玉米品种镰孢菌穗腐病抗性快速鉴定方法技术

本发明专利技术公开了一种玉米品种镰孢菌穗腐病抗性快速鉴定方法；本发明专利技术采用已知的抗性和感病品种，将不同品种的籽粒分别在一定温度下催芽，石英砂磨擦造成机械伤口，接种镰孢菌悬液，保湿培养，测定电导率，计算不同玉米品种籽粒电导率校正值。田间种植不同抗性品种，并在灌浆期的果穗人工接种镰孢菌，计算不同品种果穗籽粒被镰孢菌侵染的病情指数，计算不同抗性品种果穗籽粒电导率校正值与穗腐病病情指数相关性，形成基于电导率的玉米品种抗镰孢菌穗腐病评价分级标准；根据籽粒抗性离体评价分级标准和标准化的籽粒电导率测定方法，实现玉米品种抗镰孢菌穗腐病快速鉴定与评价。

Rapid Identification of Resistance to Fusarium Head Rot in Maize Varieties

【技术实现步骤摘要】
玉米品种镰孢菌穗腐病抗性快速鉴定方法
本专利技术涉及一种玉米品种病性鉴定
，具体涉及一种玉米品种镰孢菌穗腐病抗性快速鉴定方法。
技术介绍
玉米(ZeamaysL.)是我国主要的粮食和饲料作物，也是工业原料和能源植物，在国民经济和农业生产中占有重要的地位。然而，镰孢菌病害是玉米生产中的重要病害，不仅降低玉米产量，并通过产生毒素污染玉米籽粒。在玉米镰孢菌病害中穗腐病是世界玉米产区普遍发生的一种真菌性病害。近年来，玉米穗腐病在我国各玉米产区危害呈上升趋势，2004年黄淮海5省10个县市穗腐病平均发病率为42.9％；2009年甘肃省各玉米种植区穗腐病发生严重，病田率为100％，平均病穗率为63.6％，重病田病穗率达100％.国内报道引起玉米穗腐病的病原菌已达40余种，包括镰孢属、木霉属、青霉属、曲霉属、链格孢属的不同种等。镰孢菌是我国玉米穗腐病的优势致病菌，分离频率超过50％，而在镰孢菌中又以拟轮枝镰孢菌(Fusariumverticillioides)和禾谷镰孢复合种(F.graminearumspeciescomplex，FGSC)为广泛分布的优势致病种类。镰孢菌不仅在玉米生长后期侵染，而收获后的籽粒贮藏期镰孢菌还能造成整个或部分果穗霉变，产生大量毒素，如伏马毒素(FB，fumonisins)和脱氧雪腐镰刀烯醇(DON，deoxynivalenol)等，严重影响玉米产量和品质，对食用和存贮安全带来极大的威胁。由于玉米生育后期对穗腐病防治操作非常困难，种植和利用抗病品种是控制穗腐病的安全和有效措施。田间调查表明：不同玉米品种或种质资源对穗腐病的抗性存在显著差异，但品种抗性鉴定主要依靠田间自然发病调查，或是依赖在雌穗吐丝期进行人工注射接种鉴定，尽管有效，但费工费时。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服当前品种抗性鉴定主要依靠田间自然发病调查，或是依赖在雌穗吐丝期进行人工注射接种鉴定，尽管有效，但费工费时的缺陷，提供一种玉米品种抗镰孢菌穗腐病抗性的鉴定方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：第一方面，本专利技术涉及一种玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准的构建方法，所述方法包括如下步骤：S1、选取对穗腐病抗性不同的玉米品种；S2、玉米籽粒催芽至籽粒露白；S3、将每品种玉米籽粒平分为两份，一份加入ddH2O，另一份通过石英砂摩擦造成玉米籽粒胚微伤口、接种镰孢菌孢子悬液；S4、将步骤S3的玉米籽粒取出进行保湿培养；S5、测定所述保湿培养后的玉米籽粒的电导率，计算玉米品种籽粒电导率校正值：电导率校正值＝接种镰孢菌的籽粒电导率值-未接种镰孢菌的籽粒电导率值；S6、田间种植步骤S1中选取的玉米品种，在灌浆期接种镰孢菌孢子悬液，以自然发病为对照，调查不同品种发生穗腐病发生情况，按穗腐病抗性分级标准统计病情指数；S7、对品种电导率校正值与穗腐病病情指数进行相关性分析，形成玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准。优选的，步骤S1中，所述玉米品种包括抗病品种和感病品种。优选的，所述抗病品种包括良玉318、连科8号、丹玉405、致泰1号；所述感病品种包括佳昌339、新丹336。优选的，步骤S2中，所述催芽具体为在灭菌的玻璃培养皿中铺灭菌滤纸1～3层，将玉米籽粒80～120粒放入培养皿中，每培养皿加等量、适量无菌水保湿，室温催芽2～3d。优选的，所述催芽之前还包括对籽粒消毒、用无菌水洗净籽粒，浸泡于1～2％次氯酸钠溶液中消毒5～10min，用无菌水清洗3～5次的步骤。优选的，步骤S3中，所述镰孢菌孢子悬液的浓度为1.0×108～1.0×109CFU/mL。优选的，步骤S3中，所述镰孢菌孢子悬液是通过将拟轮枝镰孢菌接种至PDA培养基，25～28℃黑暗培养4～7d，用ddH2O洗下孢子，并用无菌滤纸过滤掉菌丝制备而得。优选的，步骤S3中，通过石英砂摩擦造成玉米籽粒胚微伤口、接种镰孢菌孢子悬液具体为：将籽粒放入盛有与所述ddH2O等量的镰孢菌孢子悬浮液的容器中，按砂、种质量比为1:4～1:5向锥形瓶中加入2～7目灭菌石英砂，25～28℃、150～180rpm/min摇床震荡1～2h。优选的，步骤S3中，加入ddH2O的容器内，也按砂、种质量比为1:4～1:5向锥形瓶中加入2～7目灭菌石英砂，25～28℃、150～180rpm/min摇床震荡1～2h。具体参数选择与通过石英砂摩擦造成玉米籽粒胚微伤口、接种镰孢菌孢子悬液相应的参数相同。优选的，步骤S3中，不同品种玉米籽粒通过石英砂摩擦造成玉米籽粒胚微伤口、接种镰孢菌孢子悬液时，采用的灭菌石英砂细度、用量、摇床震荡温度、摇床震荡时间以及摇床转数均相同。优选的，步骤S4中，所述保湿培养是在25～28℃进行保湿培养2～3d。优选的，步骤S5中，测定电导率是将保湿培养后的玉米籽粒放入锥形瓶中，加入50～100ml灭菌水，在摇床内于25～28℃，150～180r/min震荡1～2h后，取出锥形瓶中的溶液，用电导率仪测定电导率值。优选的，步骤S6中，接种的镰孢菌孢子悬液同步骤S3中的镰孢菌孢子悬液。优选的，步骤S6中，所述穗腐病抗性分级标准依据的是NY/T1248.8-2016玉米抗病虫性鉴定技术规范中的第8部分：镰孢穗腐病。优选的，步骤S7中，所述玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准为：高抗品种电导率校正值(病情级别1级以下)：≤15μs/cm，中抗品种电导率评价值(病情级别1-3级)：>15μs/cm，且≤27μs/cm，感病品种电导率评价值(病情级别5-7级)：>27μs/cm，且≤39μs/cm，高感品种电导率评价值(病情级别7-9级)：＞39μs/cm。第二方面，本专利技术涉及一种玉米品种镰孢菌穗腐病抗性鉴定方法，根据如前述方法构建得到的玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准进行鉴定，鉴定步骤、参数与标准构建相应步骤、参数相同，具体包括如下步骤：A1、将玉米籽粒催芽至籽粒露白；A2、将玉米籽粒平分为两份，一份加入ddH2O，另一份通过石英砂摩擦造成玉米籽粒胚微伤口、接种镰孢菌孢子悬液；A3、将步骤A2的玉米籽粒取出进行保湿培养；A4、测定所述保湿培养后的玉米籽粒的电导率，计算玉米品种籽粒电导率校正值：电导率校正值＝接种镰孢菌的籽粒电导率值-未接种镰孢菌的籽粒电导率值；A5、根据所述玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准，获得玉米品种的镰孢菌穗腐病抗性评价分级情况。本专利技术发现镰孢菌能够产生毒素，而毒素可引起寄主细胞膜系统发生去极化作用，造成电解质外渗，品种的抗性与电解质外渗有一定的相关性；即品种抗性好，对毒素耐受性高，电解质外渗少，电导率值低。为此，本专利技术通过石英砂造成萌动的玉米籽粒胚微伤口，然后接种镰孢菌孢子悬液，检测不同品种的种胚组织的电解质外渗造成的电导率的变化，根据不同品种电导率变化与品种田间抗性的相关性，确定基于籽粒电导率变化的品种抗穗腐病评价分级标准，从而实现玉米品种抗镰孢菌穗腐病的快速鉴定。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、现有的抗性鉴定技术操作步骤及环境复杂，本专利技术操作简单，室内便可操作；2、现有的抗性鉴定技术历时长，本专利技术省时，时效性强，更利于快速鉴定品种穗腐病抗性；3、本专利技术易于推广。具体实施方式下面结合具体实施例对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准的构建方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、选取对穗腐病抗性不同的玉米品种；S2、玉米籽粒催芽至籽粒露白；S3、将每品种玉米籽粒平分为两份，一份加入ddH2O，另一份通过石英砂摩擦造成玉米籽粒胚微伤口、接种镰孢菌孢子悬液；S4、将步骤S3的玉米籽粒取出进行保湿培养；S5、测定所述保湿培养后的玉米籽粒的电导率，计算玉米品种籽粒电导率校正值：电导率校正值＝接种镰孢菌的籽粒电导率值‑未接种镰孢菌的籽粒电导率值；S6、田间种植步骤S1中选取的玉米品种，在灌浆期接种镰孢菌孢子悬液，以自然发病为对照，调查不同品种发生穗腐病发生情况，按穗腐病抗性分级标准统计病情指数；S7、对品种电导率校正值与穗腐病病情指数进行相关性分析，形成玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准。

【技术特征摘要】
1.一种玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准的构建方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、选取对穗腐病抗性不同的玉米品种；S2、玉米籽粒催芽至籽粒露白；S3、将每品种玉米籽粒平分为两份，一份加入ddH2O，另一份通过石英砂摩擦造成玉米籽粒胚微伤口、接种镰孢菌孢子悬液；S4、将步骤S3的玉米籽粒取出进行保湿培养；S5、测定所述保湿培养后的玉米籽粒的电导率，计算玉米品种籽粒电导率校正值：电导率校正值＝接种镰孢菌的籽粒电导率值-未接种镰孢菌的籽粒电导率值；S6、田间种植步骤S1中选取的玉米品种，在灌浆期接种镰孢菌孢子悬液，以自然发病为对照，调查不同品种发生穗腐病发生情况，按穗腐病抗性分级标准统计病情指数；S7、对品种电导率校正值与穗腐病病情指数进行相关性分析，形成玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准。2.如权利要求1所述的玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准的构建方法，其特征在于，步骤S1中，所述玉米品种包括抗病品种和感病品种。3.如权利要求1所述的玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准的构建方法，其特征在于，步骤S3中，所述镰孢菌孢子悬液的浓度为1.0×108～1.0×109CFU/mL。4.如权利要求1所述的玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准的构建方法，其特征在于，步骤S3中，通过石英砂摩擦造成玉米籽粒胚微伤口、接种镰孢菌孢子悬液具体为：将籽粒放入盛有与所述ddH2O等量的镰孢菌孢子悬浮液的锥形瓶中，按砂、种质量比为1:4～1:5向锥形瓶中加入2～7目灭菌石英砂，25～28℃、150～180rpm/min摇床震荡1～2h。5.如权利要求4所述的玉米品种镰孢菌穗腐病抗性电导率评价分级标准的构建方法，其特征在于，步骤S3中，不同品种玉米籽粒通过石英砂摩擦造成玉米籽粒胚微伤口、...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺安乐，孙佳楠，王新华，陈捷，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31