牧草及飼料作物栽培學(xué)第十二章抗病蟲(chóng)育種

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,*,第十二章、抗病蟲(chóng)育種,第一節(jié)、抗病育種的重要性,第二節(jié)、病原物致病性與植物的抗病性,第三節(jié)、抗病育種的方法和程序,第一節(jié)、抗病育種的重要性,一、植物病害的類(lèi)別及起因,1、植物病害,(1)非侵染性病害：,由植物生長(zhǎng)條件的不適應(yīng)如旱、澇或環(huán)境中有害物質(zhì)的影響，無(wú)其他生物侵染，不傳染；水污染、藥物污染等,(2)侵染性病害：,由其它生物寄生而引起，故又稱(chēng)寄生性或傳染性病害。,線蟲(chóng)病、蚜蟲(chóng)病、白粉病、細(xì)菌性枯萎病。,(3)病原物：,引起植物病害所有生物的統(tǒng)稱(chēng)，,如：細(xì)菌、真菌、病毒、類(lèi)菌原體、線蟲(chóng)、寄生性植物

2、種子、少數(shù)放線菌和藻類(lèi)植物、類(lèi)立克氏體。,二、病害的農(nóng)業(yè)防治,1、通過(guò)農(nóng)機(jī)具、土壤消毒、驅(qū)除或殺滅媒介昆蟲(chóng)等以切斷病毒的感染途徑。,該方法行之有效，但頗費(fèi)人力、物力及時(shí)間，殺蟲(chóng)劑會(huì)造成環(huán)境污染。,2、通過(guò)組織脫毒法獲得無(wú)毒種植材料。,本錢(qián)高、工作量大，病毒如田間再感染，使得植株無(wú)毒期不長(zhǎng)。,3、培育抗病品種。,三、抗病蟲(chóng)品種的重要性,1、可抑制菌原數(shù)量，減輕和降低病害；,2、減少環(huán)境污染和人畜中毒，保持生態(tài)平衡。,3、投資少，收效大，是農(nóng)作物增產(chǎn)的重要途徑之一,第二節(jié)、病原物致病性與植物的抗病性,一、病原物的致病性及其遺傳變異,二、植物的抗病性及其遺傳變異,三、植物與病原菌的相互作用,一、病原

3、物的致病性及其遺傳變異,1、生理小種的概念病理學(xué)概念,生理小種：在病原物的種、變種或?qū)；拖?，形態(tài)上相同，但對(duì)寄生植物不同品種致病力不同,由同一基因型所構(gòu)成的生物型群,稱(chēng)為生理小種。,只是特定基因的表現(xiàn)型,不是遺傳單位。同一病原菌分化出的生理小種使一些品種感病,另一些不感病。,一般病原菌的寄生性越高,植物的抗病特異性越強(qiáng),那么相應(yīng)的病原菌的分化亦越強(qiáng)。,生理小種在形態(tài)上很難區(qū)別，一般用一套抗病力不同的鑒別寄生來(lái)區(qū)別。,生理小種的消長(zhǎng)取決于哺育品種在生長(zhǎng)上的消長(zhǎng)情況,2、致病性及其遺傳,1概念,病原物的致病性：指病原物引致病害的能力。能引起病害的，稱(chēng)能致病，其強(qiáng)弱不同。,是一種遺傳屬性，可發(fā)生變

4、異是品種抗病性喪失的主要原因；有性雜交、無(wú)性重組、突交和適應(yīng)途徑,適應(yīng)：是病原菌和寄生協(xié)同開(kāi)展的結(jié)果,2植物病原物的致病作用及其遺傳變異機(jī)理,1病原真菌的變異途徑：,有性生殖過(guò)程中核基因重組、突變、無(wú)性重組,2病原組的變異途徑：,DNA在細(xì)胞間轉(zhuǎn)移形成新株系；轉(zhuǎn)化；轉(zhuǎn)導(dǎo)；突變,3病原病毒的變異途徑：,雜交新病毒株系雜種RNA或DNA；突變,二、植物的抗病性及其遺傳變異,1、概念,抗病性指寄主對(duì)病原物及其有毒產(chǎn)物的抵抗性、不感受性或少感受性。,是相對(duì)的，是由基因控制的生物潛能，其等級(jí)如下：,免疫：寄主對(duì)病原物侵染的反響表現(xiàn)為完全不發(fā)病，或觀察不到可見(jiàn)病癥；,抗?。杭闹魇懿≡锴秩竞蟀l(fā)病輕微，分高

5、抗、中抗、低抗；,感病：寄主對(duì)病原物侵染能發(fā)病的，嚴(yán)重的稱(chēng)高度感病；,耐?。褐参锶淌懿『Φ男阅埽?避?。河捎诜N種原因未受到侵染未發(fā)病時(shí)間、空間下的,2、植物抗病機(jī)制,抗病機(jī)理類(lèi)別,抗侵入型；抗擴(kuò)展型；過(guò)敏壞死型；,植物抗病的理化因素,角質(zhì)層；碳水化合物并置；,木栓質(zhì)凝膠體和膠添體；,結(jié)構(gòu)蛋白；木質(zhì)素；,次生代謝物,單產(chǎn)和黑素物質(zhì)；溶菌酶；,酶和病毒的蛋白質(zhì)抑制劑；,固有的抗菌素系統(tǒng)；植物保衛(wèi)素；,3、水平抗病性和垂直抗病性,垂直抗病性又稱(chēng)“專(zhuān)化性抗病性是指寄主對(duì)病原菌不同生理小種所具有的“特異反響或“專(zhuān)化反響，即寄主對(duì)某些生理小種高度抵抗，但對(duì)另一些小種那么高度感染。,特點(diǎn)：,往往屬于過(guò)敏壞死

6、型的抗病性，最高程度可達(dá)免疫；,屬單基因或少數(shù)主效基因決定的簡(jiǎn)單遺傳，雜種后代別離比較簡(jiǎn)單；,表現(xiàn)突出、明顯、受環(huán)境影響較小，易于識(shí)別利用；,缺點(diǎn)：會(huì)因病原菌生理小種的變化而使抗性“喪失,水平抗病性指寄主對(duì)不同生理小種沒(méi)有“專(zhuān)化和“特異反響，對(duì)各種小種的反響大體上接近一個(gè)水平。,特點(diǎn)：,對(duì)各小種反響一致，抗病性比較穩(wěn)定和持久；,屬微效基因控制的數(shù)量遺傳，雜種后代別離比較復(fù)雜；,4、抗病性的遺傳和變異總結(jié),無(wú)論何物種，抗病性通常都以孟德?tīng)杽e離定律 進(jìn)行別離；,抗性多由主效基因決定；,抗性多由顯性等位基因決定；,抗性基因很少有連鎖遺傳；,根據(jù)特殊的生物型可區(qū)分另外的抗性等位基因；,三、植物與病原菌

7、的相互作用,1、基因?qū)驅(qū)W說(shuō),“基因?qū)虻年P(guān)系可以用“一把鑰匙開(kāi)一把鎖來(lái)解釋。,即寄主的抗性基因像一把鎖，能鎖住病害不發(fā)生；而病原物的致病基因像一把鑰匙企圖開(kāi)鎖而侵染寄主。,對(duì)于寄主的每一個(gè)主效抗性基因，病原物中便存在一個(gè)相應(yīng)的致害基因。,當(dāng)寄主植物具有抗性基因，而病原物不具致害基因時(shí)，寄主表現(xiàn)抗?。幌喾匆坏┎≡锍霈F(xiàn)具有致害基因的生物型時(shí)，寄主便變?yōu)楦胁　?2、蛋白質(zhì)對(duì)蛋白質(zhì)假說(shuō),寄主蛋白質(zhì)與病原菌蛋白質(zhì)的共聚合,應(yīng)，來(lái)自病原菌的同一種蛋白質(zhì)，如發(fā)生,聚作用，那么呈親和反響一致病；不發(fā)生,聚，不親和具抗病性。,因蛋白質(zhì)是基因表達(dá)產(chǎn)物，實(shí)質(zhì)還是基因作用。,第三節(jié)、抗病育種的方法和程序,一、

8、育種材料,二、抗病性鑒定,三、病品種的培育方法,一、育種材料,1、地方品種和栽培品種。,2、野生種和引入種。,3、復(fù)合種質(zhì)指多細(xì)胞質(zhì)基因復(fù)合而產(chǎn)生抗性。,4、人工或自然誘發(fā)的突變材料。,二、抗病性鑒定,1、室內(nèi)鑒定,每品種四次重復(fù)，每重復(fù)50單株，要有抗,植物作CK。,菌種準(zhǔn)備,幼苗準(zhǔn)備,接種,誘導(dǎo)產(chǎn)生孢子束,鑒定：統(tǒng)計(jì)未發(fā)生孢子數(shù)束單株的百分比,2、田間鑒定：要設(shè)病圃隔離，用于成株鑒定,3、鑒定標(biāo)準(zhǔn)：,病情指數(shù)：表示發(fā)病的程度，以病斑在葉病 上的面積進(jìn)行分級(jí)15級(jí),發(fā)病率發(fā)病植株數(shù)/調(diào)查植株數(shù)100,反響型：主要用于鑒定過(guò)敏性壞死抗性,三、病品種的培育方法,1、輪回選擇法：,2、回交育種法：

9、,綜合農(nóng)藝性狀好的品種抗病品種,3、雜交育種法：,4、選擇育種法：,第四節(jié)、植物的抗蟲(chóng)性,第五節(jié)、抗蟲(chóng)性機(jī)制類(lèi)型,第四節(jié)、植物的抗蟲(chóng)性,一、抗蟲(chóng)性的概念,二、植物抗蟲(chóng)性的類(lèi)型,第四節(jié)、植物的抗蟲(chóng)性,一、抗蟲(chóng)性的概念1、抗蟲(chóng)性：,寄主植物所具有的抵御或減輕昆蟲(chóng)侵害的能力；或?yàn)槟骋黄贩N在相同的蟲(chóng)口密度下比其它品種高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的能力。,2、抗蟲(chóng)品種的優(yōu)點(diǎn)：,可推廣種植和重復(fù)種植；,一般具專(zhuān)一性；,無(wú)公害、不殺傷天敵；,一經(jīng)育成，無(wú)需額外花費(fèi)即可納入正常耕作系統(tǒng)中，且不受環(huán)境、氣候等影響；,二、植物抗蟲(chóng)性的類(lèi)型,1、程度,免疫,高抗,低抗,感蟲(chóng),高感,2、機(jī)能,寄主防止,誘導(dǎo)抗蟲(chóng),逃避,3、穩(wěn)定性,水平

10、抗性,垂直抗性,第五節(jié)、抗蟲(chóng)性機(jī)制類(lèi)型,一、不選擇性,二、抗生性,三、耐害性,一、不選擇性,1、拒降落與葉色有關(guān),2、拒產(chǎn)卵：主要是植物體本身理化因素的影響,3、拒取食,二、抗生性,1、抗生性與不選擇性,2、植物抗生性的營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō),3、植物抗生性的毒素學(xué)說(shuō)生物堿,三、耐害性,1、耐害性：植物對(duì)害蟲(chóng)危害的承受能力,2、優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需使用殺蟲(chóng)劑滅蟲(chóng),害蟲(chóng)無(wú)法生出新的生物型,植物對(duì)蟲(chóng)害的自主反響特別可取,第六節(jié)、,抗蟲(chóng)育種的方法和技術(shù),一、抗原收集與保存,二、抗蟲(chóng)性鑒定,1、田間鑒定：受害方式、部位；產(chǎn)卵量、蟲(chóng)口密度等。,2、室內(nèi)鑒定：,三、抗蟲(chóng)育種方法,1、直接篩選法：,2、雜交選育法：不抗蟲(chóng)抗蟲(chóng),3、回交轉(zhuǎn)育法：,4、復(fù)合雜交法：,5、輪回選擇法：,6、生物技術(shù)：轉(zhuǎn)BT基因到受體植物,