黄淮海地区作为我国最大的夏玉米主产区，近年来面临玉米南方锈病（由多堆柄锈菌 Puccinia polysora引起）的严重威胁。该病害因高温高湿气候条件及病原菌远距离传播特性，导致玉米叶片光合作用受阻、植株早衰，减产幅度可达20%-80%。2023年黄淮海地区锈病大爆发，90%以上品种感病，暴露了抗性种质资源的匮乏。本文综合当前研究进展，系统梳理抗锈病育种的关键技术与未来方向。
一、玉米南方锈病的危害与抗性需求
1. 病害特征与传播机制
南方锈病的夏孢子堆呈黄褐色，密集分布于叶片正面，病原菌在南方沿海地区越冬后，随季风向北扩散至黄淮海地区。其发病适温为27℃以上，高湿环境加速流行。2023年苏皖、河南、河北等地锈病暴发，导致感病品种提前枯死，产量损失显著。
2. 抗性现状与育种紧迫性
据统计，2018-2020年黄淮海区427个国审玉米品种中，高抗南方锈病的品种抗性品种占比不足10%。传统主栽品种如郑单958因抗锈性不足，种植面积大幅缩减，而高抗品种如沃玉3号、康农玉8009则迅速占领市场。这表明，抗锈性已成为品种推广的核心竞争力。
二、抗锈病种质资源的挖掘与利用
1. 经典抗源材料的应用： K22与苏湾类群
K22：源于热带种质78599与5003选系，高抗锈病但感茎腐病，成为黄淮海抗锈育种的骨干亲本。
VK22-4：沃玉3号的父本，通过VG187-4与K22杂交获得，抗性基因来源清晰，已广泛用于抗锈组合选配。
QB5746：通过改良DK加苏湾热缘，在锈病高发年份表现出稳定抗性，容重高品质好，兼具抗倒性。
DF27:河北贺东峰老师选育，黄改加苏湾热缘，锈病免疫。对先锋选系、郑58选系一般配合力非常高，品质容重高。目前已审定及在试验程序的品种超过30余个，推广潜力巨大。
2. 热带种质的改良与创新
热带种质（如苏湾类群）虽抗锈性强，但存在光温敏感、生育期长等问题。通过回交转育，将热带抗性基因导入温带骨干系（如黄改系、瑞德系），例如京2416K、L719等材料。京2416K以京24为基础，导入抗锈基因后组配出京科682、现代965等品种，抗性等级达中抗至抗病。QB5746为Lodent加苏湾类改良，籽粒窄小，需配大粒母本应用。K22类抗锈改良中容易出现茎腐病，且出籽率低。一般选育出自交系生育期偏长，通过延长生育期来提高抗性，各有利弊。
三、抗锈病育种策略与技术路径
1. 回交转育模式
热带抗源×温带种质：例如以郑58为基础，导入K22后回交转育抗锈选系，平衡抗性与适应性。
2. 分子标记辅助选择（MAS）
针对抗锈病主效基因（如Rpp9、RppC），开发分子标记加速抗性筛选。例如，利用KASP标记对回交群体进行基因型鉴定，可缩短育种周期2-3代。
3. 田间抗性鉴定体系
人工接种鉴定：在海南锈病高发区建立病圃，采集叶片锈菌，用清水洗涤后，将菌水在清晨或傍晚喷施在叶片上创造发病条件筛选抗性材料。再通过多环境测试，结合黄淮南片（高发区）与北片（低发区）的生态差异，分区制定抗性标准。
4. 抗性与其他性状的协同改良
抗锈改良需兼顾生育期、抗倒、配合力等特性，实现抗锈性与高产潜力结合。
四、成功案例与挑战：
1. 代表性抗锈品种
沃玉3：大穗抗倒，高抗南方锈病，黄淮海区推广面积超千万亩；
康农玉8009：抗锈、抗倒伏，耐密品质好适应机械化收获；
京科938：以京2416K为亲本，抗锈等级达中抗，稳产性突出。
东风17；永协327、1908:以DF27为亲本，配郑58类、先锋类母本，籽粒大品质好容重高。
2. 现存问题
种质同质化：过度依赖苏湾、K22等老牌抗源，遗传基础狭窄；
抗性持久性不足：病原菌毒性变异可能导致抗性丧失，需持续监测；
知识产权限制：多数基因编辑抗源材料受品种权保护，制约中小种企利用。
未来方向与展望：
利用QB5746、DF27、金系865K、京17DXD350、QD001组建父本群体，采取开放式授粉方式，聚优轮回选择，择优选育出根系发达、容重高、出籽率高、果穗较大、矮秆、光敏钝化。见光就散粉、脱水快、籽粒较大、配合力高的自交系。
利用K22与瑞德改良回交系（K22不要直接应用），加入PH2GAA、郑58、沈3336、M03组建母本群体，采取开放式授粉方式，聚优轮回选择，择优选育出中矮秆、果穗长丰产性高、根系发达、坚韧秆、耐密性好、中晚熟自交选系。
在黄改杂瑞德黄淮海经典模式下，两个群体杂优模式显著，一般配合力高；群内均有大面积应用历史，稳定性及广适性强。采取高密度强胁迫接种选育，分子辅助选育手段，单倍体加快进程，形成企业商业化育种核心根基。
黄淮海地区玉米抗锈病育种已从单一抗性筛选转向多性状协同改良，但面对病原菌进化与气候变化，仍需持续创新种质资源、优化技术体系。未来，通过分子育种、智能化技术与生态农业的结合，有望实现抗锈品种的精准设计与可持续推广，为保障国家粮食安全提供核心支撑。
