玉米抗玉米穗蟲之機制與育種選拔 - 農業知識入口網

玉米穗蟲(Helicoverpa zea (Boddie), corn earworm)為鱗翅目(Lepidoptera)，夜蛾科(Noctuidae)昆蟲，是玉米的主要害蟲之一，對玉米生產的經濟危害非常大。在美國，每年因玉米穗蟲所引起之玉米生產損失估計約佔2.5%，而甜玉米則高達50%。玉米對玉米穗蟲之抗性是由玉米絲狀花柱(silk)中所產生的類黃酮化合物C-glycosyl flavone使幼蟲在啃食絲狀花柱之後生長受到抑制甚至死亡。在抗性品種的絲狀花柱中主要被分離出的類黃酮化合物有maysin、apimaysin及methoxymaysin等3種。其中最重要的是maysin，經由餵食絲狀花柱發現maysin濃度與玉米穗蟲幼蟲體重呈現明顯的負相關。C-glycosyl flavone合成是經由類花青素/類黃酮合成路徑(phenylpropanoid / flavonoid pathway)的分支路徑而得。其表現受到多個數量性狀基因座(quantitative trait locus, QTL)的調控。這些QTL中以第1條染色體上的p1基因座最具代表性，p1的存在可促進絲狀花柱中maysin的累積，決定maysin含量。環境差異、所在染色體的位置、不同基因座間的交感作用都可能影響p1的表現，進而造成品種間抗性表現差異。由於maysin抑制玉米穗蟲生長，在進行抗性品系選拔時可以作為選拔指標。其次，建立QTL圖譜之分子標誌也可應用於品種篩選，藉此可減少田間選拔工作量及空間。除了利用分子標記及實驗室輔助選育的方法之外，田間危害評估仍是重要的抗蟲育種選拔依據。