玉米种质抗拟轮枝镰孢与禾谷镰孢穗腐病鉴定及抗性多样性分析

摘要

穗腐病是玉米生产上最重要的病害之一,严重影响其产量和品质,威胁人畜健康。选育和利用优良的抗穗腐病品种,是防治玉米穗腐病最为经济有效的措施。利用花丝通道注射法,在北京昌平和海南三亚2个试验点,对346份玉米自交系进行了抗拟轮枝镰孢与禾谷镰孢穗腐病的鉴定与评价。综合分析2个试验点的抗性鉴定数据表明,对拟轮枝镰孢穗腐病表现高抗、抗病、中抗、感病和高感的材料分别为1、43、106、147和49份,占总鉴定材料的0.3%、12.4%、30.6%、42.5%和14.2%;对禾谷镰孢穗腐病表现高抗、抗病、中抗、感病和高感的材料分别为10、32、55、79和170份,占比分别为2.9%、9.3%、15.9%、22.8%和49.1%。对2种镰孢穗腐病同时表现中抗以上水平的种质共45份,其中1份(15-TL-1224)高抗2种穗腐病、2份(PT351-1、18-QTL-25)对禾谷镰孢和拟轮枝镰孢穗腐病表现高抗和抗病,18-QTL-04、18-YJY-18、18-YJY-02、18-HDY-14种质同时表现抗病,是难得的抗穗腐病资源。对上述45份抗病种质和144份感病材料进行的2种穗腐病抗性相关性分析表明,45份抗病种质对2种穗腐病的抗性相关系数为0.24,144份感病材料对2种穗腐病抗性的相关性系数为-0.16。40对多态性SSR引物对其中41份抗性材料中扩增出183个等位基因,多态性位点百分率为100.00%,平均等位基因数和有效等位基因数分别为3.7556、7.6923,平均Nei′s基因多样性、Shannon′s信息指数分别为0.6596、1.4458,平均多态信息含量为0.326,变幅为0.0513~1.0000。通过UPGMA聚类分析,41份抗病材料被划分为7个类群,分别是美国现代杂交种中B群种质(PB)、兰卡斯特(Lan)、未知类群、美国现代杂交种中A群种质(PA)、旅大红骨(LRC)、衣阿华坚秆综合种(BSSS)和塘四平头(TSPT),表现出较高的遗传多样性,其中PA类群和PB类群包含的抗病种质最多。研究结果将为玉米穗腐病抗病育种中抗源的选择和利用提供参考。