生态控制南方锈病的方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2024-02-01 09:56:33
本发明提供一种生态控制南方锈病的方法。选种:选用生育期相差0~10天的抗南方锈病的高产品种和感南方锈病的高产品种;种植:抗南方锈病的高产品种和感南方锈病的高产品种搭配组合进行间作或混作。本发明通过对双基因型玉米间作控制玉米气传病害的生理生态机制研究,以生态栽培方法控制南方锈病危害,实现玉米的高产稳产。
关于玉米与其他作物间作来控制玉米病害的研究,国内外均有报道。近二十余年的研究表明,不同玉米品种间/混作可以提高玉米抗病性(Hooker,1982;Horkstar et al.,1985;苏新宏等,2000;李潮海等,2002;唐维民和毛模湛,2003)。但目前尚未有利用双基因型玉米间作来控制南方锈病危害的报道。1995年以来,我们开始进行不同基因型玉米的间混作的生理生态效应研究,发现不同抗性的基因型玉米合理间作可以有效控制南方锈病的危害。该方法的推广应用,不仅能够减少农药施用带来的环境污染、降低生产成本,还有利于实现玉米的高产稳产和可持续发展,这无疑对保障国家的粮食安全具有重要意义。
玉米南方锈病由多堆柄锈菌(Puccinia polysora Underw)引起的一种专性寄生病害。该病在我国发现较晚,过去只发生在华南、西南玉米区。但近几年来,南方锈病在我国华中、华北、东北、西北及黄淮平原玉米区的发生面积和危害程度呈逐年加重趋势,锈病发生时,一般减产20%-30%,重者达80%以上,甚至绝收。
选育和推广抗病品种虽是防治玉米病害最有效的途径,但由于病原菌生理小种的适应性变异造成原来抗病品种抗性的丧失,使抗病品种过早地退出生产舞台。戴景瑞(1998)研究发现,十几年来我国育成的玉米新品种的单产水平并没有明显提高,而是由于对照品种抗病性和典型性的丧失,产量迅速下降的结果。陈翠霞等(2004)的研究表明,国内大多数玉米杂交种和自交系易感锈病。尽管国内外学者已经鉴定出一些南方玉米锈病抗性基因,但对抗性基因的遗传模式仍不清楚。比如,Scott等(1984)提出了在不同的遗传背景下玉米南方锈病抗性基因符合单基因或双基因的遗传模式,而Bailey(1987)、Zummo(1988)和Holland(1998)等认为南方锈病抗性是水平抗性,即为多基因抗性。陈翠霞(2004)通过在温室和大田不同条件下对14个骨干玉米自交系的抗性进行鉴定,发现携带有一个显性南方锈病抗病单基因Rpp9的B37却感病。
此技术是河南农业大学李潮海研发,河南农业大学注册地位于河南省郑州市郑东新区龙子湖高校园区15号,法定代表人为介晓磊。经营范围包括培养高等学历农业人才,促进农业发展。 农学、农业工程、牧医工程、生物工程、经贸、林学、园艺、土地资源与管理、环境工程、信息管理与信息系统、食品科学与工程、英语、计算机科学与技术学科大专、本科、研究生班、硕士研究生、博士研究生学历教育 相关科学研究、继续教育、专业培训、学术交流与技术开发 农牧林业社会服务
针对玉米南方锈病防治困难这一生产实际问题,河南农业大学农业部玉米区域技术创新中心通过十几年的研究,提出了利用玉米种内遗传多样性来控制南方锈病方法的理论基础。(1)双基因型玉米间/混作有利于改善群体质量和田间小气候,减少了病原物的侵染机率;(2)双基因型玉米间/混作增加了群体遗传多样性,增强了群体的抗病性;(3)双基因型玉米间/混作作增强了群体的抗病代谢,降低群体病情指数。2004-2008年,在实施“十五”和“十一五”国家粮丰产科技工程《河南省小麦玉米丰产高效技术集成研究与示范》项目期间,进行了大量的田间试验,结果发现双基因型玉米间作可以明显改善群体小气候,比如郑单958与鲁单981复合群体的透光率较各自的单作群体显著增加,这有利于改善群体通风状况、降低湿度,不利于病源孢子的萌发与侵染;田间人工接种试验表明,抗病品种与感病品种间作,可显著增强感病品种的抗病代谢。比如郑单958与鲁单981间作,叶片接种南方锈病病源夏孢子,郑单958叶片脂氧合酶活性在接种后24~48小时显著高于单作叶片,苯丙氨酸解氨酶活性在接种后12h至96h显著高于单作叶片。在河南省南方锈病发生严重的豫南、豫东和豫中多点实验表明,南方锈病病情指数平均下降35%-67%(见表1),平均增产5%-20%。
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