在非洲,许多小农面临严重杂草问题在他们的玉米生产系统,特别是寄生杂草。最成问题的寄生杂草在撒哈拉以南的非洲(SSA)是两个 斯特物种: Striga hermonthica(Del)。Benth。和 Striga asiatical . Kuntze从 列当科家庭( 1- - - - - - 3]。然而,Mabasa [ 4)报道 Striga asiatica是最普遍的 斯特物种在南部非洲津巴布韦而与特定参考 美国hermonthica更为普遍的西部和东部非洲,造成严重破坏和作物产量减少 5- - - - - - 7]。这两个 斯特物种影响玉米、高粱、大米等谷物通过根附件,因此分类为专性根寄生虫( 8- - - - - - 10]。

斯特种虫害只有柱头萌发刺激物的存在从主机作物( 11, 12]。萌发兴奋剂被称为strigolactones公布的作物如玉米负责 斯特仕达屋优先计划 。发芽,因此通过吸器形成寄生于植物( 11, 13, 14]。 斯特仕达屋优先计划 。是生物因素限制玉米产量在非洲和亚洲的一些地方 14, 15] 。研究表明, 美国asiatica已经占领了超过5000万公顷的土地分配给谷物产量在非洲,因此导致食品不安全的问题对于小农来说( 16, 17]。

在南亚地区, 斯特种虫害出没的超过5000万公顷的土地,包括40%的谷物产量地区( 16, 18]。在当地,字段上爬满了 美国asiatica被确定在所有省份但最积极地Chiredzi等领域,Masvingo Gokwe, Matopos津巴布韦( 19]。一些作者相关 斯特与半干旱热带物种的优势类型的气候条件,包括不育沙土和无规律的降雨模式( 20.- - - - - - 22]。这种寄生杂草的高亲和力较低的土壤营养和贫穷降雨解释了为什么农民边际土壤是受影响最严重的 23, 24]。

产量损失的结果 斯特种虫害影响作物品种、气候条件、和感染的严重程度 25, 26]。根据刺梧桐树et al。 27)和Midega et al。 28),玉米籽粒产量损失 斯特种虫害侵扰的范围从20到80%,这些损失有时可以达到100%敏感玉米品种在严重的侵扰。产量损失转化为货币价值估计每年超过70亿美元( 29日]。不同的 斯特长期以来控制方法设计了但最有效的是相对昂贵的或不可行的SSA实现资源有限的小农。控制方法分为文化、生物和化学类型( 30., 31日]。化学控制方法是最有效的涉及使用化学萌发strigol等兴奋剂, 斯特类似物,乙烯气体自杀萌发与成功实现在美国( 32]。Berner et al。 33)和Kanampiu et al。 34]表明acetolactate合酶(ALS)抗玉米穿着imazapyr除草剂是有效地控制 Striga hermonthica。然而,其他控制方法(文化)存在包括间作、陷阱农作物,农作物,和手拉尽管他们不像前面描述的化学控制有效但如果集成在一起,形成一个更好的 斯特管理项目( 9, 35- - - - - - 37]。成功的 斯特抑制绿肥作物肥田(GMCCs)等 山蚂蝗属物种已经被几个作者报道包括( 28]。这些GMCCs轮作计划或用作间作抑制的影响 斯特种虫害从自然大气氮固定土壤,因此改善土壤肥力的利益寄主作物以及阻碍寄生虫的发展从而减少种子库密度( 38, 39]。

目前,它被强调,利用基因型的自然基因防御 斯特种虫害的最好方法是资源贫乏的农民应对灾难( 30., 40, 41]。刺梧桐树et al。 27)表示,最可行的和有效的控制策略是寄主植物抗性的发展和宽容。这被认为是最实用的选择减少造成的产量损失 斯特种虫害的农民缺乏资本使用高管理实践。作为一个定义,抗玉米基因型允许低 斯特高计数/植物,而宽容的支持 斯特计数/工厂没有任何显著的产量损失。几个作者筛选不同的玉米、高粱、水稻基因型电阻或容忍 美国asiatica和 美国hermonthica( 28, 42- - - - - - 45]。在水稻和高粱等作物, 美国hermonthica耐药基因型都很确定( 46, 47]。参照格尼et al。 48),玉米基因型完全抵抗 Striga hermonthica尚未确定,但野生亲缘等 墨西哥类蜀黍和 Tripsacum已经被认为是一个有价值的遗传来源电阻( 49]。有限制的发展玉米基因型耐药 斯特仕达屋优先计划 。其中,缺乏知识表达的机制宽容的作物。缺乏知识的来源阻力以及复杂的遗传学与weed-crop阻力。然而,成功已经立即 斯特研究机构如国际热带农业研究所(IITA)和合作伙伴,包括国际玉米和小麦改良中心(CIMMYT) ( 50, 51]。特别是,IITA已经开发了一些品种,抵抗 美国hermonthica;其中包括 玉蜀黍属diploperennis(ZD05)、国际妇女节STR和TZL池( 40, 50]。津巴布韦大学培育的种质从IITA用于 Striga hermonthica培育新型玉米混合动力车与潜在的阻力 Striga asiatica。国际玉米和小麦改良中心也一直在开发生物和非生物压力宽容的基因型,目前在严格筛选在该地区( 52]。

大多数的当地种植的玉米基因型还容易 美国asiatica侵扰虽然有些显示一些更好的公差水平,这已严重影响玉米产量,尤其是在小农农业部门 斯特患病率Gokwe和Rushinga等领域。研究进行了评估的反应可用不同的玉米基因型 美国asiatica侵扰的国家还小。新型玉米杂交种的性能由津巴布韦大学利用IITA种质培育的阻力来源 Striga hermonthica阻力,培育的杂交检查本地基因型,国际玉米和小麦改良中心基因型电阻/不知道公差 美国asiatica。因此,本研究进行了识别与高水平的玉米品种 美国asiatica宽容/抗性筛选当地商业玉米杂交种,津巴布韦大学从IITA种质杂交玉米开发,国际玉米和小麦改良中心的基因型。下的筛选进行了人工感染用盆栽试验和实验室琼脂凝胶技术。

显著差异( p 记录在< 0.05) 美国asiatica在不同的特征(表和基因型的主要影响 2)。基因型和 美国asiatica交互只显著( p < 0.05)对株高、茎生物量、根生物量和总生物量(表 2)。此外, 美国asiatica出没的植物株高和总生物量意味着记录低于noninfested品种(表 3)。津巴布韦大学培育品种、Ax31 Ax28, Ax7,和一个当地的检查(SC357),记录最大的总生物量在125.4克,105.5克,119.7 g和112.7 g(表 4)。

当地检查,SC635、SC513 SC537,显示显著差异( p < 0.05)两个茎的生物量 斯特水平(图 1)。显著差异( p < 0.05)在叶生物量也记录SC513等个体的基因型之间 美国asiatica感染和noninfested水平(图 2)。此外,基因型、SC513 SC535, SC637和TH14910明显不同( p < 0.05)两个玉米生物量 美国asiatica水平(图 3)。

重复测量方差分析显示显著差异( p 基因型和< 0.05) 斯特主要效果和时间××基因型之间的交互 斯特(表 5)。基因型,如Ax31 Ax28、Ax7 TH14949 Bx31, R201山庄,没有显著不同( p 在这两个> 0.05) 斯特水平(图 4)。其余的检查显示显著差异( p < 0.05)之间 斯特出没,noninfested基因型株高(图 4)。 斯特数量随着时间的推移也显示显著差异( p < 14玉米基因型(表0.05) 6)。

也有显著差异( p < 0.05)的品种之一 美国asiatica发芽率和发芽最远的距离(表 7)。津巴布韦大学培育基因型,如Ax31 Ax28 Ax7, Bx31,以及TH14949(国际玉米和小麦改良中心),最低记录 美国asiatica发芽率,明显不同( p < 0.05)从检查R201(表的唯一的例外 7和 8)。此外,津巴布韦大学培育基因型包括Ax31和检查R201最少 美国asiatica萌发距离相比其他地方检查(表 7和 8)。

一般来说,大学的津巴布韦IITA杂交繁育后代 美国hermonthica抗病品种的耐药和宽容 美国asiatica而当地的检查。这不足为奇,因为IITA和伙伴组织,如国际玉米和小麦改良中心一直在严格的育种工作 斯特抗性品种来自野生玉米亲戚,自然抵抗 美国hermonthica( 49]。这样一个成功的例子 美国hermonthica耐药基因型由IITA ZD05 [ 10, 49]。根据巴克et al。 61年),霜等。 62年,格尼et al。 63年),生物量积累和分配特别是茎生物量和株高作为指标来评估基因型的宽容 美国asiatica。符合,津巴布韦大学培育基因型(图 1)微不足道的敏感性 美国asiatica生物量的积累和分配比检查R201(数据的唯一的例外 1- - - - - - 3)。这表明使用IITA津巴布韦大学培育基因型 美国hermonthica耐药基因型可以容忍 美国asiatica侵扰。这些研究结果与报道的金和协议Adetimirin [ 64年和Gethi和史密斯 65年), 美国hermonthica耐药基因型和宽容也表现出类似的阻力和宽容 美国asiatica。津巴布韦大学培育基因型、Ax31 Ax28, Ax7(图 4),没有任何明显差异的高度 美国asiatica出没和noninfested水平,这表明他们能够容忍这种寄生虫的负面影响。一些研究人员包括新闻和斯图尔特( 66年),泰勒et al。 67年],Chitagu et al。 68年)报道,在其他参数,株高是一个很好的衡量品种的宽容 美国asiatica。这主要是因为独脚金有植物性毒素的影响也是一个强大的水槽为矿物养分和碳水化合物,在大多数情况下战胜宿主作物离开它阻碍 63年, 69年- - - - - - 71年]。此外,从结果很明显,津巴布韦大学开发了基因型,没有遭受显著降低茎生物量 Striga asiatica再次,对此的解释是,这些品种能够承受 斯特效果。 斯特众所周知,影响敏感植物生物量积累和分配;一个例子是减少生物量分配茎( 72年, 73年]。茎生物量被格尼解释等。 74年)作为一个参数,表示公差水平 美国asiatica在高粱品种。所以鉴于大多数津巴布韦大学的培育品种并不敏感 美国asiatica株高和茎生物量而言,这些品种是非常宽容的寄生虫。

津巴布韦大学培育基因型、Ax31 Bx31, Ax27, Ax28,最远的 美国asiatica发芽的距离,不到10毫米,赫斯描述的指数表示阻力et al。 75年]。有趣的是,其中的一些基因型Ax31,最远的 美国asiatica发芽的距离小于10 mm也相对较低 斯特发芽种子发芽率,证实低兴奋剂生产,因此阻力 美国asiatica。然而,这些发现耐药只展出preattachment抵抗机制基于低萌发兴奋剂生产;没有postattachment电阻表示因为所有基因型没有显著的不同 美国asiatica数,这是高的盆栽试验。这些发现符合奥斯瓦尔德所做的研究和赎金 76年),显示没有postattachment阻力 美国hermonthica在玉米基因型。

尽管这些材料开发使用 美国hermonthica电阻/宽容,他们也证明是能够承受的 美国asiatica侵扰。这些发现符合Gethi和史密斯 65年),他转达了TZL池的好来源 美国asiatica电阻/公差。发现,尽管这两个概念 斯特物种不同,他们回应的方式在许多方面有相似之处萌发刺激,他们如何吸器连接到主机作物和宿主防御机制表现出对这些寄生杂草[ 77年]。因此,这项研究提供了一个详细的了解这两个宿主抵抗的相似性 斯特物种。这些信息相对相似的主机上阻力/公差 美国asiatica和 美国hermonthica育种家和农民来说是个好消息,因为这些基因型将一分之十二方法控制的两个 斯特物种。津巴布韦大学,培育基因型将会是一个适合所有,因为他们可以在增长 美国asiatica和 美国hermonthica流行地区没有任何显著的产量损失。这些基因型是见证的工作量已由IITA和伙伴组织,如国际玉米和小麦改良中心。这是由于基因型,由CIMMYT培育还显示重要的阻力/公差 美国asiatica尽管他们从父母为近亲繁殖 美国hermonthica由IITA阻力。基本上,屈服于大多数检查 斯特R201唯一的例外。R201这地方检查,显示的水平阻力/宽容,这是与大学的津巴布韦杂交繁育后代IITA阻力来源。先前的研究显示,这种基因型(R201)耐药/宽容 美国asiatica( 68年];然而,它的反应 美国hermonthica仍有待确定。这是因为自然基因变异存在即使在这些地方检查。需要注意的是,国际玉米和小麦改良中心和IITA父母许多种子公司在其所使用的材料是育种程序,因此电阻/容忍这些基因型的展览 斯特是一个受欢迎的发展在对抗 斯特。这 斯特发达的特征基因型耐药/宽容可以大大的推动了当地育种程序如果合并产生局部调整 斯特耐药基因型。 斯特基因型耐药/宽容将提供一个生命线在努力遏制资源有限的小农 斯特祸害特有的可耕种的土地。耐药基因型/宽容和其他低成本的集成 斯特控制方法、文化或机械方法将伟大的非洲农民农业的优势。

津巴布韦大学的玉米用抗S IITA种质杂交繁育后代 。hermonthica基因型耐药/宽容显示的阻力/公差 美国asiatica相对于当地商业检查。这种基因型的例子是Ax31 Ax28, Ax7, Ax32。这显然强调了宿主遗传抗性/公差的相似性 斯特物种。因此,这些基因型大学的津巴布韦的育种程序可用于种子繁殖 斯特基因型耐药/宽容到一个更好的和可行的 斯特与其他控制选项如果集成在一起 斯特小农的控制策略 斯特盛行的地区。