抗蟲病育種課件

1、抗蟲病育種第十二章 抗病蟲育種抗蟲病育種抗蟲病育種一一 抗病蟲育種的意義與作用抗病蟲育種的意義與作用1 1 抗病性、抗蟲性的概念抗病性、抗蟲性的概念（1 1）：農(nóng)作物某品種對某種病害不感染：農(nóng)作物某品種對某種病害不感染或感染程度較輕，生長發(fā)育和農(nóng)藝性狀受害較或感染程度較輕，生長發(fā)育和農(nóng)藝性狀受害較小，可稱具有抗病性。小，可稱具有抗病性?？瓜x病育種（2 2）：指寄主植物所具有的能抵御或減：指寄主植物所具有的能抵御或減輕某些害蟲的侵襲或危害的能力。輕某些害蟲的侵襲或危害的能力?？瓜x病育種 2 抗病抗病蟲育種的意義與作用蟲育種的意義與作用（1）抗病抗病蟲育種是防治作物病蟲害的主要蟲育種是防治作物病蟲

2、害的主要方法。方法。（2 2）比其他防治病害的方法經(jīng)濟(jì)有效、簡單易）比其他防治病害的方法經(jīng)濟(jì)有效、簡單易行、效果穩(wěn)定，而且也沒有藥劑引起的公害。行、效果穩(wěn)定，而且也沒有藥劑引起的公害?？瓜x病育種 目目前前，抗病育種的主要對象抗病育種的主要對象是流行性強(qiáng)是流行性強(qiáng)的氣傳病害的氣傳病害，如小麥條銹病如小麥條銹病、白、白粉病粉病，水稻水稻稻瘟病、稻瘟病、白葉枯白葉枯病病，玉米大小斑病等玉米大小斑病等；頑固頑固的土傳病的土傳病害，害， 如小麥赤霉病、根腐病、全蝕如小麥赤霉病、根腐病、全蝕病病，棉花棉花枯枯、黃萎病、黃萎病、玉米絲黑穗病玉米絲黑穗病，以及以及用其它方法很難防治的病害用其它方法很難防治的病

3、害，如小麥紅、黃如小麥紅、黃矮病矮病，馬鈴薯各種病毒病等。馬鈴薯各種病毒病等。 抗蟲病育種抗蟲病育種抗蟲病育種 3 抗病蟲育種的特點(diǎn)抗病蟲育種的特點(diǎn) 抗病蟲育種不僅與作物抗病蟲育種不僅與作物本身的遺傳本身的遺傳特性特性有關(guān)，而且與有關(guān)，而且與寄生物或有害生物的遺傳寄生物或有害生物的遺傳，作物與寄生物之間的作物與寄生物之間的相互作用相互作用以及兩者以及兩者對環(huán)對環(huán)境的敏感性境的敏感性等有關(guān)。等有關(guān)。 寄主植物和寄生物之間具有寄主植物和寄生物之間具有協(xié)同進(jìn)協(xié)同進(jìn)化化的關(guān)系。的關(guān)系?？瓜x病育種作物作物環(huán)境環(huán)境病原物病原物抗蟲病育種4 基因?qū)驅(qū)W說基因?qū)驅(qū)W說 針對寄主方面每一個(gè)垂直抗病基因，在病

4、針對寄主方面每一個(gè)垂直抗病基因，在病原菌方面或遲或早也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)相對應(yīng)的毒性原菌方面或遲或早也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)相對應(yīng)的毒性基因；基因； 毒性基因只能克服其相應(yīng)的抗性基因，毒性基因只能克服其相應(yīng)的抗性基因，而產(chǎn)生毒性（致病）效應(yīng)；在寄主而產(chǎn)生毒性（致?。┬?yīng)；在寄主寄生物體寄生物體系中，任何一方的每個(gè)基因都只有在另一方相系中，任何一方的每個(gè)基因都只有在另一方相應(yīng)基因的作用下，才能被鑒定出來。應(yīng)基因的作用下，才能被鑒定出來。 抗蟲病育種二二 作物抗病蟲性的類別與機(jī)制作物抗病蟲性的類別與機(jī)制1 1 病原菌致病性及其變異病原菌致病性及其變異(1)(1)致病性：致病性：a a 毒性毒性（virulence）

5、：指的是病原菌能克服某：指的是病原菌能克服某一?；剐曰蚨秩驹撈贩N的特殊能力，是一?；剐曰蚨秩驹撈贩N的特殊能力，是一種質(zhì)量性狀，又稱為?；灾虏⌒浴Ｒ环N質(zhì)量性狀，又稱為?；灾虏⌒?。b b 侵襲力侵襲力(aggressivenese) ：指在能夠侵染寄主：指在能夠侵染寄主的前提下，病原菌在寄生生活中的生長繁殖速的前提下，病原菌在寄生生活中的生長繁殖速率和強(qiáng)度，是一種數(shù)量性狀，又稱非專化性致率和強(qiáng)度，是一種數(shù)量性狀，又稱非?；灾虏⌒?。病性?？瓜x病育種(2)(2)生理小種生理小種(physiological race) ：同一病原菌：同一病原菌可以分化成許多類型，不同類型之間對某一品可

6、以分化成許多類型，不同類型之間對某一品種的?；虏⌒杂忻黠@差異，這種根據(jù)病原菌種的?；虏⌒杂忻黠@差異，這種根據(jù)病原菌致病性差別劃分出的類型，就是生理小種。致病性差別劃分出的類型，就是生理小種。抗蟲病育種（3 3）致病性的遺傳）致病性的遺傳 毒性：單基因隱性遺傳毒性：單基因隱性遺傳 侵襲力：可能是多基因遺傳侵襲力：可能是多基因遺傳抗蟲病育種（4）致病性的變異）致病性的變異a a 突變突變：真菌和病毒中已發(fā)現(xiàn)不少新的毒性基因：真菌和病毒中已發(fā)現(xiàn)不少新的毒性基因來自突變。來自突變。b b 有性雜交有性雜交：病原真菌小種間、變種間和種間雜：病原真菌小種間、變種間和種間雜交后基因發(fā)生重組。交后基因發(fā)生

7、重組。c c 體細(xì)胞重組體細(xì)胞重組 異核現(xiàn)象和擬性重組異核現(xiàn)象和擬性重組d d 適應(yīng)性變異適應(yīng)性變異抗蟲病育種2 作物抗病作物抗病蟲蟲性的性的類別類別（1 1）按抗病蟲性分類）按抗病蟲性分類 免疫免疫：某寄主作物群體在任何已知的條件下，從不：某寄主作物群體在任何已知的條件下，從不 受某種特定病原菌浸染危害或某種特定害蟲受某種特定病原菌浸染危害或某種特定害蟲 取食危害特性。取食危害特性。 高抗高抗：寄主作物群體受病菌危害很小的特性。：寄主作物群體受病菌危害很小的特性。 中抗中抗：受病菌危害程度低于該種作物受害平均值。：受病菌危害程度低于該種作物受害平均值。 中感中感：危害程度等于或大于該種作物受

8、害平均值。：危害程度等于或大于該種作物受害平均值。 高感高感：遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于受害平均值的特性。：遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于受害平均值的特性?？瓜x病育種2 2 按寄主按寄主病原菌的?；杂袩o分類病原菌的?；杂袩o分類(1)(1)垂直抗病性垂直抗病性(vertical resistance) 寄主對某些病菌生理小種具有免疫或高抗寄主對某些病菌生理小種具有免疫或高抗，而對另一些生理小種則高度感染而對另一些生理小種則高度感染。 如果把具有這種抗病性的品種對某一病原如果把具有這種抗病性的品種對某一病原菌菌不同生理小種的抗性反應(yīng)畫成柱形圖時(shí)不同生理小種的抗性反應(yīng)畫成柱形圖時(shí)，可可以看到各柱頂端高低相差懸殊以看到各柱頂端高低相差懸

9、殊，所以稱作所以稱作垂直垂直抗性抗性?？瓜x病育種(2)(2)水平抗病性水平抗病性(horizontal resistance) 寄主品種對寄主品種對所有所有小種的反應(yīng)小種的反應(yīng)是一致的，對是一致的，對病原物病原物不同小種不同小種沒有沒有特異反應(yīng)或?qū)；磻?yīng)。特異反應(yīng)或?qū)；磻?yīng)。 若把具有這種抗性的品種對某一病原物不若把具有這種抗性的品種對某一病原物不同小種的抗性反應(yīng)畫成一柱形圖時(shí)同小種的抗性反應(yīng)畫成一柱形圖時(shí)，可看到各可看到各柱頂端相差無幾柱頂端相差無幾，所以叫做水平抗性所以叫做水平抗性 。抗蟲病育種相對病指（感病性）相對病指（感病性）相對病指（感病性）相對病指（感病性）抗蟲病育種3 抗病蟲性機(jī)

10、制抗病蟲性機(jī)制（1）抗病性機(jī)制）抗病性機(jī)制 抗侵入抗侵入：當(dāng)病原菌侵入寄主前后，寄主可以當(dāng)病原菌侵入寄主前后，寄主可以憑借固有的或誘發(fā)的組織結(jié)構(gòu)障礙，阻止病原憑借固有的或誘發(fā)的組織結(jié)構(gòu)障礙，阻止病原菌的侵入和侵入后建立寄生關(guān)系。菌的侵入和侵入后建立寄生關(guān)系。 抗擴(kuò)展抗擴(kuò)展：病原菌侵入寄主體內(nèi)建立寄生關(guān)系病原菌侵入寄主體內(nèi)建立寄生關(guān)系后，仍會(huì)遇到寄主某些組織結(jié)構(gòu)、生理生化特后，仍會(huì)遇到寄主某些組織結(jié)構(gòu)、生理生化特性等方面的抑制而難于進(jìn)一步擴(kuò)展。性等方面的抑制而難于進(jìn)一步擴(kuò)展。 過敏性壞死反應(yīng)過敏性壞死反應(yīng) 抗蟲病育種避病避?。焊胁〉募闹髌贩N在一定條件下避開病原菌感病的寄主品種在一定條件下避開病原

11、菌的侵染而未發(fā)病的現(xiàn)象稱為避病。的侵染而未發(fā)病的現(xiàn)象稱為避病。 包括時(shí)間避病和空間避病。包括時(shí)間避病和空間避病。耐病耐病：當(dāng)某一寄主品種被病原菌侵染，其發(fā)病程當(dāng)某一寄主品種被病原菌侵染，其發(fā)病程度與感病品種相當(dāng)，產(chǎn)量、籽粒飽滿度及其他度與感病品種相當(dāng)，產(chǎn)量、籽粒飽滿度及其他農(nóng)藝性狀等不受損害或影響較小。農(nóng)藝性狀等不受損害或影響較小。抗蟲病育種（2 2） 抗蟲性機(jī)制抗蟲性機(jī)制 a a 不選擇性不選擇性：某些作物品種本身具有某些形態(tài)和生理某些作物品種本身具有某些形態(tài)和生理等特征特性，表現(xiàn)出對某些害蟲具有拒降落、拒取食、等特征特性，表現(xiàn)出對某些害蟲具有拒降落、拒取食、拒產(chǎn)卵和拒棲息等特性。拒產(chǎn)卵和拒

12、棲息等特性。 b b 抗生性抗生性：某些寄主作物體內(nèi)含有毒素或抑制劑，或某些寄主作物體內(nèi)含有毒素或抑制劑，或缺乏昆蟲生長發(fā)育所需要的一些特定的營養(yǎng)物質(zhì)，致缺乏昆蟲生長發(fā)育所需要的一些特定的營養(yǎng)物質(zhì)，致使取食后，其幼齡若蟲或幼蟲死亡，或發(fā)育和繁殖受使取食后，其幼齡若蟲或幼蟲死亡，或發(fā)育和繁殖受到有害影響的特性。到有害影響的特性。 c c 耐害性耐害性：有些作物品種遭受蟲害后，仍能正常生長有些作物品種遭受蟲害后，仍能正常生長發(fā)育，在個(gè)體或群體水平上均表現(xiàn)出一定的再生或補(bǔ)發(fā)育，在個(gè)體或群體水平上均表現(xiàn)出一定的再生或補(bǔ)償能力，不致大幅度減產(chǎn)的特性。償能力，不致大幅度減產(chǎn)的特性?？瓜x病育種 三三 抗病蟲

13、性的遺傳抗病蟲性的遺傳1 1 主效基因遺傳主效基因遺傳（1 1）基因的顯隱性：在一般情況下，抗病蟲性）基因的顯隱性：在一般情況下，抗病蟲性為顯性，感病蟲性為隱性。為顯性，感病蟲性為隱性。（2 2）復(fù)等位性：抗性基因常有復(fù)等位性，每個(gè)）復(fù)等位性：抗性基因常有復(fù)等位性，每個(gè)等位基因或抗不同生理小種或具有不同類型效等位基因或抗不同生理小種或具有不同類型效應(yīng)。應(yīng)。比如，有的是完全抗病，有的是中度抗病。比如，有的是完全抗病，有的是中度抗病?？瓜x病育種（3 3）不同抗病基因間連鎖和互作：）不同抗病基因間連鎖和互作： 同一病害不同抗性基因間的連鎖或不同同一病害不同抗性基因間的連鎖或不同病害抗性基因間的連鎖都

14、有利于培育多抗和病害抗性基因間的連鎖都有利于培育多抗和兼抗品種。兼抗品種。抗蟲病育種 2 2 微效多基因遺傳微效多基因遺傳 作物的水平抗性或中等程度抗性多為多基作物的水平抗性或中等程度抗性多為多基因控制的數(shù)量性狀，屬于微效多基因遺傳。因控制的數(shù)量性狀，屬于微效多基因遺傳。 F2F2的抗性分離呈連續(xù)的正態(tài)分布或偏正態(tài)的抗性分離呈連續(xù)的正態(tài)分布或偏正態(tài)分布，有明顯的超親現(xiàn)象，其抗性程度易受環(huán)分布，有明顯的超親現(xiàn)象，其抗性程度易受環(huán)境條件的影響。境條件的影響?？瓜x病育種3 3 細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳 又稱非染色體遺傳，即控制抗性的遺傳物又稱非染色體遺傳，即控制抗性的遺傳物質(zhì)涉及細(xì)胞質(zhì)中的質(zhì)體和線粒體，

15、與染色體無質(zhì)涉及細(xì)胞質(zhì)中的質(zhì)體和線粒體，與染色體無關(guān)。關(guān)。特點(diǎn)：正、反交表現(xiàn)不一樣，抗性表現(xiàn)為母本遺特點(diǎn)：正、反交表現(xiàn)不一樣，抗性表現(xiàn)為母本遺 傳；抗、感親本雜交后代自交或與親本回傳；抗、感親本雜交后代自交或與親本回 交，抗性不發(fā)生分離。交，抗性不發(fā)生分離。抗蟲病育種四四 抗病抗病蟲性蟲性鑒定鑒定1 1 田間鑒定田間鑒定 (1)(1)抗病性的抗病性的田間鑒定田間鑒定 一般在專設(shè)病圃中進(jìn)行。病圃中要均勻一般在專設(shè)病圃中進(jìn)行。病圃中要均勻地種植感病材料做誘發(fā)行。地種植感病材料做誘發(fā)行。 田間抗病性鑒定依據(jù)的指標(biāo)既有田間抗病性鑒定依據(jù)的指標(biāo)既有定性的定性的，也有也有定量的定量的。如根據(jù)病菌侵染點(diǎn)及周

16、圍枯死如根據(jù)病菌侵染點(diǎn)及周圍枯死反應(yīng)的有無或強(qiáng)弱、病斑大小、色澤等分為反應(yīng)的有無或強(qiáng)弱、病斑大小、色澤等分為免疫、高抗、中抗和高感等級別；或根據(jù)病免疫、高抗、中抗和高感等級別；或根據(jù)病株率、病葉率、嚴(yán)重度和病情指數(shù)等區(qū)分抗株率、病葉率、嚴(yán)重度和病情指數(shù)等區(qū)分抗病性差異。病性差異。抗蟲病育種(2)(2)抗抗蟲性的蟲性的田間鑒定田間鑒定 a a 測試材料中，套種感蟲品種測試材料中，套種感蟲品種 b b 種植誘蟲田，利用引誘作物或誘蟲劑把害蟲種植誘蟲田，利用引誘作物或誘蟲劑把害蟲 引進(jìn)材料田引進(jìn)材料田 c c 用特殊的殺蟲劑控制其他害蟲或天敵，而不用特殊的殺蟲劑控制其他害蟲或天敵，而不 殺害測試?yán)ハx

17、，以維持適當(dāng)?shù)暮οx群體。殺害測試?yán)ハx，以維持適當(dāng)?shù)暮οx群體?？瓜x病育種2 室內(nèi)鑒定室內(nèi)鑒定(1)(1)抗病性的室內(nèi)鑒定抗病性的室內(nèi)鑒定 a a 溫室鑒定時(shí)：必須進(jìn)行人工接種。溫室鑒定時(shí)：必須進(jìn)行人工接種。 b b 離體鑒定離體鑒定 c c 利用組織培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)等法鑒定利用組織培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)等法鑒定抗蟲病育種(2)(2)抗抗蟲性的室內(nèi)鑒定蟲性的室內(nèi)鑒定 由于一些害蟲在田間不一定年年能達(dá)到由于一些害蟲在田間不一定年年能達(dá)到或保持最適密度，而且同種昆蟲的不同生或保持最適密度，而且同種昆蟲的不同生物型在田間分布沒有規(guī)律，因此為了使鑒物型在田間分布沒有規(guī)律，因此為了使鑒定工作準(zhǔn)確，除田間鑒定外

18、必須進(jìn)行室內(nèi)定工作準(zhǔn)確，除田間鑒定外必須進(jìn)行室內(nèi)鑒定。鑒定?？瓜x病育種五五 抗病蟲品種的選育抗病蟲品種的選育1 1 抗源的搜集抗源的搜集（1 1）普通育種群體）普通育種群體（2 2）栽培品種間的不同反應(yīng)型）栽培品種間的不同反應(yīng)型（3 3）近緣野生種、屬材料）近緣野生種、屬材料 抗源的收集一般先從本地區(qū)、本國開抗源的收集一般先從本地區(qū)、本國開始，或者去植物與病原菌和害蟲的共同原產(chǎn)地始，或者去植物與病原菌和害蟲的共同原產(chǎn)地及病蟲害常發(fā)地區(qū)去搜集，也可到抗病蟲育種及病蟲害常發(fā)地區(qū)去搜集，也可到抗病蟲育種工作基礎(chǔ)較好的國家或地區(qū)去搜集。工作基礎(chǔ)較好的國家或地區(qū)去搜集?？瓜x病育種2 2 選育抗病蟲品種的方法選育抗病蟲品種的方法（1 1）引種：簡易有效的育種方法。）引種：簡易有效的育種方法。 從外地或外國引進(jìn)若干優(yōu)良的品種，在本從外地或外國引進(jìn)若干優(yōu)