,qRf17与qRfer20在S2重复中定位到9.03—9.05 bins的重叠区间,且来源于相同的抗源。【结论】定位到18个FER抗性位点,其中,位于1.04—1.07 bins、4.06—4.07 bins和8.05 bin上的抗病位点在不同群体中均可以被检测到,位于2.04 bin和9.03—9.05 bins上的抗病位点用不同的检测方法可以被检测到,表明在这些区间可能存在FER的抗性位点。QTL的定位区间在不同群体中的重叠性在一定程度上验证了定位区间的真实性,不同方法之间定位到重叠区间,说明利用图像分析方法定位FER抗病QTL具有一定的准确性。

在蛀穗玉米螟危害严重的年份，玉米果穗受玉米螟为害后比未受危害的玉米穗腐病显著严重，玉米螟蛀穗造成的穗腐病菌危害百分率远大于其它因素，但对穗腐病菌的抗病性仍然是影响穗腐病发生的最主要因素。

抗倒伏能力的合理评价在玉米生产中非常重要。为了解当前国内外玉米抗倒伏能力常用的评价方法（茎秆质量评价、根系评价、田间风洞测试和田间原位测试）及其相关仪器设备的研究进展，基于中国知识资源数据库（CNKI）和国家知识产权局专利检索数据库，以“玉米”、“抗倒伏”为关键词，检索了1990—2020年文献资料，进行归纳和总计，并比较分析了不同评价方法的相对优势和改进方向。结果表明：1）田间原位无损测试能够模拟不同风速下的植株受力情况，测试效率高且使用成本低，在玉米抗倒伏能力评价中具有较好的应用前景；2）明确单株与群体、生物力学与实际风速的关系，通过单株的抗倒伏力的实时动态变化去反映群体抗倒伏力，是未来玉米抗倒伏能力评价的发展方向；3）研制田间原位无损测试专用仪器，结合多年、多点、多生态区、多气候条件田间测试，建立原位无损定量评价指标体系，制定技术标准，是未来玉米抗倒伏能力无损评价的重要研究内容。本研究进展综述可为玉米抗倒伏能力的合理评价及为田间原位无损测试植株抗倒伏仪器的研制和应用提供依据。

茎秆倒伏严重影响玉米产量、品质和机械化收获,是当前玉米生产和育种亟待解决的主要问题之一。加强对玉米茎秆抗倒伏性的研究,对提高品种抗倒伏能力具有重要意义。本文综述了玉米茎秆倒伏的主要影响因素及其遗传特征。茎秆倒伏与茎秆自身的强度密切相关。茎秆强度越高,抗倒伏性越强。茎秆强度受茎秆所处的发育阶段、茎秆内部结构和外部形态,及其细胞壁成分等影响。处于分生组织的茎秆细胞分裂旺盛,较易折断,而进入生殖生长后,茎秆表皮、厚壁组织增厚,维管束发育成熟,对茎秆的支撑作用增强。茎秆细胞壁的主要成分——纤维素、半纤维素、木质素、可溶性糖、无机物等均可提升茎秆强度。目前,研究者借助高通量表型平台,利用玉米连锁群体和自交系群体,采用各种定位方法,鉴定到一系列影响茎秆形态、强度、细胞壁成分的相关QTL和候选基因。研究表明,基于单倍型的QTL定位方法比基于单个SNP的定位效果好。一致性QTL分析将不同遗传群体的研究整合到一起,能够提高QTL结果的通用性。茎秆强度的遗传基础复杂,受微效多基因控制,位点间具有加性效应。茎秆成分QTL中的候选基因涉及细胞壁代谢、转录因子、蛋白激酶等。MAIZEWALL是玉米细胞壁相关基因的重要数据库。目前该数据库包含1 156个玉米细胞壁生物学相关的候选基因,为该领域的深入研究提供强大的资源。已鉴定到一系列影响玉米茎秆细胞壁成分、茎秆形态和强度的基因,其功能涉及纤维素合成路径,如纤维素合成酶类、Cobra类、糖基转移酶和核糖转运蛋白类;苯丙烷路径基因,如控制bm1—bm5的相关基因;植物激素类,如赤霉素、生长素、油菜素甾醇相关基因;转录因子如NAC、MYB;miRNA(ZmmiR528)以及F-box基因(stiff1)等。今后应积极探索不同发育时期玉米茎秆倒伏的力学机制;广泛发展自然群体或育种群体进行遗传分析;采取多种定位策略,提高抗倒伏相关基因鉴定的功效;针对优良等位基因,开发各类分子标记,加强抗倒伏分子标记辅助选择。本文将为玉米茎秆抗倒伏遗传机制解析及抗倒伏玉米品种的分子育种提供参考。

欧洲玉米螟Ｏｓｔｒｉｎｉａｎｕｂｉｌａｌｉｓ（Ｈｂｎ．）是北美严重影响玉米产量和品质最重要的害虫，转Ｂｔ基因抗虫玉米（以下简称Ｂｔ玉米）的商品化，为控制玉米螟为害提供了新的途径。一、Ｂｔ玉米的培育植物遗传研究人员将选定的外源ＤＮＡ插入玉米植株的ＤＮＡ...

对河北省玉米茎腐病优势种禾谷镰刀菌、串珠镰刀菌和腐霉菌进行了接种技术和玉米品种抗病性的研究。结果表明,三种病原菌单独接种或复合菌接种都能使玉米产生典型茎腐病株;复合菌株接种的致病率接近或高于单菌株致病率的平均值;播种前和6～8叶期接种较常规撒粉期接种发病率高;应用于玉米品系的抗病性鉴定,可以筛选出兼抗三种病原菌的玉米杂交种和自交

采用田间人工土壤埋接法,测定了18份玉米新组合对禾谷镰孢菌茎腐病的抗性。结果表明,玉米组合接种禾谷镰孢菌后,都有不同程度的茎腐病发生。经鉴定,抗性组合为2个,占鉴定组合总数的11.1%;中抗组合为4个,占22.2%;感病组合为2个,占11.1%;高感组合为10个,占55.6%,其中B36和B38的田间发病率为8.3%,对茎腐病达到抗性水平。分析比较各个组合未接种和接种的产量,B36和B38组合未接种时的产量分别为8 691.0和8 362.5 kg/hm2,接种后的产量分别为6 760.5和7 012.5 kg/hm2,是较好的抗茎腐病高产、稳产组合。

玉米是我国种植面积最大的粮食作物,是人类食物、动物饲料以及部分工业原料的主要来源。获取特定时空基因转录模式信息对于了解与植物特定表型相关基因表达情况至关重要。转录组学分析是当前研究整个基因组在特定时空表达模式的重要研究方法。综述了近年来有关玉米转录组学的研究进展。

【目的】为了明确不同镰孢菌对玉米茎腐病、鞘腐病和穗腐病的致病性。【方法】采用土壤接菌、穿刺接菌和孢子悬浮液接菌的方法。【结果】证明层出镰孢菌(Fusarium proliferatum)、轮枝镰孢菌(F.verticillioides)可引起玉米茎腐病,禾谷镰孢菌(F.graminearum)可引起穗腐病、鞘腐病,而尖孢镰孢菌(F.oxysporum)则通过复合侵染引起病害。【结论】将各类镰孢菌分别接种不同生育期的玉米植株,观察株高、病斑大小、玉米发育程度和籽粒的形成情况,研究各镰孢菌菌株对玉米植株的影响

1986～1990年的研究结果发现,在玉米穗腐病流行年份,抗病和感病玉米自交系的严量损失分别比常年高21％和35％。在气候因素中,日照时数对发病和产量损失影响较大。同一气候条件下感病系比抗病系产量损失大52％～82％。感病品种因穗腐病造成的玉水产量损失比不利的气候因素更为严重。

本文采用人工接种方式鉴定了西南地区常用90个玉米品种对玉米丝黑穗病的抗性水平,并通过测定3个不同抗性等级的6个玉米品种在接菌环境和正常环境下的可溶性总糖和可溶性蛋白含量及SOD和POD活性变化情况,对其抗性机制进行了初步研究。结果表明,80%以上的玉米品种对丝黑穗病有较好的抗性,且不同抗性水平的玉米品种与其相关生理指标变化程度密切相关,表现为可溶性总糖、可溶性蛋白含量、SOD活性升高程度越高及POD活性下降程度越大,玉米品种抗性水平越低。