黃淮海地區(qū)作為我國(guó)最大的夏玉米主產(chǎn)區(qū)，近年來面臨玉米南方銹病（由多堆柄銹菌 Puccinia polysora引起）的嚴(yán)重威脅。該病害因高溫高濕氣候條件及病原菌遠(yuǎn)距離傳播特性，導(dǎo)致玉米葉片光合作用受阻、植株早衰，減產(chǎn)幅度可達(dá)20%-80%。2023年黃淮海地區(qū)銹病大爆發(fā)，90%以上品種感病，暴露了抗性種質(zhì)資源的匱乏。本文綜合當(dāng)前研究進(jìn)展，系統(tǒng)梳理抗銹病育種的關(guān)鍵技術(shù)與未來方向。
一、玉米南方銹病的危害與抗性需求
1. 病害特征與傳播機(jī)制
南方銹病的夏孢子堆呈黃褐色，密集分布于葉片正面，病原菌在南方沿海地區(qū)越冬后，隨季風(fēng)向北擴(kuò)散至黃淮海地區(qū)。其發(fā)病適溫為27℃以上，高濕環(huán)境加速流行。2023年蘇皖、河南、河北等地銹病暴發(fā)，導(dǎo)致感病品種提前枯死，產(chǎn)量損失顯著。
2. 抗性現(xiàn)狀與育種緊迫性
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018-2020年黃淮海區(qū)427個(gè)國(guó)審玉米品種中，高抗南方銹病的品種抗性品種占比不足10%。傳統(tǒng)主栽品種如鄭單958因抗銹性不足，種植面積大幅縮減，而高抗品種如沃玉3號(hào)、康農(nóng)玉8009則迅速占領(lǐng)市場(chǎng)。這表明，抗銹性已成為品種推廣的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
二、抗銹病種質(zhì)資源的挖掘與利用
1. 經(jīng)典抗源材料的應(yīng)用： K22與蘇灣類群
K22：源于熱帶種質(zhì)78599與5003選系，高抗銹病但感莖腐病，成為黃淮?？逛P育種的骨干親本。
VK22-4：沃玉3號(hào)的父本，通過VG187-4與K22雜交獲得，抗性基因來源清晰，已廣泛用于抗銹組合選配。
QB5746：通過改良DK加蘇灣熱緣，在銹病高發(fā)年份表現(xiàn)出穩(wěn)定抗性，容重高品質(zhì)好，兼具抗倒性。
DF27:河北賀東峰老師選育，黃改加蘇灣熱緣，銹病免疫。對(duì)先鋒選系、鄭58選系一般配合力非常高，品質(zhì)容重高。目前已審定及在試驗(yàn)程序的品種超過30余個(gè)，推廣潛力巨大。
2. 熱帶種質(zhì)的改良與創(chuàng)新
熱帶種質(zhì)（如蘇灣類群）雖抗銹性強(qiáng)，但存在光溫敏感、生育期長(zhǎng)等問題。通過回交轉(zhuǎn)育，將熱帶抗性基因?qū)霚貛Ч歉上担ㄈ琰S改系、瑞德系），例如京2416K、L719等材料。京2416K以京24為基礎(chǔ)，導(dǎo)入抗銹基因后組配出京科682、現(xiàn)代965等品種，抗性等級(jí)達(dá)中抗至抗病。QB5746為L(zhǎng)odent加蘇灣類改良，籽粒窄小，需配大粒母本應(yīng)用。K22類抗銹改良中容易出現(xiàn)莖腐病，且出籽率低。一般選育出自交系生育期偏長(zhǎng)，通過延長(zhǎng)生育期來提高抗性，各有利弊。
三、抗銹病育種策略與技術(shù)路徑
1. 回交轉(zhuǎn)育模式
熱帶抗源×溫帶種質(zhì)：例如以鄭58為基礎(chǔ)，導(dǎo)入K22后回交轉(zhuǎn)育抗銹選系，平衡抗性與適應(yīng)性。
2. 分子標(biāo)記輔助選擇（MAS）
針對(duì)抗銹病主效基因（如Rpp9、RppC），開發(fā)分子標(biāo)記加速抗性篩選。例如，利用KASP標(biāo)記對(duì)回交群體進(jìn)行基因型鑒定，可縮短育種周期2-3代。
3. 田間抗性鑒定體系
人工接種鑒定：在海南銹病高發(fā)區(qū)建立病圃，采集葉片銹菌，用清水洗滌后，將菌水在清晨或傍晚噴施在葉片上創(chuàng)造發(fā)病條件篩選抗性材料。再通過多環(huán)境測(cè)試，結(jié)合黃淮南片（高發(fā)區(qū)）與北片（低發(fā)區(qū)）的生態(tài)差異，分區(qū)制定抗性標(biāo)準(zhǔn)。
4. 抗性與其他性狀的協(xié)同改良
抗銹改良需兼顧生育期、抗倒、配合力等特性，實(shí)現(xiàn)抗銹性與高產(chǎn)潛力結(jié)合。
四、成功案例與挑戰(zhàn)：
1. 代表性抗銹品種
沃玉3：大穗抗倒，高抗南方銹病，黃淮海區(qū)推廣面積超千萬畝；
康農(nóng)玉8009：抗銹、抗倒伏，耐密品質(zhì)好適應(yīng)機(jī)械化收獲；
京科938：以京2416K為親本，抗銹等級(jí)達(dá)中抗，穩(wěn)產(chǎn)性突出。
東風(fēng)17；永協(xié)327、1908:以DF27為親本，配鄭58類、先鋒類母本，籽粒大品質(zhì)好容重高。
2. 現(xiàn)存問題
種質(zhì)同質(zhì)化：過度依賴蘇灣、K22等老牌抗源，遺傳基礎(chǔ)狹窄；
抗性持久性不足：病原菌毒性變異可能導(dǎo)致抗性喪失，需持續(xù)監(jiān)測(cè)；
知識(shí)產(chǎn)權(quán)限制：多數(shù)基因編輯抗源材料受品種權(quán)保護(hù)，制約中小種企利用。
未來方向與展望：
利用QB5746、DF27、金系865K、京17DXD350、QD001組建父本群體，采取開放式授粉方式，聚優(yōu)輪回選擇，擇優(yōu)選育出根系發(fā)達(dá)、容重高、出籽率高、果穗較大、矮稈、光敏鈍化。見光就散粉、脫水快、籽粒較大、配合力高的自交系。
利用K22與瑞德改良回交系（K22不要直接應(yīng)用），加入PH2GAA、鄭58、沈3336、M03組建母本群體，采取開放式授粉方式，聚優(yōu)輪回選擇，擇優(yōu)選育出中矮稈、果穗長(zhǎng)豐產(chǎn)性高、根系發(fā)達(dá)、堅(jiān)韌稈、耐密性好、中晚熟自交選系。
在黃改雜瑞德黃淮海經(jīng)典模式下，兩個(gè)群體雜優(yōu)模式顯著，一般配合力高；群內(nèi)均有大面積應(yīng)用歷史，穩(wěn)定性及廣適性強(qiáng)。采取高密度強(qiáng)脅迫接種選育，分子輔助選育手段，單倍體加快進(jìn)程，形成企業(yè)商業(yè)化育種核心根基。
黃淮海地區(qū)玉米抗銹病育種已從單一抗性篩選轉(zhuǎn)向多性狀協(xié)同改良，但面對(duì)病原菌進(jìn)化與氣候變化，仍需持續(xù)創(chuàng)新種質(zhì)資源、優(yōu)化技術(shù)體系。未來，通過分子育種、智能化技術(shù)與生態(tài)農(nóng)業(yè)的結(jié)合，有望實(shí)現(xiàn)抗銹品種的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與可持續(xù)推廣，為保障國(guó)家糧食安全提供核心支撐。
