我院玉米所与植保所合作研究挖掘京科968抗叶螨的物理防御机制

发布时间：2023年12月18日 14:06　　浏览次数：237

叶螨危害是造成玉米减产的重要原因之一，其中二斑叶螨Tetranychus urticaeKoch是我国玉米生产中的主要害螨之一。我院玉米所与植保所就玉米对叶螨的抗性机制开展了合作研究，以院创新能力建设平台为依托、以玉米抗虫研究为载体，在优质玉米品种抗虫基因挖掘和机理解析方面持续展开了系列跨所交叉合作。此前，已有相关合作成果陆续发表于《环境昆虫学报》等核心期刊。日前，团队最新合作研究成果在线发表于昆虫学一区杂志Journal of Pest Science。

生产实践中发现京科968在田间表现出较强的抗螨性，在其他玉米品种被叶螨为害严重产量受损的情况下，京科968仍然能够保持相对健康的长势。该研究以京科968及其母本京724、父本京92，先玉335及其母本PH6WC、父本PH4CV为对象，比较了室内及田间条件下二斑叶螨在不同玉米材料上的种群动态，探究了玉米叶片厚度、表皮毛密度及气孔密度等与二斑叶螨抗性的相关性，旨在明确玉米叶片物理性状与其抗螨特性之间的关系。结果表明，京科968上的二斑叶螨种群密度显著低于先玉335。以日均二斑叶螨发生量为指标，对所试品种（系）的二斑叶螨抗性进行排序，其结果为：京92 >京科968 > PH4CV >京724 >先玉335 > PH6WC。日均二斑叶螨发生量与叶片表皮毛密度成显著正相关，与叶片厚度成显著负相关；日均雌成螨发生量与玉米叶片背面气孔长度呈显著正相关；日均叶螨发生量与玉米叶片正面气孔宽度呈显著正相关；24 h产卵量与玉米叶片正面气孔长度呈显著正相关；卵的孵化率与叶片正面气孔长度呈显著正相关。

研究阐明了玉米材料的抗虫性与叶片物理性状的关系，表明较厚的叶片、较低的表皮毛密度以及较小的气孔密度是抵御叶螨为害的重要因素。揭示了叶片物理性状在玉米品种抗螨性中起到了重要作用，为玉米抗螨新品种的培育提供了理论依据。

图2不同玉米品系叶片物理性状及与叶螨发生量的关系

该论文的第一单位为北京市农林科学院，植保所邸宁副研究员与玉米所石子副研究员为共同第一作者，玉米所任雯副研究员与赵久然研究员为通讯作者，植保所王甦研究员、客座研究生陈亚丰、朱正阳，玉米所科研助理王佳荣，法国农科院Nicolas Desnuex研究员等参与了研究。目前，两所就京科968抗叶螨的化学防御机制及群体QTL定位开展进一步深入研究，将在玉米抗病虫研究上持续发力产出。相关研究得到了北京市农林科学院创新能力建设项目（KJCX20200420; KJCX20230417），北京市生态循环低碳发展创新团队（BAIC08-2023-YJ02），北京市科技新星计划交叉项目(20220484220)以及北京高层次留学人才回国资助项目的支持。