第11章 抗病育種

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1、第十一章抗病蟲(chóng)育種本章重點(diǎn)：作物抗病蟲(chóng)性的類(lèi)別；抗病蟲(chóng)性的遺傳；抗病蟲(chóng)品種的選育方法與利用策略。講授內(nèi)容：一、抗病蟲(chóng)育種的意義與特點(diǎn)二、作物抗病蟲(chóng)性的類(lèi)別與機(jī)制三、抗病蟲(chóng)性的遺傳與鑒定四、抗病蟲(chóng)品種的選育及利用一、抗病蟲(chóng)育種的意義和特點(diǎn)（一）抗病性、抗蟲(chóng)性的概念1、作物的抗病性植物避免、中止或阻滯病原物侵入與擴(kuò)展，減輕發(fā)病和損失程度的一類(lèi)特性。2、作物的抗蟲(chóng)性：植物具有抵御或減輕某些害蟲(chóng)侵襲或危害的能力。（二）抗病蟲(chóng)育種意義與作用作物不同品種對(duì)同一種病害或蟲(chóng)害具有不同的抗性。這種抗性可以遺傳并在作物上表現(xiàn)

2、出來(lái)。通過(guò)一定的技術(shù)，培育既豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，又具有抗性的品種的過(guò)程稱為抗性（病、蟲(chóng)）育種。換言之，就是通過(guò)遺傳改良以增強(qiáng)品種的抗性。與其它防治措施相比，選育和利用抗性品種是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)有效的措施，而且有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。一些重大病害如小麥銹病、麥類(lèi)白粉病、小麥赤霉病、馬鈴薯晚疫病等基本上都是采取以應(yīng)用抗病品種為主或?yàn)榛A(chǔ)的綜合防治措施才得以控制的。對(duì)于氣傳病害，如小麥銹病、稻瘟病、玉米大小斑病等，這類(lèi)病害發(fā)生面積大，重復(fù)侵染次數(shù)頻繁，通過(guò)空氣傳播，化學(xué)藥劑難以全面防治。推廣抗病品種是最有效的防治方法。對(duì)于土傳病害，如棉

3、花枯、黃萎病及其他土傳病害，由于對(duì)土地進(jìn)行全面消毒處理是不現(xiàn)實(shí)的，推廣抗病品種同樣重要。病毒病和其他尚無(wú)藥劑防治的病害，只能靠利用抗病品種來(lái)防治，選育和利用抗病品種顯得更重要。（三）抗病蟲(chóng)育種的特點(diǎn)1、抗病蟲(chóng)育種可以綜合運(yùn)用各項(xiàng)育種技術(shù)。2、與其它育種目標(biāo)相比，抗病蟲(chóng)育種更復(fù)雜。品種是否表現(xiàn)抗性與下列因素有關(guān)：①作物本身的遺傳特性，（抗性基因，哪個(gè)基因？）②病原菌或害蟲(chóng)的遺傳特性，（毒性基因）③作物和寄生物之間的相互作用，（基因?qū)颍茏魑锖图纳飳?duì)環(huán)境的敏感性。（小種、生物型變化）品種的抗性表現(xiàn)，與品種本身

4、、病原（蟲(chóng)）數(shù)量和侵染力以及環(huán)境條件等因素相互作用的結(jié)果。（四）抗病育種現(xiàn)狀1、成效顯著：各種作物均選育了不少抗病蟲(chóng)品種，使一些毀滅性的病蟲(chóng)害得以控制，生產(chǎn)得到恢復(fù)，如小麥銹病、馬鈴薯晚疫病等。2、進(jìn)展不快：在水稻上，甚至有倒退的趨勢(shì)。如，2000～2006年福建審定109個(gè)雜交稻品種（組合），抗稻瘟病的僅2個(gè)；2003～2005年全國(guó)審定116個(gè)雜交稻品種，中抗稻瘟病以上的僅18個(gè)（15.5%），中抗白葉枯病以上的僅10個(gè)（8.61%），只有極個(gè)別組合同時(shí)具備對(duì)稻瘟病和白葉枯病的抗性。3、抗性易喪失：抗病品種

5、常常在推廣種植3～5年后就喪失抗性，引起病害暴發(fā)和流行。稻瘟病菌易變異，小種多且復(fù)雜。我國(guó)8個(gè)群85個(gè)小種?？剐詥适c病原菌致病性變異及品種的?；剐杂嘘P(guān)。大面積、長(zhǎng)時(shí)間使用某一抗性品種，其致病小種上升，最終品種表現(xiàn)不抗病?？剐云贩N可能在本地表現(xiàn)抗病，換個(gè)地方種植可能不抗病。白葉枯病抗性育種也存在同樣問(wèn)題。我國(guó)白葉枯病病原菌存在多個(gè)小種群。水稻品種對(duì)白葉枯病的抗性也具有很強(qiáng)的?；?。白葉枯病病菌不像稻瘟病病菌那樣易變多變，抗性也相對(duì)比較穩(wěn)定。將分散在不同品種中的多個(gè)抗病基因聚合到同一個(gè)品種中，被認(rèn)為是獲得持久抗

6、性的有效方法。研究表明，抗病基因聚合后，抗譜增寬、抗性加強(qiáng)，而且并不是簡(jiǎn)單地表現(xiàn)為各個(gè)抗病基因的抗譜相加，而是表現(xiàn)為不同抗病基因之間的互作，使其能夠抵抗各個(gè)抗病基因單獨(dú)存在時(shí)皆不能抵抗的生理小種。因此，抗病基因聚合已成為抗病育種的主要發(fā)展方向。二作物的抗病性及其鑒定（一）病原菌致病性的遺傳與變異1、病原菌的致病性：病原菌危害寄主引起寄主病變的能力。表現(xiàn)在兩個(gè)方面：毒性：病原菌能克服某一品種的?；共』蚨秩驹撈贩N的能力。（質(zhì)量性狀，?；虏⌒裕┣秩玖Γ翰≡秩炯闹骱螅诩闹髦猩L(zhǎng)繁殖的速度和強(qiáng)度。（數(shù)量性狀

7、，非?；虏⌒裕?、病原菌的生理小種同一種病原菌（種或變種）可以分化出不同的類(lèi)型，它們對(duì)不同品種有不同的毒性，某個(gè)特定病原菌類(lèi)型稱為生理小種，也叫毒性小種。生理小種在形態(tài)上難以區(qū)分，只能用一套抗病能力不同的鑒別寄主來(lái)區(qū)分。要求：鑒別力強(qiáng)；抗性反應(yīng)穩(wěn)定；具有不同的抗病基因；有代表性的純系品種。3、生理小種的消長(zhǎng)有小種分化的病原菌群體（如，稻瘟?。?，是由若干小種組成，其中比例較大的小種，稱為優(yōu)勢(shì)小種，比例小的稱為弱勢(shì)小種。隨著品種、自然、栽培條件的變化，優(yōu)勢(shì)小種和弱勢(shì)小種會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化（消長(zhǎng)）。例如，當(dāng)生產(chǎn)上大面積推廣

8、某一抗病品種時(shí)，會(huì)對(duì)原來(lái)的病原菌群體產(chǎn)生選擇壓力。結(jié)果是，對(duì)該品種有毒性的生理小種就逐漸繁殖、積累、傳播，數(shù)量逐漸增大，成為優(yōu)勢(shì)小種；而原來(lái)的優(yōu)勢(shì)小種，由于失去了最優(yōu)的寄主條件，就轉(zhuǎn)為弱勢(shì)小種。當(dāng)優(yōu)勢(shì)小種上升到絕對(duì)優(yōu)勢(shì)時(shí)，這個(gè)品種就會(huì)喪失抗病性，成為這個(gè)生理小種的哺育品種。4、致病性的遺傳對(duì)真菌病害的遺傳研究認(rèn)為：毒性為單基因隱性遺傳侵染力是多基因遺傳。5、致病性變異毒性基因突變有性雜