不同普通玉米新品種田間抗蚜性比較

1、不同普通玉米新品種田間抗蚜性比較陳強(qiáng)#，張金龍，雷帥，李強(qiáng)，陳國華基金項目：國家自然科學(xué)基金（31360436）；云南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)資助項目（2018KJTX002）# 第一作者 陳強(qiáng)（1994），男，山東泰安人，在讀碩士研究生，研究方向：農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治。E-mail：794719673 * 通信作者 陳國華（1964），女，云南昆明人，教授、博士生導(dǎo)師，博士，主要從事害蟲綜合治理方面的研究。E-mail：chenghkm；: 張曉明(1984 )，男，云南保山人，副教授，博士，主要從事入侵生物學(xué)與生態(tài)學(xué)研究。 Email:zxmalex 。，張曉明*（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)

2、學(xué)院，云南生物資源保護(hù)與利用國家重點實驗室，昆明 650201）摘要 為有效地實施玉米害蟲綜合治理，明確玉米品種間的抗蚜性差異，篩選抗蚜性品種。在田間自然感蟲狀態(tài)下采用5點取樣法記錄玉米蚜蟲在不同玉米品種上的為害狀況， 對21個品種用蚜量比值法進(jìn)行抗蚜性鑒定，并對用玉米蚜蟲高峰期蚜量比值測定玉米抗蚜性進(jìn)行可行性分析。結(jié)果表明，不同玉米品種抗蚜性差異較大，金西南8號和隴玉1號為高抗品種，桂單203、青青601、珍禾978、周玉913、貝玉10、普玉3號、水金玉8號、云合2號為易感品種，玉米蚜蟲天敵數(shù)量與玉米蚜蟲口數(shù)變化規(guī)律出現(xiàn)相對一致性，玉米品種的益害比與蚜量比值呈冪函數(shù)關(guān)系，益害比隨蚜量比值的

3、增大而減小。關(guān)鍵詞：玉米；品種；玉米蚜；抗蚜性中圖分類號：S433.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Comparison of aphid resistance of different common maize varieties in fieldChen Qiang, Zhang Jinlong, Lei Shuai, Li Qiang, Zhang Xiaoming*, Chen Guohua*(College of Plant Protection, Yunnan Agricultural University, State Key Laboratory of Biological Resources

4、Conservation and Utilization, Kunming 650201)Abstract In order to effectively implement integrated management of maize pests, the difference of aphid resistance among maize varieties was clarified and aphid resistant varieties were screened. The damage status of maize aphids on different maize varie

5、ties was recorded by 5-point sampling method under the natural susceptibility condition in the field. The aphid resistance of 21 varieties was identified by aphid-to-aphid ratio method, and the feasibility of aphid-to-aphid resistance of maize was analyzed by aphid-to-aphid ratio in peak period. The

6、 results showed that there were significant differences in aphid resistance among different maize varieties. Guidan 203, Qingqing 601, Zhenhe 978, Zhouyu 913, Beiyu 10, Puyu 3, Shuijinyu 8 and Yunhe 2 were high resistant varieties. The number of natural enemies of maize aphids was consistent with th

7、e population of maize aphids. The ratio of benefit to harm of maize varieties to aphids was power function. The benefit-harm ratio decreased with the increase of aphid population ratio.Key words: maize; variety; maize aphid; aphid resistance玉米是世界三大谷類作物之一 ，在世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占相當(dāng)重要地位，也是我國主要糧食作物，其用途多，分布廣，營養(yǎng)豐富，且商品

8、率相對較高，是最主要的飼料來源和重要的工業(yè)原料1。玉米蚜，又名玉米葉蚜，屬半翅目(Hemiptera)，蚜科(Aphididae)，在我國主要分布于東北、華北、華東、華南、中南、西南等地2。在玉米全生育期均有蚜蟲為害，玉米蚜以成、若蚜刺吸植物組織汁液，引致植株葉片變黃或發(fā)紅，影響生長發(fā)育，嚴(yán)重時植株枯死3。玉米蚜多群集在心葉，為害葉片時分泌蜜露，產(chǎn)生黑色霉?fàn)钗?，影響光合作用，造成產(chǎn)量損失4。玉米蚜在玉米植株各部位，各階段的發(fā)生分布各異。玉米蚜在玉米抽雄前期，聚集在心葉里繁殖為害，孕穗期群集于劍葉正反面危害，抽雄期則聚集于雄穗上繁殖為害。揚花期蚜蟲數(shù)量激增，為嚴(yán)重為害時期5,6。用玉米自身的抗蟲

9、性是解決玉米蚜為害問題的有效途徑之一。目前，育種學(xué)者們一直想用常規(guī)育種手段來獲得對玉米害蟲具有抗性的品種，但較為困難，因為不僅新品種的選育歷時較長，而且抗蟲種質(zhì)資源較為匱乏。因此，從現(xiàn)有推廣品種中篩選抗玉米蚜種質(zhì)資源是玉米蚜蟲防治中最為經(jīng)濟(jì)有效的途徑之一。李遠(yuǎn)等采用蚜情指數(shù)法，初步鑒定了河南省4個主栽玉米品種和7個自交系的田間抗蚜性，發(fā)現(xiàn)4個主栽品種浚單20、鄭單958、良玉88和先玉335對玉米蚜的抗性級別均在“中抗”以上3。徐雪等采用蚜情指數(shù)法對24個玉米品種進(jìn)行玉米蚜田間自然感蚜抗性鑒定表明了其中的九個玉米品種具有較高的抗蚜性7。禹田等調(diào)查了26個玉米品種（系）在云南昭通地區(qū)玉米蚜發(fā)生情

10、況，并采用蚜量比值法比較了玉米品種在田間對玉米蚜的抗性，篩選出了路單15號在內(nèi)的9個品種為高抗品種8。武德功采用蚜情指數(shù)法和大量蚜蟲侵染法對6個糯玉米品種分別在苗期和大喇叭口期進(jìn)行抗蚜性鑒定，苗期評價結(jié)果為6個糯玉米品種的抗性植株百分率為30%70%，抗性級別顯示中糯1號、豐糯1號、蘇玉糯2號為抗（R），品糯28、鳳糯2146為中抗（MR），蘇玉糯5號為感（S），6個糯玉米品種在大喇叭口期的抗性級別均為感（S）9。Rai也在對7個玉米品種進(jìn)行了玉米對蚜蟲易感性的鑒定10。云南省具有得天獨厚的自然條件，氣候類型多樣、水熱資源豐富，南部大部分地區(qū)可常年種植玉米，是重要的玉米種植區(qū)。近年來，又有一些

11、新品種在云南省推廣種植，本研究通過對云南省生產(chǎn)中主要種植的21個不同玉米品種進(jìn)行了田間抗蚜性鑒定，為玉米抗蚜品種的選育和推廣提供科學(xué)依據(jù)。1 材料與方法1.1 試驗材料玉米：品種為云瑞31、云瑞826、靖玉2號、桂單203、金西南8號、云瑞1818、黔9618、青青601、珍禾978、秋碩玉1號、貝玉10、勝玉607、普玉3號、云合3號、水金玉8號、周玉913、貝玉1 1、隴玉1號、秋碩玉2號、云合5號、云合2號等一共21個品種，由云南省普洱市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供。1.2 樣地概況本試驗在云南省普洱市南屏鎮(zhèn)南島河村（22°3755N，100°5933E）進(jìn)行。每個玉米品種為1

12、個處理，每處理3次重復(fù)，每個重復(fù)小區(qū)種植240株玉米，分為8行，株間距0.25m，行間距0.5m，小區(qū)面積長×寬為：5m×6m，玉米播種時間為2018年5月6日，收獲時間為2018年8月21日。1.3 調(diào)查方法對每個玉米品種進(jìn)行5點取樣，采用直接觀察法對玉米植株進(jìn)行定期、定點、定株的系統(tǒng)調(diào)查，記錄各個部位的玉米蚜蟲口數(shù)量、天敵數(shù)量。每15天調(diào)查一次，如遇下雨等不利天氣則往后順延11,12,13。1.4鑒定標(biāo)準(zhǔn)本研究采用蚜量比值作為不同玉米品種抗蚜性的評價指標(biāo)，計算公式如下：蚜量比值=某玉米材料的蚜量/全部觀察玉米材料的平均蚜量玉米抗蚜性鑒定評級標(biāo)準(zhǔn)：高抗（HR）品種抗性等級

13、為0級，蚜量比值為00.25；抗性（R）品種抗性等級為1級，蚜量比值為0.260.50；中抗（MR）品種抗性等級為2級，蚜量比值為0.510.75；感蟲（S）品種抗性等級為3級，蚜量比值為0.761.25；高感（HS）品種抗性等級為4級，蚜量比值1.257；2 結(jié)果與分析2.1玉米蚜蟲種群動態(tài)圖1不同玉米品種玉米蚜蟲種群動態(tài)Fig. 1 Population dynamics of maize aphids in different maize varieties不同玉米品種上的玉米蚜蟲種群動態(tài)結(jié)果顯示，玉米蚜蟲在不同品種玉米各時期的發(fā)生趨勢基本一致：直至5月末，玉米蚜蟲數(shù)量一直保持低水平，只

14、在玉米品種云瑞31、云合5號上偶有零星發(fā)生（圖1）；從6月中旬開始玉米蚜蟲的數(shù)量急劇上升，多數(shù)玉米品種玉米蚜蟲在7月中旬達(dá)到最高峰；7月下旬后多數(shù)玉米品種玉米蚜蟲急劇下降，少數(shù)平緩下降；8月上旬至玉米收獲前玉米蚜蟲口數(shù)仍在較高水平狀態(tài)（圖1）。不同玉米品種在高峰期的玉米蚜蟲發(fā)生量差異較大，導(dǎo)致不同玉米品種的玉米蚜蟲總量差異也較大。所有玉米品種上的玉米蚜蟲口數(shù)均在七月下旬達(dá)到最高峰，高峰期單株蟲口數(shù)超過100頭的為秋碩玉2號、青青601、水金玉8號、普玉3號、周玉913、桂單203、云合2號、珍禾978和貝玉10號，蟲口數(shù)分別為124、133、201、235、224、231、197、267和28

15、9頭/株，數(shù)量最高的品種為貝玉10號，單株蟲口數(shù)是數(shù)量最少的金西南8號的16倍（圖1）。2.2不同玉米品種抗蚜性比較表1不同普通玉米品種田間自然抗蚜性鑒定Table 1 Identification of natural resistance to aphids in different common maize varieties in field玉米品種Maize varieties累計蚜量（頭株）Aphid number in total (indplant)蚜量比值A(chǔ)phid number ratio抗性評價Resistance evaluation金西南8號59.80.19HR隴玉1

16、號69.30.22HR秋碩玉1號81.90.26R云瑞1818100.80.32R勝玉607104.00.33R靖玉2號122.90.39R云瑞826148.10.47R云合3號148.10.47R云合1號163.80.52MR云瑞31195.30.62MR云合5號230.00.73MR黔9618245.70.78S秋碩玉2號368.61.17S青青601384.31.22S水金玉8號4971.42HS普玉3號557.61.77HS周玉913570.21.81HS桂單203589.11.87HS云合2號608.01.93HS珍禾978667.82.12HS貝玉10752.82.39HS 注：H

17、R代表高抗，R代表抗，MR代表中抗，S代表感蟲，HS代表高感。 Note: HR stands for high resistance, R stands for resistance, MR stands for neutral resistance, S stands for susceptibility, HS stands for high susceptibility.在田間自然感蚜條件下，用玉米整個生育期蚜量比值評價不同普通品種玉米抗蚜性其中的高抗品種有2個，分別為：金西南8號、隴玉1號；抗性品種有6個，分別為：云瑞826、靖玉2號、云瑞1818、秋碩玉1號、勝玉607、云合3號；

18、中抗品種有3個，分別為：云瑞31、水合1號、云合5號；感蚜品種有2個，分別為：黔9618、秋碩玉2號；高感品種有8個，分別為：桂單203、青青601、珍禾978、周玉913、貝玉10、普玉3號、水金玉8號、云合2號（表1）。中抗及以上抗性品種占總玉米品種的52.4（表1）。2.3不同玉米品種對瓢蟲玉米蚜益害比的影響不同玉米品種抗蟲性對益害比有明顯影響，益害比最高的品種是云合3號為0.055，益害比最低的品種是秋碩玉2號為0.014，玉米品種的益害比與蚜量比值呈冪函數(shù)關(guān)系，益害比隨蚜量比值的增大而減?。ū?，圖2）?？瓜x性強(qiáng)的玉米品種其益害比也相對較高，抗性評價為高抗的玉米品種金西南8號和隴玉1

19、號益害比分別為0.025和0.032（表4，圖2）。表2 不同玉米品種田間益害比Table 2. Different maize varieties field benefit ratio品種Species累計蚜量（頭/株）Aphid number in total (indplant) 瓢蟲數(shù)量（頭/百株）Number of ladybugs (ind. /100 plants)蚜量比值A(chǔ)phid number ratio益害比（瓢蟲/玉米蚜）Benefit-harm ratio (ladybug/maize aphid)金西南8號59.81.50.190.025隴玉1號69.32.20.2

20、20.032秋碩玉1號81.93.60.260.040云瑞1818100.83.20.320.032勝玉607104.04.60.330.044靖玉2號122.93.70.390.030云瑞826148.14.70.470.032云合3號148.18.20.470.055云合1號163.86.10.520.037云瑞31195.35.30.620.027云合5號230.06.50.730.028黔9618245.79.10.780.037秋碩玉2號368.65.31.170.014青青601384.38.71.220.023水金玉8號497.014.41.420.029普玉3號557.612.

21、61.770.026周玉913570.213.91.810.024桂單203589.111.21.870.019云合2號608.015.31.930.025珍禾978667.813.72.120.021貝玉10752.821.42.390.028圖2瓢蟲玉米蚜益害比與蚜量比值相關(guān)性Fig. 2 The correlation between the benefit-harm ratio of Ladybug to maize aphid and the aphid population ratio2.4采用玉米蚜發(fā)生高峰期時蚜量比值測定玉米抗蚜性可行性分析對高峰期（7月27日）的玉米蚜蟲進(jìn)行蚜

22、量比值分析，并根據(jù)玉米抗蚜性評級標(biāo)準(zhǔn)得出抗性級別，以玉米整個生育期蚜量比值分析所得的抗性級別為準(zhǔn)，將結(jié)果與其比對（表5）。發(fā)現(xiàn)21個品種中有16個品種評價正確，正確率為76.2。對高峰期的蚜量比值與玉米整個生育期的蚜量比值進(jìn)行直線相關(guān)性檢驗。分析結(jié)果顯示（圖3），蚜量比值和整個生育期的蚜量比值相關(guān)系數(shù)（R2）為0.9189。表3 各時間段蚜量比值Table 3 The aphid number ratio in different period玉米品種 Corn varieties高峰段蚜量比值 Aphid number ratio in peak section 整個生育期蚜量比值A(chǔ)phid

23、 number ratio of whole growth period高峰期抗性級別 Evaluation in peak section整個生育期抗性級別Evaluation of whole growth period金西南8號0.150.19HRHR隴玉1號0.160.22HRHR秋碩玉1號0.200.26HRR勝玉6070.230.33HRR云瑞18180.260.32RR靖玉2號0.370.39RR云瑞8260.470.47RR云合1號0.480.52RMR云合3號0.490.47RR云瑞310.570.62MRMR黔96180.720.78MRS云合5號0.760.73SMR秋碩

24、玉2號1.051.17SS青青6011.131.22SS云合2號1.671.93HSHS水金玉8號1.711.42HSHS周玉9131.901.81HSHS桂單2031.961.87HSHS普玉3號1.991.77HSHS珍禾9782.272.12HSHS貝玉102.452.39HSHS 注：HR代表高抗，R代表抗，MR代表中抗，S代表感蟲，HS代表高感。 Note: HR stands for high resistance, R stands for resistance, MR stands for neutral resistance, S stands for susceptibil

25、ity, HS stands for high susceptibility.圖3 玉米蚜高峰期蚜量比值與整個生育期蚜量比值的相關(guān)性Fig 3 The correlation between the ratio of aphid population in peak period and the ratio of aphid population in whole growth period of maize aphid 3 結(jié)論與討論研究結(jié)果表明，不同玉米品種之間抗蚜性存在顯著差異。植物品種抗蟲性是一種可遺傳的特征，是在昆蟲與植物長起協(xié)同進(jìn)化過程中形成的，能夠保護(hù)植物不受蟲害或者受害較輕14

26、，玉米品種抗蚜性的選育工作具有重大意義，能減輕玉米蚜蟲對玉米產(chǎn)量的危害，避免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，本研究對21個玉米品種進(jìn)行了田間抗蚜性鑒定，金西南8號、隴玉1號被評價為高抗品種有6個,中抗及以上抗性品種占總玉米品種的52.4。不同玉米品種在高峰期的玉米蚜蟲發(fā)生量差異較大，導(dǎo)致不同玉米品種的玉米蚜蟲總量差異也較大。所有玉米品種上的玉米蚜蟲口數(shù)均在七月下旬達(dá)到最高峰，單株蟲口數(shù)數(shù)量最高的品種是貝玉10號為289頭/株。王冰等在20062008年對麥長管蚜種群發(fā)展受風(fēng)雨氣象因素影響的情況進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)風(fēng)雨天氣對麥長管蚜種群數(shù)量的影響很大，會使種群數(shù)量大大減少15。陳昌蘭等人亦發(fā)現(xiàn)，大雨沖刷

27、會導(dǎo)致蚜蟲數(shù)量急劇下降16。普洱地區(qū)7月下旬云南雨水較多，這可能是7月27日后玉米蚜蟲口數(shù)下降的原因。不同玉米品種抗蟲性對益害比有明顯影響，益害比最高的品種是云合3號為0.055，益害比最低的品種是秋碩玉2號為0.014，玉米品種的益害比與蚜量比值呈冪函數(shù)關(guān)系，益害比隨蚜量比值的增大而減小。這與張衍干等調(diào)查的結(jié)果相一致，具有一定抗蟲性的玉米品種其益害比也相對較高，能對玉米蚜蟲的數(shù)量起到一個更好的自然控制作用17。昆蟲的消長規(guī)律受到其自身生殖潛能潛能及氣候、天敵等多因素的共同影響 18。李遠(yuǎn)等在河南駐馬店調(diào)查發(fā)現(xiàn)玉米蚜發(fā)生盛期在抽雄期至灌漿期3；丁偉等人發(fā)現(xiàn)重慶市郊區(qū)玉米蚜發(fā)生有兩個高峰期，大喇

28、叭口初期及授粉期19；宋偉等在安徽淮北地區(qū)發(fā)現(xiàn)玉米蚜主要發(fā)生在玉米花粒期20。不同地區(qū)玉米蚜的發(fā)生規(guī)律會有所差異，因此，如若要使用玉米蚜蟲發(fā)生高峰期蚜量比值的方法評價玉米田間抗蚜性，應(yīng)先了解當(dāng)?shù)赜衩籽料x的種群消長規(guī)律，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況再利用高峰期玉米蚜蟲口數(shù)再做分析，而且田間玉米抗蚜性鑒定研究易受環(huán)境、氣候、統(tǒng)計方法等因素的影響。因此，需要對本研究中抗蚜性較好的品種進(jìn)行不同地區(qū)連年抗性重復(fù)鑒定，更好地篩選抗性品種，檢測抗螟性基因，以獲得更準(zhǔn)確客觀的結(jié)果。參考文獻(xiàn)1孔令娟, 李冰.安徽省玉米生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的探討J. 安徽農(nóng)學(xué)通報, 2002, (06): 8-912.2李麗莉, 王振營, 何

29、康來, 白樹雄, 花蕾. 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲玉米對玉米蚜種群增長的影響J.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2007(05): 1079-1082.3李遠(yuǎn), 趙曼, 郭線茹, 席章營, 羅梅浩, 閆鳳鳴. 不同玉米品種(系)田間抗蚜性的初步鑒定J. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2012, 46(03): 307-312.4郝建峰. 2013年玉米蚜蟲危害特點總結(jié)N. 河北科技報, 2013-11-14(B04).5閆占峰. 玉米田蚜蟲發(fā)生規(guī)律與其天敵互作關(guān)系研究D. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 2011.6Asin L , Pons X . Effect of High Temperature on the Growth and R

30、eproduction of Corn Aphids (Homoptera: Aphididae) and Implications for Their Population Dynamics on the Northeastern Iberian PeninsulaJ. Environmental Entomology, 2001, 30(6): 1127-1134.7徐雪, 呂曉坤, 何力, 孫躍先, 陳國華, 李強(qiáng). 玉米不同品種對玉米蚜的抗性鑒定J. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)), 2013, 28(04): 598-601.8禹田, 賈永超, 柴正群, 吳迪, Nawaz Haider Bashir, 馬麗, 陳國華,