全 文 ：Vol. 30 , No. 10
pp. 1053 - 1055 　Oct. , 2004
作 　物 　学 　报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 30 卷 第 10 期
2004 年 10 月 　1053～1055 页
不同玉米自交系南方锈病的抗性评价
陈翠霞1 ,2 　赵延兵1 　刘保申1 　叶金才3 　王　斌2 , 3 　王振林1 , 3 Ξ
(1 山东农业大学农学院 ,山东泰安 271018 ; 2 中国科学院遗传与发育生物学研究所 ,北京 100101 ; 3山东省农业科学院 ,山东济南 250100)
摘 　要 　通过对 14 个骨干玉米自交系 4～5 叶期接种南方锈病病原菌 ,分析了在温室和大田种植条件下 ,不同自交系在
不同发育时期的抗感表现和危害程度。结果表明 ,自交系齐 319 表现抗病 ,其余自交系则表现不同程度的感病 ;随着玉
米的发育进程 ,南方锈病在感病玉米植株迅速蔓延 ,开花授粉期叶片被锈菌夏孢子堆覆盖 ,植株褪绿 ,不能正常进行光合
作用 ,开花抽丝期延迟 ;在病原菌接种 60 d 左右 (籽粒乳熟期) ,感病严重的自交系植株提早衰老死亡 ,籽粒空秕 ,几乎绝
产。南方玉米锈病是一种严重的玉米病害。
关键词 　玉米自交系 ;南方玉米锈病 ;抗病性
中图分类号 : S513
Identif ication of Disease Resistance in Different Maize Inbred Lines to Puccinia
polysora Under w1
CHEN Cui2Xia1 ,2 , ZHAO Yan2Bing1 , LIU Bao2Shen1 , YE Jin2Cai3 , WANG Bin2 , 3 , WANG Zhen2Lin1 , 3
(1 Agricultural College , Shandong Agricultural University , Tai’an 271018 , Shandong; 2 Institute of Genetics and Developmental Biology , Chinese Academy of Sci2
ences , Beijing 100101 ; 3 Shandong Academy of Agricultural Sciences , Jinan 250100 , Shandong , China)
Abstract 　Southern corn rust , caused by Puccinia polysora Underw , is a destructive disease in maize1 Inoculation tests on
14 elite inbred lines showed that most of them were susceptible , except Qi319 with high resistance to the rust1 The pustules
developed rapidly with the growth of maize1 At flowering stage , all leaves of susceptible plants were covered with pustules
and become chlorotic and dry1 60 days after inoculation the susceptible plants died1 There was almost no any yield in those
susceptible corn inbreds1
Key words 　Maize inbred lines ; Southern corn rust ; Disease resistance
　　玉米锈病在世界各玉米主产区均有发生。玉米
锈病有 3 种类型 , 即由玉米柄锈菌 Puccinia sorghi
Schw1 引起的普通玉米锈病、由玉米多堆柄锈菌
Puccinia polysora Underw1 引起的南方玉米锈病和由
玉米壳锈菌 Physopella zeae (Mains) Cummins et Ra2
machar 引起的热带玉米锈病[1 ,2 ] 。在我国发生的有
普通玉米锈病和南方玉米锈病[3 ] 。普通玉米锈病发
生范围较广 ,在我国各玉米产区均有发生 ,但与南方
玉米锈病相比其危害性较小[2 ] 。南方玉米锈病是一
种毁灭性病害 ,它的发生需要高温 (26～30 ℃) 和高
湿环境[1 ] 。一旦流行 ,造成玉米减产 ,一般为 20 %
～30 % ,重者可达 80 %以上 ,甚至绝收[4 ] 。1949 年
开始持续几年在非洲玉米产区暴发流行 ,产量损失
达 50 %[5 ] ;1972 - 1974 年在美国玉米产区暴发 ,造
成 30 %～50 %的产量损失[6 ] 。20 世纪 70 年代以
来 ,南方玉米锈病主要发生于我国南方一些高温潮
湿地区 ,如台湾[7 ] 、海南乐东县、陵水县和崖县等
地[8 ] 。然而 ,由于气候变化 ,近年来该病也在我国的
北方地区大面积发生[9 ,10 ] 。1998 年首次在我国江
苏、河北、河南、山东、山西等省区暴发流行 ,造成了
严重的产量损失[9 ,10 ] ;2000 年又在我国北方一些地
区发生 ,并有蔓延之势。
南方玉米锈病流行的主要原因之一是玉米杂交
种易感该病。Rodriguez2Ardon (1980) 报道美国大多
玉米杂交种感染南方锈病[4 ] 。叶金才 (2000) 的田间
调查表明 ,国内大多数玉米杂交种和自交系也感染Ξ基金项目 : 国家“863”项目 (2001AA211111)资助。
作者简介 : 陈翠霞 ,女 , 博士 ,副教授。E2mail : cxchen6 @sina. com. cn 　3 通讯作者 :王斌 , 王振林。E2mail : zlwang @sdau. edu. cn ; Bwang @
genetics. ac. cn
Received(收稿日期) : 2003208219 ,Accepted(接受日期) :20042012081

南方锈病[11 ] 。
本研究的目的是评价不同玉米自交系对南方锈
病的抗感表现及其在不同生育时期的危害程度 ,为
南方玉米锈病的抗病育种及其病害防治提供理论
依据。　　
1 　材料和方法
111 　病原菌
　　供试南方玉米锈病病原菌来自海南省陵水县 ,
由山东莱州农科院登海种业集团海南基地提供 ,该
病原菌经细胞学、形态学及发病流行学鉴定 ,并经本
实验室纯化 ,进行玉米植株活体继代培养保存。
112 　参试玉米材料和病原菌接种
鲁原 92、9801、107、黄早四、丹 340、478、178、黄
C、齐 319、1145、郑 58、昌 722、农大 381、B37 等 14 个
骨干玉米自交系。分别种植于山东农业大学温室和
试验农场大田。每个自交系温室种植 10～15 株 ,大
田种植 30～40 株。
接种时 ,收集南方玉米锈病病原菌 ( Puccinia
polysora Underw1) 放入无菌水中 ,并加几滴 Tween220
(每 100 mL 水中加 3～4 滴 Tween220) ,调整菌液浓
度为 100 倍显微镜下每视野有 40～45 个孢子。在
玉米 4～5 叶期 ,傍晚时采用毛刷涂抹叶片进行第 1
次接种 ,5 d 后再用喷洒方法加强接菌 1 次。温室温
度 1～33 ℃,大田环境温度为 18～34 ℃。
113 　南方锈病的发病调查
接菌 2 周后进行不同玉米自交系的抗性调查和
分级 ,参照 Scott [13 ]的分级标准 ,1 级 (抗病 ,R) ,无病
斑 ;2 级 (中抗 ,MR) ,夏孢子堆极小 ,局部组织有褪
绿坏死斑 ;3 级 (中感 ,MS) ,夏孢子堆中等大小且有
相连成片现象 ,有的寄主表皮撕裂 ;4 级 (感病 ,S) ,
夏孢子堆大且多相连成片 ,寄主表皮撕裂明显。仔
细观察、测量和记录不同自交系的发病表现。
114 　不同发育时期的南方锈病危害性调查
进行第 1 次调查以后 ,随着玉米的发育进程 ,仔
细观察不同发育时期不同玉米自交系的发病进程、
病斑分布和危害程度 ,最后 1 次调查是在玉米的乳
熟期。
2 　结果与分析
211 　不同玉米自交系的抗病性调查
　　从自交系的发病情况来看 ,接菌 2 周后南方锈
病已充分发病。14 个玉米自交系中只有齐 319 表
现完全抗病 ,其余自交系均表现感病 ,但感病程度不
同。自交系黄 C、478、9801、鲁原 92、丹 340、黄早四、
昌 722 和 B37 感病严重 ,夏孢子堆均匀布满叶片 ;
107、郑 58 和 1145 感病叶片的病斑较少、斑点较小 ;
178 和农大 381 有少数植株感病 ,出现的病斑少且很
小 ,表现部分抗性。依据抗病性分级标准 , 对供试
的 14 个玉米自交系进行了抗病性分级 ,齐 319 抗南
方玉米锈病 ,178 和农大 381 为中抗 ,107、郑 58 和
1145 表现中感 ,478、9801、鲁原 92、丹 340、黄早 4、黄
C、昌 722 和 B37 为感病 (表 1) 。温室和大田两种条
件下的玉米自交系的抗病性表现一致。
表 1 不同玉米自交系对南方锈病的抗性
Table 1 Classes of southern corn rust resistance
in maize inbred lines
自交系
Inbred line
分级
Class
抗病性
Resistance
齐 319 1 级 R
178 2 级 MR
农大 381 2 级 MR
1145 3 级 MS
107 3 级 MS
郑 58 3 级 MS
鲁原 92 4 级 S
9801 4 级 S
黄 C 4 级 S
478 4 级 S
丹 340 4 级 S
黄早四 4 级 S
昌 722 4 级 S
B37 4 级 S
212 　玉米不同发育时期南方锈病的抗病性
从不同发育时期的抗感性来看 ,幼苗期和成株
期的抗感性一致 ,幼苗期感病的自交系 ,在成株期仍
然感病 ;幼苗期抗病的自交系 ,成株期也仍然抗病。
在幼苗期病斑稀疏地散布在感病玉米自交系的叶片
上 (图版 Ⅰ2A) ,以后随着玉米发育进程的加快 ,病斑
迅速蔓延 ,开花期感病玉米整株都有病斑覆盖 ,植株
下部的叶片已经干枯 (图版 Ⅰ2B) 。开花后约 20 d
感病玉米植株已经死亡 ,而抗病玉米齐 319 则正常
生长成熟 (图版 Ⅰ2C) 。
本实验表明 ,感病玉米的接种叶片出现病斑后 ,
随着植株的生长发育 ,新生的叶片、叶鞘和苞叶也有
病斑出现 ,生长后期全株布满病斑 ,导致植株褪绿 ,
开花抽丝时间延迟 ,有的不能正常授粉结实 ,提前衰
老死亡 ,几乎绝产。中度感病的自交系 ,其危害程度
相对较轻 ,但植株也提早衰亡 ,籽粒空秕 ,损失严重。
3 　讨论
南方玉米锈病已成为影响我国玉米生产的主要
4501 　　　作 　　物 　　学 　　报 30 卷 　

病害之一。本实验通过在温室和大田的不同条件
下 ,对不同玉米自交系的抗性鉴定说明 ,我国目前常
用的玉米自交系大多易感南方玉米锈病 ,不同自交
系的抗感程度不同 ,其中只有齐 319 表现抗病。为
了减少南方玉米锈病对生产造成的损失 ,应加强对
玉米抗病资源的利用 ,选育抗病品种。
陈翠霞等对齐 319 携带南方锈病抗性基因
RppQ进行了遗传分析和基因定位[13 ,14 ] , RppQ 是一
显性抗病单基因 ,位于第 10 号染色体短臂 ;有趣的
是本实验中的 B37 是来自美国的一个自交系 ,Scot
和 Holland 报道 B37 携带有一个显性南方锈病抗病
单基因 Rpp9 ,也是位于第 10 号染色体短臂 ,而在本
实验中 ,B37 却表现感病 ,这说明 RppQ 和 Rpp9 是两
个不同的南方锈病抗性基因 ,两者之间的遗传关系
还在进一步的研究中。
由于南方锈病是一种暴发性、毁灭性病害 ,并非
常年发生 ,因此 ,常规育种过程中 ,在缺乏选择的情
况下 ,很容易造成抗病基因的丢失[12 ] 。这也许是目
前生产上应用的玉米自交系大多数感染南方玉米锈
病的主要原因之一。
References
[1 ] 　Denis C McGee1 Maize Disease1 American Phytopathological Society ,
19881 86 - 87 ,105 - 106
[2 ] 　Melching J S1 Corn rust : type , races and destructive potential1 Ameri2
can Seed Trade Association , 1975 , 90 - 115
[3 ] 　Liang K2G (梁克恭) , Wu X2F (武小菲) 1 Occurrence and harm of
corn rust in China1 Plant Protection (植物保护) , 1993 , 19 (5) :34
[4 ] 　Rodrigues2Ardon R , Scott G E , Hennen J F1 Maize yield losses caused
by southern corn rust1 Crop Sci , 1980 , 20 :812 - 814
[5 ] 　Rhind D , Waterston J M , Deighton F C1 Occurrence of Puccinia
polysora Underw1 in west Africa1 Nature , 1952 , 169 :631
[6 ] 　Futrell M C1 Puccinia polysora on maize associated with cropping prac2
tice and genetic homogeneity1 Phytopathology ,1975 , 65 :1 041 - 1 042
[7 ] 　Ye Z2C (叶忠川) 1 Studies on rusts of maize1 Jour Agric Res China
(中华农业研究) , 1986 ,35 (1) :81 - 93
[8 ] 　Duan D2R (段定仁) , He H2Z (何宏珍) 1 Description of a rust Puc2
cinia polysora on corn in Hainan Island1 Acta Mycologica Sinica (真菌
学报) , 1984 ,3 (2) :125 - 126
[9 ] 　Liu Y2Y (刘玉瑛) , Wang J (王洁) 1 Southern corn rust was occurred
in Hebei Province in 19981 Plant Protection (植物保护) , 1999 ,
(3) :53
[10 ] 　Wang S2L (王寿伦) 1 Southern corn rust was epidemic in Province of
Shandong , Henan and Jiangsu1 Plant Protection Technology and Dis2
semination (植保技术与推广) , 1999 , (3) :40 - 41(in Chinese)
[11 ] 　Ye J2C (叶金才) 1 The first inbred line Qi319 immune to maize
southern rust bred in China1 Scientia Agricultura Sinica (中国农业
科学) , 2000 ,33 (4) :110
[12 ] 　Holland J B , Uhr D V , Jeffers D , Goodman M M1 Inheritance of re2
sistance to southern corn rust in tropical2by2corn2belt maize popula2
tions1 Theor Appl Genet , 1998 , 96 : 232 - 241
[13 ] 　Chen C2X (陈翠霞) , Yang D2E (杨典洱) , Wang Z2L (王振林) ,
Wang B (王 斌) 1 Inheritance of resistance to southern corn rust in
the inbred line Qi3191 Acta Genetica Sinica (遗传学报) , 2002 , 29
(10) : 903 - 906
[14 ] 　Chen C2X (陈翠霞) , Xing Q2H (邢全华) , Wang B (王 斌) ,
Wang Z2L (王振林) 1 Genetic mapping of resistant gene to southern
corn rust and the tagging analysis on different genetic background1 Ac2
ta Genetica Sinica (遗传学报) , 2003 , 30 (4) : 341 - 344
[15 ] 　Scott G E , King S B , Armour J W1 Inheritance of resistance to south2
ern corn rust in maize populations1 Crop Sci , 1984 , 24 : 265 - 267
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