抗病虫育种

第十二章 抗病虫育种

教学内容：抗病虫育种的意义与作用；作物抗病虫性的类别与机制；抗病虫性的遗传与鉴定；抗病虫品种的选育。

教学目标：使学生了解抗病虫育种的意义；品种抗病虫性的类别与机制；抗病虫性的遗传；熟悉抗病虫性的鉴定方法；重点掌握抗病虫育种的方法。

教学重点：作物抗病虫性的类别与机制，抗病虫性的遗传与鉴定，抗病虫品种的选育方法。

一 抗病虫育种的意义与作用

1 抗病性、抗虫性的概念

（1）抗病性：农作物某品种对某种病害不感染或感染程度较轻，生长发育和农艺性状受害较小，可称具有抗病性。

（2）抗虫性：指寄主植物所具有的能抵御或减轻某些害虫的侵袭或危害的能力。

2 抗病虫育种的意义与作用

（1）抗病虫育种是防治作物病虫害的主要方法。

（2）比其他防治病害的方法经济有效、简单易行、效果稳定，而且也没有药剂引起的公害。

3 抗病虫育种的特点

     抗病虫育种不仅与作物本身的遗传特性有关，而且与寄生物或有害生物的遗传，作物与寄生物之间的相互作用以及两者对环境的敏感性等有关。

寄主植物和寄生物之间具有协同进化的关系。

4 基因对基因学说

　　针对寄主方面每一个垂直抗病基因，在病原菌方面或迟或早也会出现一个相对应的毒性基因； 毒性基因只能克服其相应的抗性基因，而产生毒性（致病）效应；在寄主—寄生物体系中，任何一方的每个基因都只有在另一方相应基因的作用下，才能被鉴定出来。

二 作物抗病虫性的类别与机制

1 病原菌致病性及其变异

(1)致病性：

a 毒性（virulence）：指的是病原菌能克服某一专化抗性基因而侵染该品种的特殊能力，是一种质量性状，又称为专化性致病性。

b 侵袭力(aggressivenese)：指在能够侵染寄主的前提下，病原菌在寄生生活中的生长繁殖速率和强度，是一种数量性状，又称非专化性致病性。

(2)生理小种(physiological race)：同一病原菌可以分化成许多类型，不同类型之间对某一品种的专化致病性有明显差异，这种根据病原菌致病性差别划分出的类型，就是生理小种。

（3）致病性的遗传

    毒性：单基因隐性遗传

    侵袭力：可能是多基因遗传

（4）致病性的变异

a 突变：真菌和病毒中已发现不少新的毒性基因来自突变。

b 有性杂交：病原真菌小种间、变种间和种间杂交后基因发生重组。

c 体细胞重组

d 适应性变异

2 作物抗病虫性的类别

（1）按抗病虫性分类

   免疫：某寄主作物群体在任何已知的条件下，从不受某种特定病原菌浸染危害或某种特定害虫取食危害特性。

   高抗：寄主作物群体受病菌危害很小的特性。

   中抗：受病菌危害程度低于该种作物受害平均值。

   中感：危害程度等于或大于该种作物受害平均值。

   高感：远远高于受害平均值的特性。

2 按寄主—病原菌的专化性有无分类

(1)垂直抗病性(vertical resistance)

     把具有这种抗病性的品种对某一病原菌不同生理小种的抗性反应画成柱形图时，可以看到各柱顶端高低相差悬殊，所以称作垂直抗性。

(2)水平抗病性(horizontal resistance)

    寄主品种对所有小种的反应是一致的，对病原物不同小种没有特异反应或专化反应。

3 抗病虫性机制

（1）抗病性机制

    抗侵入：当病原菌侵入寄主前后，寄主可以凭借固有的或诱发的组织结构障碍，阻止病原菌的侵入和侵入后建立寄生关系。

    抗扩展：病原菌侵入寄主体内建立寄生关系后，仍会遇到寄主某些组织结构、生理生化特性等方面的抑制而难于进一步扩展。

避病：感病的寄主品种在一定条件下避开病原菌的侵染而未发病的现象称为避病。包括时间避病和空间避病。

耐病：当某一寄主品种被病原菌侵染，其发病程度与感病品种相当，产量、籽粒饱满度及其他农艺性状等不受损害或影响较小。

（2） 抗虫性机制

 a 不选择性：某些作物品种本身具有某些形态和生理等特征特性，表现出对某些害虫具有拒降落、拒取食、拒产卵和拒栖息等特性。

 b 抗生性：某些寄主作物体内含有毒素或抑制剂，或缺乏昆虫生长发育所需要的一些特定的营养物质，致使取食后，其幼龄若虫或幼虫死亡，或发育和繁殖受到有害影响的特性。

 c 耐害性：有些作物品种遭受虫害后，仍能正常生长发育，在个体或群体水平上均表现出一定的再生或补偿能力，不致大幅度减产的特性。

三 抗病虫性的遗传

1 主效基因遗传

（1）基因的显隐性：在一般情况下，抗病虫性为显性，感病虫性为隐性。

（2）复等位性：抗性基因常有复等位性，每个等位基因或抗不同生理小种或具有不同类型效应。比如，有的是完全抗病，有的是中度抗病。

（3）不同抗病基因间连锁和互作：

     同一病害不同抗性基因间的连锁或不同病害抗性基因间的连锁都有利于培育多抗和兼抗品种。

2 微效多基因遗传

     作物的水平抗性或中等程度抗性多为多基因控制的数量性状，属于微效多基因遗传。

     F2的抗性分离呈连续的正态分布或偏正态分布，有明显的超亲现象，其抗性程度易受环境条件的影响。

3 细胞质遗传

四  抗病虫性鉴定

1 田间鉴定

(1)抗病性的田间鉴定

      一般在专设病圃中进行。病圃中要均匀地种植感病材料做诱发行。

(2)抗虫性的田间鉴定

 a 测试材料中，套种感虫品种

  b 种植诱虫田，利用引诱作物或诱虫剂把害虫引进材料田。

  c 用特殊的杀虫剂控制其他害虫或天敌，而不杀害测试昆虫，以维持适当的害虫群体。

2 室内鉴定

(1)抗病性的室内鉴定

    a 温室鉴定时：必须进行人工接种。

    b 离体鉴定

    c 利用组织培养和原生质体培养等法鉴定

(2)抗虫性的室内鉴定

五 抗病虫品种的选育

1 抗源的搜集

（1）普通育种群体

（2）栽培品种间的不同反应型

（3）近缘野生种、属材料

2 选育抗病虫品种的方法

（1）引种

（2）选择育种法

（3）杂交育种法

（4）回交育种法

（5）远缘杂交

（6）诱变育种

（7）生物技术

（8）多系品种

（9）轮回选择及双列选择交配法