摘 要:系统介绍国内外玉米粗缩病的研究进展和现状,指出未来对抗玉米粗缩病材料的培育是利用分子生物学手段结合传统育种的方法,并展望我国玉米粗缩病的研究的重点和方向。
　　关键词:玉米;粗缩病;抗病育种;分子标记
　　中图分类号:S5　文献标识码:A　文章编号:P671—7597(2010)1020038—01
　　
　　玉米粗缩病是一种世界性玉米病害,90年代以来,在我国黄淮海和东北的部分地区危害逐年加重,平均减产10%～30%。因此,探索对玉米粗缩病有效控制手段是广大玉米工作者亟待解决的问题。本文就国内外粗缩病研究现状加以综述。
　　
　　1　粗缩瘸抗性材料的鉴定和选育
　　
　　王安乐等对玉米育种中常用的自交系进行了田间抗病性进行了调查,并通过研究分析后的出结论:不同来源的玉米自交系相互之间的抗病性有明显差异,这为抗病玉米杂交种的选育提供了遗传基础,进一步研究表明来源于美国兰卡斯特和瑞德的自交系及其衍生系如:478等抗病性较差,仅P12、P20等少数自交系表现为高抗,先锋类群及其衍生系如P138、齐319等则表现为出对粗缩病的明显抗性,美国夏威夷大学引进的E13、E115以及我国国内培育的自交系90110等则对玉米粗缩病表现为高度抗性。通过对玉米粗缩病重发区64份玉米自交系进行的多年多点田间试验,确定了PB和四平头亚群为抗玉米粗缩病育种的重要种质类群。以上研究为我国抗玉米粗缩病的自交系的选育奠定了理论和实践基础。
　　自交系的抗病性影响其衍生杂交种的抗病性,一般来说双亲间至少有一个为高抗品系,而另一种则不能为感病材料,这样才可能出现抗病性较好的组配后代。组配后代的抗性一般介于双亲之间,很少出现超亲现象,且双亲的平均病级与杂种后代的病级相关系数达到了极显著水平,说明双亲的抗性中亲值能够很好的预测其后代杂种的抗病程度,由于目前我国还不存在对玉米粗缩病完全免疫的材料,因此选育出抗病性良好的自交系成为我国玉米抗粗缩病育种的关键环节。
　　
　　2　玉米粗缩瘸传播途径
　　
　　玉米粗缩病是由玉米粗缩病毒(Maize rough dwarf fijivivus,MRDV)、水稻黑条矮缩病毒(Rice black streaked vlrus)以及MRCV引起的,通过电镜观察发现它们是一类由双层衣壳包被的10条双链RNA组成的球形病毒,直径为60-70nm。我国导致玉米粗缩病发生的病原被证实是由水稻黑条矮缩病毒引起的。
　　玉米粗缩病宿主范围较广,主要有玉米、小麦、水稻等粮食作物和狗尾草、稗草等杂草。其传播介体主要依赖于灰飞虱,灰飞虱在田间杂草上越冬获毒,翌年春天将病毒传播至小麦和玉米上,该病毒可由灰飞虱以持久方式传播,即一旦灰飞虱获毒,则终身带毒。
　　研究发现玉米粗缩病病毒不能通过其介体灰飞虱的虫卵传给下一代,一般情况下病毒在冬小麦、禾本科杂草以及介体上越冬,经第一代灰飞虱成虫的取食而获得病毒,随后病毒在灰飞虱体内迅速增殖,经过病毒的循回期后灰飞虱即可传播病毒,每年在小麦收获期灰飞虱向玉米及其它的寄主迁移,形成迁飞高峰。高峰期后半月左右即可出现玉米粗缩病的发病高峰。随后的几代灰飞虱主要在水稻、玉米以及其它寄主上取食和繁衍,冬小麦出苗后,灰飞虱迁移至麦田和杂草上取食越冬并伴随着粗缩病病毒的进一步传播,从而形成了病毒的循环。
　　
　　3　玉米粗缩病抗病分子标记和抗性基因(QTL)的发掘
　　
　　Wang等[3]等利用网室法同时利用抗病自交系90110和感病自交系掖478构建了F?、BCI群体,对玉米植株进行群体接种并结合酶联免疫法,结合SSR标记找到了90110中6S、7L、sL上三个抗病位点,何龙[4]人以抗病自交系齐319和感病自交系掖478}~F2群体检测到了两个与粗缩病抗性位点紧密连锁的标记,DIRENZO[5]等人利用感病自交系MOl7和部分抗性自交系BLSl4通过多年多点的田间发病分析也找到了位于一号染色体和八号染色体上的两个抗粗缩病QTL。
　　
　　4　展望
　　
　　寻找合适的方法防治玉米粗缩病是玉米育种的一大难题。由于我国的抗粗缩病玉米资源较少,因此采用合适的方法培育高抗玉米粗缩病材料是提高王米生产的关键环节。玉米粗缩病的遗传抗病机制是极为复杂的,通过传统的育种很难培育出优良的抗病材料,目前我国采用的防治手段还是调整田间耕作时期、利用农药杀灭传毒介体等方面,因此利用分子标记对抗性基因定位和抗性分子标记的发掘是未来培育抗性材料的关键,随着遗传学的发展和分子标记技术的成熟与廉价,相信越来越多的研究者会采取分子生物学手段来研究粗缩病这样的复杂性状,加速我国玉米优良晶种的培育,推动我国玉米生产较快发展。