基于轻量级密集多尺度注意力网络的小麦叶部锈病识别方法

人工诊断小麦锈病成本高、效率低,已无法满足现代农业生产的需要。本文提出了一种轻量级密集多尺度注意力网络模型(Mobile-Dense multi-scale attention net,Mobile-DMSANet),用于自动识别田间自然场景中的小麦叶部锈病(条锈病和叶锈病)。该模型在输入层设计了一个快速下采样模块(Fast subsampling block,FSB),它在不增加计算成本的前提下提高模型的特征表达能力。模型的特征提取层使用3个轻量级特征提取模块(Dense multiscale attention,DMS A)来提取小麦叶部锈病的特征。DMS A模块设计了一个多尺度的3路卷积层(Multi-scale threeway convolution,MSTC)用于获得不同尺度感受野,以提高模型的表达能力和对不同尺寸锈病的感知能力。DMSA模块中6个MSTC层通过密集连接实现特征重用,不仅大大减少了模型的参数量,而且提高了对这两种相似的小麦叶部锈病的特征提取能力。在DMSA模块中还引入了协调注意力机制(Coordinated attention,CA),来提高对病害信息的敏感性,并抑制图像中的背景信息。模型的输出层使用Softmax函数实现小麦叶部锈病识别。结果表明,Mobile-DMSANet模型在测试数据集上的识别准确率为96.4%,高于经典CNN模型(如ResNet50、AlexNet)和轻量级CNN模型(如ShufflenetV2、DenseNet系列)。Mobile-DMSANet参数量为4.54×10^(5),与其他轻量级模型相比大幅下降。本文所设计模型可用于移动端小麦叶部锈病的自动识别。

442份小麦苗期抗条锈病鉴定

为了解442份小麦材料苗期的抗病性,利用当前条锈菌优势流行生理小种CYR32、CYR33和CYR34对其进行苗期抗性鉴定,并利用基因芯片检测了其中241份春小麦所携带的抗条锈基因。结合苗期抗条锈病鉴定和基因芯片检测结果,共筛选出151个抗性品种,其中四川材料和CIMMYT材料中的抗条锈病基因较为丰富,且分布频率高。研究结果为筛选国内抗病性小麦种质资源以及国外优异种质的引进提供了参考,也为挖掘小麦抗条锈病基因及后续小麦抗条锈病分子育种研究奠定基础。

基于RPA的玉米锈病菌快速检测技术的研究

玉米锈病是全球玉米生产的毁灭性病害之一,病菌孢子可随气流进行传播,容易引起病害的大流行,对我国玉米产量造成重大损失。本研究根据多堆柄锈菌(Puccinia polysora Underw.)和玉米柄锈菌(Puccinia sorghi Schw.)的ITS序列设计引物,建立了基于重组酶聚合酶扩增(Recombinase polymerase amplification,RPA)的检测方法,其中多堆柄锈菌RPA检测方法的灵敏度可达7.85 pg/μL,玉米柄锈菌的RPA检测方法灵敏度可达9.9 pg/μL,经过特异性验证可有效区分玉米锈病两种不同菌株,并经过田间样品进行验证,结果表明本实验所设计的两种锈菌的RPA特异性引物检测效果较好,且操作简便,为基层一线人员提供了一种能快速鉴定多堆柄锈菌和玉米柄锈菌的新方法,对我国玉米锈病的早期预警和防控具有重要意义。

小麦抗条锈病和白粉病的遗传及育种

小麦是全球最主要粮食作物之一,在生长发育过程中面临不同生物胁迫或非生物胁迫。其中,由真菌性病原菌所引起的小麦条锈病和白粉病是限制小麦产量的重要因素,发病严重时可分别造成小麦产量损失高达60%和50%。利用抗病基因培育抗病品种是目前防制这些病害最为经济、环保且有效的措施。依据抗病基因的抗性发挥时期特点,可分为全生育期抗性和成株期抗性两大类[1]。

基于时间序列植被指数的小麦条锈病抗性等级鉴定方法

条锈病严重影响小麦产量,培育抗条锈病的小麦品种至关重要。针对传统育种中抗性鉴定手段单一、效率低的问题,该研究提出了一种通过小麦冠层植被指数的时间序列实现对条锈病不同抗性等级的高效鉴定方法。该方法利用无人机采集自然发病的育种群体小麦(共600个样本,516个基因型)冠层多时相的光谱图像,使用随机蛙跳算法和ReliefF算法筛选出6个条锈病病害严重度的敏感特征:归一化色素叶绿素指数(normalized pigment chlorophyll index,NPCI)、沃尔贝克指数(woebbecke index,WI)、叶绿素红边指数(chlorophyll index rededge,CIrededge)、绿大气抵抗植被指数(green atmospherically resistant index,GARI)、归一化差分植被指数(normalized difference vi,NDVI)、叶绿素绿指数(chlorophyll index green,CIgreen),这些敏感特征在试验群体中的时间序列符合条锈病的发病规律,验证了其作为条锈病发病严重度敏感特征的有效性;基于支持向量机(support vector machine,SVM)算法使用上述敏感特征建立条锈病病害严重度等级分类模型,在测试集的表现中,与使用未经过筛选的原始特征所建立的模型相比在精度、平均准确率、平均召回率和F1分数上分别仅下降6.2%、3.3%、2.7%、4.0%,证明了所筛选敏感特征的有效性;针对一般机器学习算法难以捕捉不同抗性等级样本之间较小的特征变化差异的问题,提出了一种从植被指数时间序列转化生成的二维图像中提取特征实现条锈病抗性等级分类的方法。将敏感特征中能够较好区分不同抗病等级的4个时间序列植被指数(NPCI、GARI、NDVI、WI),通过格拉姆角场方法生成格拉姆角和场图像,并制作成数据集,使用DenseNet121网络进行训练,以实现不同条锈病抗病等级的分类。建立的条锈病抗性等级分类模型中,由NPCI时间序列图像建立的分类模型测试效果最佳,其准确率为0.837,召回率为0.834,F1分数可达0.833,能够较好地实现对群体小麦不同品种(系)的条锈病抗性等级差异的区分,表明基于光谱植被指数时间序列的小麦条锈病抗性等级识别方法可以用于小麦抗病育种中抗性等级的鉴定,并可为其他作物的病害抗性等级鉴定提供一定的参考。

甘肃省小麦条锈病研究进展及机遇与挑战

小麦生产关乎国家粮食安全,条锈病是小麦生产上最重要的病害之一。甘肃陇南越夏区是小麦条锈病常发易变区和新小种策源地。通过系统回顾甘肃省农业科学院植物保护研究所立足陇南越夏区开展小麦条锈病研究60年来的进展,分析了存在的问题,并提出未来研究方向,旨在更好保持甘肃省农业科学院小麦条锈病研究在国内影响和地位,为持续引领甘肃省小麦条锈病研究提供借鉴和帮助。

小麦骨干亲本周8425B抗条锈病优异基因在其衍生品种中的遗传解析

周8425B是黄淮海麦区应用较广泛的矮秆大穗、抗病抗逆小麦骨干亲本,解析周8425B衍生品种的条锈病抗性遗传表现及其携带的抗条锈病基因遗传传递信息对新品种选用具有重要价值。本研究以条锈病强毒力生理小种条中34(CYR34)单一菌种对收集的222份周8425B衍生品种进行苗期条锈病抗性鉴定,以CYR34为主的混合菌种对衍生品种进行成株期条锈病抗性鉴定,利用周8425B携带的抗条锈病基因YrZH84、YrZH84.2、Yr30、YrZH22和Yr9紧密连锁的分子标记对衍生品种进行基因型检测。研究结果表明,周8425B苗期和成株期对目前强毒力优势菌种CYR34均表现高抗条锈病。在222份周8425B的衍生品种中,2年表现稳定成株期抗病的衍生品种有昌麦9号、济研麦10、百农4199、赛德麦7号和郑麦103等14份,占比6.3%;表现稳定全生育期抗病的衍生品种有周麦11、周麦22、周麦26、周麦36、兰天36、存麦16和郑品麦8号等52份,占比23.4%。周8425B衍生品种主要通过周麦11、周麦12、周麦13、周麦15、周麦16和周麦17等6个子一代再次衍生到子二代。子一代中周麦16和周麦13由于具有较好的农艺性状直接衍生出较多品种,周麦12与周麦13培育出子二代周麦22衍生出45个子三代,周麦11培育出矮抗58衍生出54个子三代。周8425B携带的YrZH84、YrZH84.2、YrZH22、Yr30和Yr9在衍生后代中的频率分别为34.7%、14.9%、41.9%、66.2%和67.1%。仅携带其中1个抗病基因的衍生品种以携带YrZH84的平均严重度最低,为15.4%;聚合2个抗病基因的衍生品种中,以携带YrZH84+YrZH22的平均严重度最低,为20.0%;聚合3个抗病基因的衍生品种中,以携带YrZH84+YrZH22+Yr9的平均严重度最低,为17.2%;聚合4个抗病基因的衍生品种中,携带YrZH84+YrZH22+Yr30+Yr9的平均严重度为16.9%,携带YrZH84.2+YrZH22+Yr30+Yr9的平均严重度为38.4%。苗期以携带全生育期抗性基因YrZH84或含有YrZH84的基因组合的衍生品种的抗病性较好。研究结果为中国小麦骨干种质周8425B的持续改良利用提供了条锈病基因信息,鉴定出对强毒力生理小种CYR34表现抗病的衍生新种质,为我国小麦抗条锈病遗传育种提供了参考。

豇豆抗锈病全基因组关联分析

豇豆是世界范围内重要的豆类作物,在我国既是重要的杂粮作物,也是传统的豆类蔬菜作物。锈病是豇豆生产上三大主要病害之一,选育抗锈病品种是防治锈病最经济有效的策略,筛选抗锈病种质、解析其遗传基础是抗锈病育种的关键和前提。本研究对215份豇豆地方品种进行抗锈病精准鉴定,筛选出40份抗锈病种质。利用重测序技术鉴定了215份种质的基因型,获得3880169个高质量SNPs和469398个高质量InDels。群体结构分析将之分为4个亚群,亚群分类与荚长、荚型高度相关。采用全基因组关联分析,鉴定出10个与锈病抗性显著相关的基因组区段,分布在7条染色体上。单倍型分析显示各峰值SNP的不同等位变异与锈病抗性高度相关,且随着有利等位变异的聚合,群体内抗病材料的比例显著升高。本研究鉴定出10个可能的抗锈病候选基因,包括含BTB/POZ结构域蛋白基因、LRR受体类丝氨酸/苏氨酸激酶基因、乙烯反应转录因子、交替氧化酶基因等。本研究为豇豆抗锈病分子育种提供了理论指导和基因资源。

小麦条锈病跨区域全周期绿色防控技术体系的构建与应用

小麦条锈病是我国小麦生产上一种跨区域流行的重大病害。1949年以来,我国小麦条锈病研究,治理能力明显提升,发病面积、流行程度、流行频率明显降低,但由于条锈菌Puccinia striiformis f.sp.tritici新毒性小种不断产生和气候异常变化等因素的影响,近年来其流行规律和成灾机制出现了新的变化,发生危害加重,严重威胁小麦生产和国家粮食安全。基于“十二五”以来我国在小麦条锈病菌毒性新小种产生、有性生殖、侵染循环和大区流行规律等方面的最新研究成果,作者在学习和实践以往病害治理经验的基础上,坚持长短结合、标本兼治、分区治理、综合防治的指导思想,制定了“以绿色防控为基础,以全周期管理为重点,以跨区域联防联控为保障”的防控策略,提出了精准监测预报、毒性小种变异监测、早期菌源控制、抗病品种合理布局和应急防控等关键技术,集成构建了全国小麦条锈病跨区域全周期绿色防控技术体系,制定了越夏易变区、冬季繁殖区(越冬区)和春季流行区分区防控技术体系。经在小麦条锈病主要流行区大面积试验示范,取得了防控效果85%以上,化学农药用量减少10%以上,小麦单产提高5%以上的成效。2022年-2023年在全国小麦主产区大范围组织推广应用,有效控制了小麦条锈病严重流行势头,全国病害发生面积出现了新低,有效减轻了灾害损失,保障了国家粮食安全。

甘肃陇南小麦品种抗条锈病鉴定与评价

为了解甘肃陇南小麦育成品种和后备品种对当前条锈菌流行小种的抗性水平,利用条锈菌流行小种CYR32、CYR33和CYR34对60份供试小麦品种分别进行苗期、成株期抗病性鉴定。结果表明,在所有供试品种中,对CYR32、CYR33和CYR34表现苗期抗病的品种分别有9、22和10份,表现成株期抗病的品种分别有35、38和30份。结合苗期和成株期鉴定结果,对CYR32、CYR33和CYR34表现苗期感病而成株期抗病的品种分别有28、22和24份,占46.7%、36.7%和40.0%;中梁14号和兰天37号对CYR32、CYR33和CYR34均表现全生育期抗性,占3.3%。甘肃陇南麦区小麦品种对当前条锈菌流行小种多表现为成株期抗性,筛选出部分具有全生育期或成株期抗性的品种,可作小麦育种的亲本资源加以利用。

玉米南方锈病主效抗病QTL的鉴定和效应分析

以玉米南方锈病感病自交系Lx9801为母本、抗病自交系TY4为父本构建了含有165个家系的BC_(1)F_(4)群体,利用23K SNP芯片对亲本和BC_(1)F_(4)群体进行基因型分型,共筛选出4654个亲本间具有多态性的SNP标记,构建高密度的遗传连锁图谱,结合群体在3个环境下的抗性鉴定结果,共检测到6个QTL,可以解释3.93%~17.87%的表型变异。其中位于第6染色体上的qSCR6.01在3个环境中都检测到,可以解释最大17.87%的表型变异,是一个稳定的QTL。利用TY4与Lx9801组配的包含366个家系的BC1F5群体,对qSCR6.01进行精细定位,结合抗病区域内的标记开发和关键重组单株的抗性鉴定,将抗性位点定位在M2与M3标记之间,区间大小为4.09 Mb,此抗病位点暂被命名为RppT。

基于红光波段日光诱导叶绿素荧光逃逸率的小麦条锈病遥感监测

小麦条锈病是影响小麦产量的主要病害之一,及时探测到病害信息对小麦条锈病的防控具有重要意义。红光波段日光诱导叶绿素荧光(red solar-induced chlorophyll fluorescence,RSIF)能够敏感反映植物光合生理状态,SIF逃逸率与冠层几何结构、叶片光学特性和植被光能利用率密切相关。为实现小麦条锈病及时准确的探测,该研究基于SIF逃逸率函数计算方式,利用野外实测数据计算不同尺度SIF(冠层尺度SIFCanopy、光系统尺度SIFPS)及其逃逸率(εCP),分析了RSIF逃逸率(RεCP)监测小麦条锈病的生理基础,探讨了条锈病胁迫下RεCP的响应特性,并将其与SIF及其衍生参数(荧光产率ФF、表观SIF产量SIFy)、归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、MERIS陆地叶绿素指数(MERIS terrestrial chlorophyll index,MTCI)、简单比值植被指数(simple ratio vegetation index,SR)进行比较。结果表明:RεCP与氮平衡指数(nitrogen balance index,NBI)、叶绿素(chlorophyll,Chl)、类黄酮(flavonoid,Flav)和花青素(anthocyanin,Anth)4个生理参数的相关性均达到了极显著性水平,且优于光系统尺度RSIF和远红光波段SIF(far-red solar-induced chlorophyll fluorescence,FRSIF),与叶面积指数(leaf area index,LAI)的相关性则优于冠层尺度FRSIF,RεCP能够更好地反映病害胁迫引起的作物生理和冠层结构的变化。在冠层尺度FRSIF(FRSIFCanopy)、光系统尺度FRSIF(FRSIFPS)和RSIF(RSIFPS)、红光波段表观SIF产量(RSIFy)及其荧光产率(RФF)、NDVI、MTCI、SR等特征变量中,RεCP与病情严重度(severity level,DSL)的相关性最高。低叶绿素含量(Chl≤30)和中高叶绿素含量(Chl>30)下,RεCP对小麦条锈病胁迫的响应均最为敏感,其与DSL的相关性均优于达到极显著性水平的SIF及其衍生参数和植被指数。RεCP是小麦条锈病遥感监测的适宜因子,研究结果对提高小麦条锈病的遥感监测精度具有重要意义,同时亦对其他作物胁迫的遥感监测具有一定的参考价值。

基于红光波段冠层SIF降尺度的小麦条锈病遥感监测

为减弱冠层几何结构等因素对传感器探测到的冠层日光诱导叶绿素荧光(Solar-induced chlorophyll fluorescence, SIF)的影响,探讨了条锈病胁迫下红光波段荧光(Red SIF,RSIF)的响应特性,并以RSIF为自变量构建了小麦条锈病遥感监测的线性回归(Simple linear regression, SLR)及非线性回归(Non-linear regression, NLR)模型。结果表明:叶片尺度RSIF在小麦条锈病遥感监测中具有较大优势,其与小麦条锈病病情严重度(Severity level, SL)间相关系数较远红光波段SIF(Far-red SIF,FRSIF)提高13.2%,以叶片尺度RSIF为自变量构建的SLR及NLR模型预测D_(SL)与实测D_(SL)之间R^(2)较FRSIF分别增加9.8%、38.9%,RMSE分别降低23.1%、36.4%。此外,降尺度处理能够提高RSIF监测小麦条锈病的精度,叶片尺度RSIF与D_(SL)之间R^(2)较冠层尺度增加126.3%,以叶片尺度RSIF为自变量构建的SLR和NLR模型预测D_(SL)与实测D_(SL)间R^(2)较冠层尺度分别提高114.3%和233.3%,RMSE分别降低16.7%、15.4%。本文提出方法可提高小麦条锈病遥感监测精度,同时对其它胁迫的遥感监测具有一定的参考价值。

玉米普通锈病研究进展

玉米普通锈病是由高粱柄锈菌(Puccinia sorghi Schw)引起的一种重要病害,近年来在我国部分玉米产区的发生面积有所上升,成为影响玉米产量与品质的重要病害之一。文章全面探讨了玉米普通锈病的发病机理与防控策略;描述玉米普通锈病的发生特征及其对玉米产量的危害,分析该病害的发病规律和流行因素;系统总结了玉米病理病症以及抗锈病的遗传机理和最新研究进展;针对普通锈病的特性,提出了防控措施;最后,对玉米普通锈病的未来研究方向进行了展望。

青海省高产抗条锈病旱地春小麦新品种-青春343

青春343由青海大学农林科学院(青海省农林科学院)、青海省大通回族土族自治县农业技术推广中心联合选育,2015年以高代品系13-40为母本(矮败小麦//济宁13/256-1的后代选育的高代品系)、04-12-2-1(红巨穗/宁春26//青春39杂交后代中选育的高代品系)为父本杂交获得F1代,与04-12-2-1回交后,经多年系谱法结合抗条锈病鉴定结果选育成的春小麦新品种。2023年该品种通过青海省农作物品种审定委员会审定,审定编号为青审麦2022001。

桧柏类植物对烟威地区果树锈病发生的影响及防控措施

苹果、梨等果树锈病是一种转主寄生病害,其病菌越冬场所是桧柏类植物[4],发生程度呈现与桧柏类植物距离越近、发病率越高的态势,而锈病转主寄生的生活习性极大地加大了果树锈病的防治难度[5]。烟威地区属于暖温带大陆性季风气候,虽然非常适宜苹果、梨等果树种植,但也有利于苹果锈病等病虫害的发生发展[3]。近几年,苹果、梨锈病在烟台、威海地区发生比较严重。

哈茨木霉和地衣芽孢杆菌对梨锈病的田间防治效果

为明确哈茨木霉和地衣芽孢杆菌对梨锈病的田间防治效果,选择1×10^(9) cfu/g哈茨木霉可湿性粉剂(WP)、2×10^(8) cfu/g地衣芽孢杆菌可湿性粉剂(WP)、35%咪鲜胺·乙蒜素可溶液剂(SL)、20%苯醚甲环唑水乳剂(EW)、25%吡唑醚菌酯悬浮剂(SC)开展田间药效试验。结果表明,1×10^(9) cfu/g哈茨木霉可湿性粉剂300倍液和2×10^(8) cfu/g地衣芽孢杆菌可湿性粉剂600倍液对梨锈病的病斑大小及锈孢子器的形成均具有显著的抑制作用。哈茨木霉、地衣芽孢杆菌施药后30 d,梨锈病的病斑直径较对照分别减小41.2%、30.9%;形成锈孢子器的病斑数量较对照分别减少50.0%、44.9%。2022、2023年哈茨木霉对梨锈病施药后15 d的防效分别为46.7%、73.3%,施药后30 d的防效分别为59.3%、71.9%;地衣芽孢杆菌对梨锈病施药后15 d的防效分别为54.7%、60.1%,施药后30 d的防效分别为61.7%、62.4%。试验结果表明,哈茨木霉和地衣芽孢杆菌对梨锈病均具有较好的防治效果,为充分发挥药效,建议在发病前或发病初期使用。

国内外153份小麦种质条锈病抗性鉴定与评价

【目的】条锈病是威胁小麦安全生产的重要真菌病害,了解国内外育种材料抗性水平和抗病基因的分布,发掘新的抗性资源,为提高抗病基因利用效率提供依据。【方法】利用中国当前条锈菌优势生理小种CYR33和CYR34对153份国内外小麦育种材料进行苗期抗性鉴定,于2018—2019、2019—2020和2020—2021年,在湖北鄂州,利用这两个小种对供试材料进行成株期抗性鉴定;结合已知抗性基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26、Yr29和YrSP等功能标记或紧密连锁分子标记进行基因型检测。【结果】苗期结果显示,10份材料对CYR33表现免疫(反应型IT为0),包括7份国内材料(即山农28、漯麦163、石麦13、中意6号、郯麦98-2、中麦175和泰山21)和3份国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)材料(CIM-53、CIM-60和CIM-71);仅2份国内材料在苗期对CYR34小种表现免疫(郯麦98-1和山农102)。此外,成株期条锈病田间鉴定显示,64份材料在田间3年均表现出稳定抗性(最终严重度≤5%),包括7份国内材料和57份CIMMYT材料。利用抗病基因功能标记或紧密连锁分子标记检测显示,153份材料中携带Yr9、Yr10、Yr17、Yr18、Yr26、Yr29和YrSP抗性基因的材料分别有31、23、73、2、4、50和2份,未检测到含有Yr5和Yr15的材料。综合苗期和成株期表型,仅CIM-53对2个生理小种在苗期和成株期均表现为免疫(IT=0,严重度为0),分子标记检测显示,该材料可能含有已知抗病基因Yr17和Yr29。【结论】国内外153份小麦种质对当前条锈菌流行生理小种的抗性主要以成株抗性为主,其中国内小麦品种主要携带Yr9、Yr10和Yr26抗性基因,而CIMMYT小麦品系则携带Yr17、Yr18和Yr29为主,表明通过聚合1—2个非免疫苗期抗性基因和2—3个成株抗性基因,在成株期多个环境条件下均表现出近免疫抗性水平,是CIMMYT小麦品系保持持久抗性的主要原因。亟待广泛挖掘抗源,发掘新的抗病基因,充分利用现代生物技术手段快速培育具有持久抗性且农艺性状优良的小麦新品种,进一步提高中国麦区条锈病整体抗性水平。

19种杀菌剂对小麦条锈病菌的室内抑制作用及田间防治效果

【目的】探明不同杀菌剂对小麦条锈病菌的室内生物活性、田间防效及使用量,为各杀菌剂的精准使用提供科学依据。【方法】采用离体叶段法测定生产中常用的25%吡唑醚菌酯SC、250 g/L嘧菌酯SC、250 g/L丙环唑EC等19种杀菌剂对小麦条锈病菌的室内毒力,并评价不同药剂、有效药剂不同剂量对条锈病的田间防效。【结果】19种杀菌剂对小麦条锈病菌的EC50为0.143~35.986 mg/L,其中,25%吡唑醚菌酯SC、50%叶菌唑WG、250 g/L嘧菌酯SC、430 g/L戊唑醇SC、250 g/L丙环唑EC、12.5%氟环唑SC、30%丙硫菌唑SC、30%氟菌唑WP和250 g/L粉唑醇SC等9种药剂对小麦条锈病菌的EC50<1 mg/L。19种杀菌剂对小麦条锈病的田间防效为13.33%~91.26%,其中,250 g/L丙环唑EC、430 g/L戊唑醇SC、50%叶菌唑WG、25%三唑酮WP和30%丙硫菌唑SC等5种药剂平均防效高于80%。【结论】结合室内毒力测定EC50与田间防效,筛选出250g/L丙环唑EC、430 g/L戊唑醇SC、50%叶菌唑WG、30%丙硫菌唑SC、12.5%氟环唑SC和250 g/L粉唑醇SC等6种药剂为小麦条锈病的有效防治药剂,推荐最低使用量依次分别为62.55 g/hm^(2)、80.70 g/hm^(2)、62.55 g/hm^(2)、75.00 g/hm^(2)、23.40 g/hm^(2)和93.75 g/hm^(2)。

玉米南方锈病抗病育种研究进展

玉米是全世界也是我国种植范围最广、用途最多、总产量最高的作物,玉米生产对保障我国粮食安全具有重要意义。玉米南方锈病是由多堆柄锈菌(Puccinia polysora Underw.)引起的一种气传性真菌病害,主要发生在热带、亚热带玉米种植区。近年来,由于气候变化,该病害开始向高纬度地区蔓延,已逐渐成为我国黄淮海夏玉米区的主要病害,直接导致玉米籽粒品质变差、产量降低,对玉米生产造成严重威胁。目前,我国玉米生产上推广种植的玉米品种大多不抗玉米南方锈病,一旦南方锈病发生和流行,将会导致在短时间内大面积蔓延,而常规化学防治难以控制。因此,挖掘和利用玉米种质资源中的南方锈病抗性基因,进一步选育抗病品种是应对南方锈病为害最经济有效的技术途径。玉米资源中高抗南方锈病的种质较为匮乏,主要来自热带、亚热带,可直接利用的温带种质极少。与国外玉米种质相比,我国玉米种质中的高抗材料较少,主要来自农家种或含有热带血缘的P群材料,遗传基础狭窄。玉米南方锈病抗性基因的鉴定与克隆,对开展分子标记辅助育种、加快育种进程及抗病新品种选育具有重要促进作用,目前,已有多个南方锈病抗性基因被鉴定和克隆,为分子标记辅助选择育种奠定了基础。多年来,我国育种家利用有限的抗性种质资源,选育了多个抗南方锈病的优良玉米自交系,并成功育成抗病杂交种。近期,南方锈病病原菌基因组方面的研究揭示我国多堆柄锈菌群体已分化出高毒谱系,从而逃逸抗病基因的识别。因此,挖掘和利用抗性种质中蕴涵的丰富基因资源仍需进一步加强。本文概述了南方锈病的生物学特性及危害,系统梳理了南方锈病抗性种质资源鉴定、抗性基因定位与克隆,以及抗性品种选育的研究进展,并展望了玉米南方锈病未来研究方向,以期为玉米南方锈病防治和抗病品种选育提供参考。