《有害生物抗性》課件

有害生物抗性有害生物抗性是指有害生物對殺蟲劑、殺菌劑等化學(xué)防治措施產(chǎn)生抵抗性，導(dǎo)致防治效果下降甚至失效的現(xiàn)象。課程目標(biāo)了解有害生物抗性理解抗性的概念，掌握不同抗性類型及其機(jī)制。掌握有害生物防控技術(shù)學(xué)習(xí)利用抗性品種、農(nóng)藝措施、生物防治、化學(xué)防治等手段，有效控制有害生物的危害。什么是有害生物有害生物是指對人類生產(chǎn)和生活造成危害的生物，包括病原微生物、害蟲、雜草、鼠類等。有害生物對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、森林資源、人類健康等都造成巨大損失。控制和防治有害生物是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)保護(hù)的重要工作。有害生物的種類害蟲昆蟲類有害生物，對作物造成損害，包括啃食、吸食汁液、傳播病害等。病原菌真菌、細(xì)菌、病毒等微生物，侵入植物體內(nèi)，造成病害，影響生長發(fā)育。雜草與作物爭奪養(yǎng)分、水分、光照，抑制作物生長，降低產(chǎn)量和品質(zhì)。線蟲寄生于植物根部，造成根部腐爛，影響?zhàn)B分吸收，減弱植物生長。有害生物的危害有害生物會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，影響人類的糧食安全和生活質(zhì)量。30%減產(chǎn)病蟲害會導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)，嚴(yán)重影響農(nóng)民收入。10%品質(zhì)下降有害生物會降低農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，影響市場競爭力。5%成本增加防治有害生物需要投入大量人力物力，增加生產(chǎn)成本。10%食品安全有害生物會污染農(nóng)產(chǎn)品，影響食品安全。此外，有害生物還會傳播疾病，危害人類健康。植物對有害生物的抗性1形態(tài)結(jié)構(gòu)抗性植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)可以阻止或減緩有害生物的侵襲。2生理代謝抗性植物的生理代謝產(chǎn)物可以抑制或殺滅有害生物。3誘導(dǎo)防御抗性植物在受到攻擊后，會產(chǎn)生防御反應(yīng)。4遺傳抗性植物的遺傳基因可以決定其抗性水平。植物的抗性是植物長期進(jìn)化過程中形成的適應(yīng)性特征，可以有效地抵御有害生物的侵襲?？剐詸C(jī)制概述形態(tài)結(jié)構(gòu)抗性植物表面的結(jié)構(gòu)，例如堅(jiān)硬的表皮、茸毛、蠟質(zhì)層等，可以阻止有害生物的入侵。生理代謝抗性植物體內(nèi)產(chǎn)生一些化學(xué)物質(zhì)，例如毒素、抑制劑等，可以殺死或抑制有害生物。誘導(dǎo)防御抗性植物受到有害生物攻擊后，會啟動一系列防御機(jī)制，產(chǎn)生抗性物質(zhì)，增強(qiáng)抵抗能力。遺傳抗性植物的基因型決定了其對有害生物的抗性水平，一些品種天生就具有較強(qiáng)的抗性。形態(tài)結(jié)構(gòu)抗性11.表皮結(jié)構(gòu)植物表皮的毛、蠟質(zhì)和角質(zhì)層可以阻止或減緩有害生物的入侵。22.氣孔結(jié)構(gòu)氣孔是植物與外界進(jìn)行氣體交換的通道，一些植物的氣孔結(jié)構(gòu)可以減少有害生物的侵入。33.葉片形狀葉片的形狀、大小和厚度會影響有害生物的取食效率。44.根系結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)的根系可以幫助植物吸收水分和養(yǎng)分，提高抗性。生理代謝抗性酶活性改變植物體內(nèi)某些酶活性發(fā)生改變，使有害生物無法利用植物的營養(yǎng)物質(zhì)或產(chǎn)生毒素，從而抑制有害生物的生長發(fā)育。激素水平變化植物體內(nèi)激素水平發(fā)生變化，改變植物的生長發(fā)育，減少有害生物的取食和繁殖，例如，植物激素乙烯可以誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性。次生代謝產(chǎn)物植物通過產(chǎn)生一些次生代謝產(chǎn)物，如生物堿、酚類化合物、萜類化合物等，來抑制有害生物的生長發(fā)育或使其死亡。營養(yǎng)物質(zhì)積累植物體內(nèi)積累某些營養(yǎng)物質(zhì)，例如，植物積累糖類、蛋白質(zhì)等，可以降低有害生物的取食效率。誘導(dǎo)防御抗性防御信號激活植物受到有害生物攻擊后，會釋放防御信號分子，啟動一系列防御反應(yīng)。防御基因表達(dá)防御信號分子會激活植物體內(nèi)相關(guān)的防御基因，合成抗蟲蛋白、毒素等防御物質(zhì)。防御機(jī)制增強(qiáng)植物通過誘導(dǎo)防御機(jī)制，增強(qiáng)自身的抗蟲能力，抵御有害生物的侵害。遺傳抗性基因突變植物基因發(fā)生突變，產(chǎn)生新的抗性基因，使植物能夠抵抗特定有害生物。抗性基因轉(zhuǎn)移將抗性基因從抗性植物轉(zhuǎn)移到易感植物，培育出抗性品種?；蚬こ碳夹g(shù)利用基因工程技術(shù)，將外源抗性基因?qū)胫参铮鰪?qiáng)抗性。品種選擇11.抗性基因選擇具有抗性基因的品種可以有效地抑制有害生物的侵染，降低農(nóng)藥的使用量。22.抗性機(jī)制選擇不同抗性機(jī)制的品種，可以防止有害生物產(chǎn)生抗藥性，延長抗性品種的有效使用時間。33.生長習(xí)性選擇適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件和土壤類型的品種，可以提高抗性品種的適應(yīng)性，增加產(chǎn)量和品質(zhì)。44.綜合考慮除了抗性，還要綜合考慮品種的產(chǎn)量、品質(zhì)、適應(yīng)性等因素，選擇最優(yōu)的抗性品種。作物輪作輪作原理打破有害生物繁殖周期，減少蟲源密度。改善土壤肥力，提高作物產(chǎn)量。輪作方式不同科屬作物之間輪作，例如豆科作物與禾本科作物。同一科屬不同品種之間輪作，例如不同品種的水稻輪作。農(nóng)藝措施合理密植優(yōu)化種植密度，提高植株光合作用效率，抑制有害生物的發(fā)生。輪作倒茬改變土壤微環(huán)境，減少有害生物的滋生和傳播，降低抗性?？茖W(xué)施肥平衡施用氮磷鉀等元素，提高植株抗逆性，增強(qiáng)抗蟲能力。合理灌溉控制田間濕度，降低有害生物的發(fā)生和繁殖速度。生物防治利用天敵利用天敵昆蟲、真菌、細(xì)菌等生物控制有害生物種群。天敵可以是寄生性昆蟲或捕食性昆蟲。病原菌使用病原微生物如真菌或細(xì)菌控制有害生物。病原菌會感染并殺死有害生物?；瘜W(xué)防治11.殺蟲劑殺蟲劑可以殺死有害生物，例如害蟲和螨蟲。22.殺菌劑殺菌劑可以殺死或抑制病原菌，例如真菌和細(xì)菌。33.除草劑除草劑可以殺死或抑制雜草。44.植物生長調(diào)節(jié)劑植物生長調(diào)節(jié)劑可以改變植物的生長發(fā)育，例如抑制或促進(jìn)植物生長。綜合防控整合策略結(jié)合多種方法，控制有害生物。作物輪作減少單一作物病蟲害積累。生物防治利用天敵抑制有害生物?；瘜W(xué)防治謹(jǐn)慎使用農(nóng)藥，降低抗藥性。主要作物的有害生物抗性水稻水稻是世界上最重要的糧食作物之一，其抗性涉及多種因素。小麥小麥?zhǔn)侨蛑饕募Z食作物，其抗性品種培育是保障糧食安全的重要途徑。玉米玉米是重要的糧食和飼料作物，抗性品種的推廣應(yīng)用可以有效控制病蟲害。大豆大豆是重要的油料作物，抗性品種的培育可以提高大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。水稻的抗性抗病性水稻病害種類繁多，對水稻產(chǎn)量影響很大?？共∑贩N可以有效降低病害發(fā)生率，提高產(chǎn)量?？瓜x性水稻蟲害主要包括稻縱卷葉螟、稻飛虱等，抗蟲品種可以有效控制蟲害，減少農(nóng)藥使用?？鼓嫘运究鼓嫘允侵杆镜挚共涣辑h(huán)境的能力，包括抗旱性、抗?jié)承?、抗鹽堿性等?？鼓嫫贩N可以適應(yīng)多種環(huán)境，提高水稻的穩(wěn)定性。小麥的抗性病害抗性小麥主要病害包括赤霉病、白粉病、銹病等，抗性品種可有效降低病害發(fā)生率，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。蟲害抗性小麥的主要蟲害包括麥蚜、麥稈蠅、麥蜘蛛等，抗蟲品種能有效降低蟲害對小麥的危害，減少農(nóng)藥使用量。干旱抗性抗旱品種具有較強(qiáng)的根系發(fā)達(dá)、水分利用率高、耐旱性強(qiáng)的特點(diǎn)，能適應(yīng)干旱地區(qū)種植。其他抗性小麥還需具備抗倒伏、抗寒、抗鹽堿等抗性，提高小麥的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。玉米的抗性抗蟲性玉米抗蟲性主要包括抗玉米螟、抗黏蟲、抗蚜蟲等。抗病性玉米抗病性主要包括抗玉米絲黑穗病、抗玉米大斑病、抗玉米小斑病等?？鼓嫘杂衩卓鼓嫘灾饕购敌?、抗寒性、抗鹽堿性等。抗除草劑玉米抗除草劑可以減少除草劑對玉米的危害，提高產(chǎn)量。大豆的抗性根結(jié)線蟲病大豆根結(jié)線蟲病是一種常見的病害，會造成大豆根部畸形，影響大豆生長發(fā)育。白粉病大豆白粉病是一種真菌病害，會導(dǎo)致大豆葉片上出現(xiàn)白色粉狀物，影響光合作用，降低產(chǎn)量。銹病大豆銹病是一種真菌病害，會導(dǎo)致大豆葉片上出現(xiàn)褐色或黑色斑點(diǎn)，影響大豆生長發(fā)育。棉花的抗性1抗蟲性轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可以有效抵抗棉鈴蟲、棉紅鈴蟲等害蟲。2抗病性育種家培育了抗黃萎病、枯萎病、炭疽病等多種棉花病害的品種。3抗逆性抗旱、抗鹽堿、抗高溫等品種能夠適應(yīng)不同的環(huán)境條件，提高棉花產(chǎn)量。4抗除草劑轉(zhuǎn)基因抗除草劑棉花可以抵抗草甘膦等除草劑，提高棉花田的除草效率。蔬菜的抗性抗病性許多蔬菜品種對特定病原體具有抗性，例如番茄對番茄晚疫病?？共⌒钥梢詼p少病害造成的損失，提高產(chǎn)量和品質(zhì)?？瓜x性一些蔬菜品種可以抵抗某些害蟲的侵害，例如白菜對菜青蟲?？瓜x性可以減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展?？鼓嫘钥鼓嫘允侵甘卟藢Σ涣辑h(huán)境條件的耐受能力，例如干旱、高溫、低溫等。抗逆性品種可以提高蔬菜的適應(yīng)能力，在惡劣環(huán)境中也能獲得較好產(chǎn)量。果樹的抗性1病蟲害抗性果樹抗病蟲害能力強(qiáng)，可減少農(nóng)藥使用，提高果實(shí)品質(zhì)。2環(huán)境脅迫抗性果樹抗旱、抗寒、抗鹽堿等環(huán)境脅迫，適應(yīng)性強(qiáng)，可減少栽培管理投入。3產(chǎn)量抗性果樹產(chǎn)量穩(wěn)定，不易受病蟲害和環(huán)境脅迫影響，可保障果品供應(yīng)。4品質(zhì)抗性果樹果實(shí)品質(zhì)好，如果形、色澤、風(fēng)味等，具有較高的市場價值。抗性品種的培育目標(biāo)基因篩選首先需要鑒定與抗性相關(guān)的基因?；蜣D(zhuǎn)移利用基因工程技術(shù)，將抗性基因?qū)氲侥繕?biāo)作物中?？剐孕誀铗?yàn)證對轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行嚴(yán)格的測試，驗(yàn)證其抗性效果。品種選育培育出具有優(yōu)良抗性性狀的新品種，并進(jìn)行田間試驗(yàn)和示范。抗性基因的鑒定抗性基因鑒定是培育抗性品種的基礎(chǔ)。1分子標(biāo)記輔助選擇利用標(biāo)記與抗性基因連鎖關(guān)系進(jìn)行選擇2基因測序確定抗性基因序列3基因功能分析研究抗性基因的作用機(jī)制通過基因鑒定，可以快速準(zhǔn)確地識別抗性基因，為抗性品種的培育提供可靠的依據(jù)?？剐曰虻霓D(zhuǎn)移1分子標(biāo)記輔助選擇(MAS)利用與抗性基因連鎖的分子標(biāo)記進(jìn)行選擇，提高育種效率。MAS可以提高選擇精度，縮短育種周期。2轉(zhuǎn)基因技術(shù)將抗性基因轉(zhuǎn)入目標(biāo)作物，創(chuàng)造新的抗性品種。轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以克服傳統(tǒng)育種方法的限制，創(chuàng)造新的抗性基因組合。3基因編輯技術(shù)利用基因編輯技術(shù)對目標(biāo)基因進(jìn)行修飾或改造，提高作物抗