¿Avances en la investigación sobre el uso de resistencia de variedades para controlar las principales enfermedades y plagas de insectos del maíz?

Resumen Es la forma más económica y efectiva de controlar enfermedades y plagas de insectos del maíz utilizando la resistencia de las variedades a enfermedades e insectos. La resistencia a diferentes enfermedades se introdujo como referencia para obtener variedades excelentes que sean resistentes a las principales enfermedades comunes y plagas de insectos en una zona determinada. Palabras clave: maíz; resistencia de variedades; resistencia a enfermedades y plagas; mejoramiento. Las enfermedades del maíz y las plagas de insectos causan una reducción del 20% al 30% en los rendimientos del maíz durante todo el año. es el medio más económico y eficaz. Es imposible que una variedad excelente sea resistente a todas las plagas y enfermedades, pero es factible cultivar variedades que sean resistentes a las principales plagas y enfermedades comunes en una determinada zona. La genética de la resistencia del maíz a las enfermedades y plagas de insectos es compleja, y diferentes materiales tienen diferente resistencia a las enfermedades y plagas de insectos. La resistencia de calidad está controlada por un gen único dominante, y la resistencia de unas pocas líneas endogámicas está controlada por un gen único recesivo. La investigación realizada por Wang Yuping et al. [8] demostró que debido a la aparición de múltiples razas fisiológicas de la enfermedad de las manchas foliares grandes, el único gen actual de resistencia a las manchas foliares grandes en las variedades de maíz generalmente ha perdido su efecto solo en las variedades con múltiples manchas foliares grandes. Los genes de resistencia pueden controlar la enfermedad de las manchas foliares grandes. El desarrollo de la enfermedad de las manchas. Por lo tanto, los genes de resistencia de calidad y los genes de resistencia cuantitativa deben concentrarse en una línea endogámica tanto como sea posible, y se deben concentrar al menos 4 genes de resistencia para formar una línea poliplasmática, aprovechando al máximo los genes de resistencia de calidad y la resistencia cuantitativa de locus múltiples. Combinación de genes para controlar la prevalencia de la enfermedad de las manchas grandes. En la actualidad, los genes de resistencia a enfermedades conocidos incluyen Ht1, Ht2, Ht3, HtN y genes de resistencia cuantitativa y genes modificadores que deben agregarse y usarse para configurar combinaciones híbridas de líneas endogámicas con múltiples genes de resistencia diferentes para generar variedades resistentes a enfermedades. . 3 Resistencia a la enfermedad de las manchas pequeñas: La enfermedad de las manchas pequeñas es una enfermedad causada por Heterospermia sp., a la que le gustan los ambientes cálidos y húmedos y es la principal enfermedad del maíz de verano. Debido a la resistencia única de las variedades y al calentamiento global del clima, la enfermedad tiende a empeorar gradualmente. Existe un fenómeno de diferenciación racial del patógeno de la mancha foliar del maíz, que se divide principalmente en raza O, raza T y raza C. Las razas T y C tienen patogenicidad especializada para el citoplasma tipo T y el citoplasma tipo C con esterilidad masculina, respectivamente, mientras que la raza O no tiene patogenicidad específica. La raza O aparece frecuente y ampliamente en mi país, lo que la convierte en la raza dominante. Hay dos tipos de resistencia del maíz a la raza O: una es la resistencia controlada por múltiples genes, los efectos genéticos son aditivos y la heredabilidad es alta; la otra es la resistencia al rasgo de calidad controlada por un gen recesivo rhm. Nuestro país ha identificado más de 2.000 materiales altamente resistentes a la enfermedad de las pequeñas manchas, pero aún no se han descubierto materiales inmunes [9]. Al seleccionar líneas de autofecundación, preste atención a la selección de resistencia a la enfermedad de las manchas pequeñas en las primeras generaciones S2 a S3. Al preparar una combinación híbrida, ambos progenitores deben ser muy resistentes, o uno debe ser muy resistente y el otro moderadamente resistente. Cuando utilice la reproducción por esterilidad masculina citoplasmática, tenga cuidado de no utilizar citoplasma estéril de tipo T para evitar que la raza T se convierta en la especie dominante y cause pérdidas. Nuestro país ha seleccionado líneas estériles resistentes a la raza C para la producción de semillas híbridas como Yuyu No. 22; en producción a gran escala se han utilizado combinaciones de híbridos preparados utilizando líneas estériles tipo S; 4. Resistencia a la mancha foliar por Curvularia. Esta enfermedad es causada por Curvularia crescentus. Es una enfermedad nueva que se ha presentado en los últimos años. Se presenta en la etapa adulta del maíz y daña principalmente las hojas y en ocasiones las vainas y brácteas. La resistencia de los materiales de maíz a esta enfermedad está controlada por múltiples genes nucleares. La resistencia de los resistentes es el resultado del mismo efecto. Cuando se formula una combinación híbrida con resistencia × resistencia media, la descendencia generalmente mostrará una alta resistencia. No se ha encontrado ningún material inmunológico resistente a esta enfermedad. Las líneas endogámicas con alta resistencia incluyen Qi 319, 684, Zheng 58, Chang 7-2, 65232, etc. Las de resistencia media incluyen P138, 178, Dan 340, LX9801, etc. 5. La resistencia a la roya del maíz se divide en roya del sur y roya común, que son causadas por hongos de la roya y la roya de la cáscara, respectivamente. En los últimos años, la roya del maíz del sur se ha desplazado hacia el norte, lo que representa una amenaza para la producción de maíz de mi país. Según una investigación de Ren Zhuantan [11], la resistencia de los materiales de maíz utilizados actualmente a la roya del sur es predominantemente dominante e incompleta, y también existen efectos acumulativos, aditivos y de otro tipo. Qi 319 es inmune a la roya del sur y está controlado por un único gen dominante. Inmune o alta resistencia × susceptible, F1 generalmente muestra alta resistencia. 6. Resistencia a la enfermedad del enano áspero: La enfermedad del enano áspero del maíz es una enfermedad causada por el virus del enano áspero del maíz y transmitida por el saltamontes gris. Después de que el maíz se infecta con esta enfermedad, los entrenudos se acortan gravemente y la planta queda empequeñecida; en casos graves, el sistema de raíces está poco desarrollado, las hojas de la planta son casi opuestas, las hojas superiores están agrupadas y las hojas son oscuras; verde; se producen muchas protuberancias cerosas parecidas a lágrimas en muchos lugares de la planta; las borlas son obvias. Acortadas o difíciles de extraer, la mazorca es pequeña o está ausente; La resistencia del maíz a la enfermedad del enanismo rugoso es un rasgo cuantitativo controlado por múltiples genes. La resistencia a las enfermedades de la primera generación de hibridación es entre la de los dos progenitores, y rara vez se producen fenómenos superparentales, siendo los efectos aditivos los principales.

Por lo tanto, para crear un híbrido de primera generación con buena resistencia, uno de los progenitores debe ser muy resistente y el otro debe ser al menos moderadamente resistente. Las líneas endogámicas actualmente utilizadas que son resistentes o moderadamente resistentes incluyen P138, P178, Shen 137, Qi 319, Qi 318, etc. Las líneas endogámicas obtenidas a partir del híbrido americano 78599 tienen una resistencia excepcional. Las líneas domésticas derivadas de Tangsi Pingtou H21, Ji 853, 515, etc. muestran una fuerte resistencia a las enfermedades. No se ha encontrado material inmune en China. 7 Resistencia a la enfermedad del mosaico enano Hay más de 40 tipos de virus que infectan el maíz en todo el mundo, entre los cuales el virus del mosaico enano del maíz es el más ampliamente distribuido y el más dañino. Mi país ha identificado tres tipos de virus que infectan el maíz y causan hojas en mosaico. Entre ellos, la cepa B es el principal virus dañino. En los últimos años, el daño se ha vuelto cada vez más grave en mi país y gradualmente se ha convertido en una enfermedad importante. Zonas de producción de maíz. Los resultados de la investigación genética sobre la resistencia a la enfermedad del mosaico enano del maíz son inconsistentes debido a la influencia del genotipo de los materiales de maíz, las cepas de virus, el medio ambiente, los indicadores de identificación, etc. La base genética de los genes de resistencia es más compleja. Los estudios creen que está controlado por de 1 a 5 genes, con efectos principalmente aditivos, los efectos dominantes también desempeñan un papel más importante y también existen interacciones genéticas. las líneas derivadas de Tangsi Pingtou de mi país son resistentes o altamente resistentes a la enfermedad; Qi 318 y Qi 319 con ascendencia tropical son altamente resistentes a la enfermedad, y P178 es resistente a la enfermedad con ascendencia de hueso rojo Rede, Lancaster y Luda; El sistema de dos anillos compuesto de resistencia × resistencia, resistencia × tolerancia y resistencia × sensibilidad puede seleccionar líneas resistentes a enfermedades. 8 Resistencia a la pudrición del tallo: La pudrición del tallo del maíz, también conocida como marchitez bacteriana, es un término general para varios hongos o bacterias que dañan la base de los tallos del maíz y causan síntomas similares. Se encuentran principalmente Fusarium graminearum y Pythium, que invaden a través del sistema radicular y provocan la pudrición de la base del tallo y la pudrición de la raíz. La resistencia del maíz a la pudrición del tallo es una herencia de rasgos cuantitativos controlados por múltiples genes nucleares con pequeños efectos, y el efecto aditivo es un componente importante. La resistencia a las enfermedades de la F1 está estrechamente relacionada con la resistencia a las enfermedades de los padres y está mayormente sesgada hacia los padres susceptibles. Por lo tanto, es recomendable utilizar líneas de alta resistencia × líneas de alta resistencia al formular combinaciones híbridas. 9. La resistencia a la pudrición de la mazorca del maíz es causada principalmente por Fusarium moniliforme. El patógeno se transmite principalmente por el aire a través de heridas en los filamentos y los granos, y también se transmite de los rizomas a las mazorcas a través de los tejidos de aseo. Los materiales con granos duros y brácteas apretadas y gruesas son menos susceptibles a las enfermedades. La resistencia a la enfermedad tiene efectos tanto aditivos como dominantes. La resistencia del híbrido F1 es generalmente mejor que la resistencia promedio de ambos padres. Es fácil seleccionar líneas de alta resistencia utilizando la línea de dos anillos de dos padres resistentes a enfermedades. Al preparar híbridos, seleccione al menos líneas de alta resistencia × líneas de resistencia media. 10 Resistencia al carbón del maíz: El hongo patógeno del carbón del maíz es Ustilagospora. Es una enfermedad transmitida por el suelo y los portadores del estiércol son las principales fuentes de infección primaria. Las semillas también pueden transportar bacterias al suelo para infectarlas. Invade a través de raíces y brotes jóvenes y, a medida que la planta crece, finalmente infecta la mazorca en la etapa de mazorca para formar orejas negras. Muchos estudios han demostrado que la resistencia del maíz al carbón es un rasgo hereditario cuantitativo controlado por genes nucleares. La tasa de incidencia F1 se encuentra entre las tasas de incidencia de los padres. La resistencia es principalmente un efecto aditivo, el efecto dominante y el efecto epistático son muy pequeños y la interacción entre el medio ambiente y los genes no es significativa. La obtención y utilización de variedades resistentes a enfermedades son medidas eficaces para controlar la enfermedad. Para formular una combinación híbrida resistente a las enfermedades, trate de hacer que ambos padres sean altamente resistentes al carbón de cabeza, o que uno de los padres sea altamente resistente y el otro sea moderadamente resistente. No se han encontrado materiales inmunes a esta enfermedad en las líneas endogámicas de maíz de mi país. Las que tienen alta resistencia y resistencia a enfermedades incluyen P138, Luyuan 92, Qi 319, Huang C, Dan 599, Mo17, Zong 31, etc. con resistencia media incluyen Shen 137, Dan 598, Dan 340, 9406, etc. 11. Carbón antitumoral: esta enfermedad es una enfermedad invasiva regional causada por Ustilago tumefaciens. Todas las partes aéreas del maíz pueden infectarse y formar tumores. La misma planta, incluidas las mazorcas masculinas y femeninas, puede desarrollar tumores en múltiples lugares, lo que resulta en una reducción del rendimiento de hasta un 80%. Se cree que la mayor parte de la resistencia del maíz al carbón es una herencia de rasgos cuantitativos controlados por múltiples genes. Los efectos dominantes y los efectos aditivos funcionan juntos, y las manifestaciones individuales tienen efectos epistáticos. La identificación de esta enfermedad aún no se ha llevado a cabo de manera integral y sistemática en mi país. Falta una identificación integral y sistemática de la resistencia a la enfermedad de las líneas endogámicas actuales, y los estándares para evaluar la resistencia de los materiales no son uniformes. En general, se cree que los materiales con forma de abolladura, de maduración temprana y con brácteas auriculares largas, gruesas y apretadas son más resistentes a las enfermedades. La descendencia híbrida tiene una mayor resistencia a las enfermedades que sus padres. Por lo tanto, si ambos progenitores de la combinación híbrida son moderadamente resistentes, se pueden producir híbridos resistentes a enfermedades. Las líneas endogámicas utilizadas actualmente que son más resistentes a las enfermedades incluyen Zheng 58, 178, Qi 319, Ji 63, E28, Huang Zaosi, etc. 12. Situación y dirección del desarrollo de la resistencia dual de las variedades aprobadas y promovidas En la actualidad, las principales variedades aprobadas y promovidas en la provincia de Shandong son resistentes a varias enfermedades. Por ejemplo, Zhengdan 958 es resistente a las manchas foliares grandes y pequeñas, al encogimiento brusco y al marchitamiento bacteriano. Ludan 981 es inmune o altamente resistente a la roya, altamente resistente a la mancha foliar pequeña, mancha foliar por Curvularia, marchitez bacteriana, mancha foliar grande, moderadamente resistente al carbón, mosaico enano y tiene cierta resistencia al barrenador del maíz.

Jundan 20 es resistente a la enfermedad de las manchas pequeñas, muy resistente a la enfermedad del mosaico enano, moderadamente resistente a la pudrición del tallo, la mancha foliar por Curvularia y el barrenador del maíz. Nongda 108 es altamente resistente a la mancha foliar pequeña, el carbón de la cabeza, la mancha foliar por Curvularia y la pudrición de la mazorca, y es resistente a la mancha foliar grande y al barrenador del maíz. Ludan 984 tiene una alta resistencia al carbón, el marchitamiento bacteriano y la mancha foliar por curvularia, y una resistencia moderada a la mancha foliar grande y pequeña. Tiantai No. 10 tiene alta resistencia a las manchas pequeñas, el carbón y el mosaico enano, resistencia a las manchas grandes, la mancha foliar de Curvularia y una resistencia media al marchitamiento bacteriano. Ludan 6006 es altamente resistente al carbón de la espiga, a la mancha foliar por Curvularia y moderadamente resistente a la mancha foliar grande y al barrenador del maíz. Además, existen muchas variedades aprobadas que son resistentes a varias enfermedades. La aprobación, promoción y aplicación de estas variedades demuestra plenamente que es factible generar variedades resistentes a múltiples enfermedades y plagas de insectos. Aunque las variedades actualmente promocionadas son resistentes a varias enfermedades y plagas de insectos, todavía hay pocas variedades que sean resistentes tanto a enfermedades como a plagas de insectos, y es necesario mejorar aún más la resistencia dual, especialmente la capacidad de resistir la enfermedad del enano rugoso y las plagas de insectos. . Esto requiere que la mayoría de los obtentores trabajen duro e innoven continuamente para hacer mayores contribuciones a la seguridad alimentaria. 13 Referencias [1] Zhao Jun, Wang Guoying, Dai Jingrui. Análisis de los efectos genéticos del maíz en la mancha foliar de Curvularia [J]. Wang Zhenying, He Kanglai. Análisis sobre las tendencias de aparición y las causas de las enfermedades del maíz de verano y las plagas de insectos en la región de Huanghuaihai [J], 2005***5***: 63-65. Shuren, Ye Qingjiang, et al. Mejora genética de la resistencia a enfermedades en el maíz [J]. Corn Science, 2008***5***:37-41. QTL para la resistencia al barrenador asiático del maíz en el análisis del maíz [J]. Corn Science, 2007***5***:1-5,11. Luo Meihao, Liu Yanyan, Liu Shuguang, et al. resistencia de diferentes variedades de maíz [J]. Corn Science, 2007* **5***:34-37 [6] Liu Wenguo, Sun Zhichao, Jing Shaoling, et al. [J]. Corn Science, 2008***3***:121-122,125.[7] Wang Guixiang, Zhuang Guangzhang, Li Long, et al. Progreso de la investigación sobre la enfermedad de la rugosidad del maíz y el mejoramiento de la resistencia a las enfermedades [J]. Science, 2008***3***:123-125. [8] Wang Yuping, Wang Xiaoming, Ma Qing, et al. Estudio sobre la variación en la composición racial fisiológica de la mancha foliar del maíz en mi país [J]. Science, 2007***2***:123-126. [9] Tian Xueliang, Zhao Hongxun, Chen Xiling, et al. Pares de híbridos de maíz Informe preliminar sobre la resistencia concurrente a cuatro enfermedades [J]. **3***:141-143. [10] E Wendi, ***, Zhang Liguo, et al. Investigación sobre el carbón del maíz Progress [J]. 157. [11] Ren Zhuantan. Investigación de detección y aplicación de recursos de germoplasma resistentes a la roya del maíz [J]. Corn Science, 2006*** 4***:155-157.