第十二章抗病虫育种

1、 第十二章、第十二章、 抗病虫育种抗病虫育种 第一节、抗病育种的重要性第一节、抗病育种的重要性 第二节、病原物致病性与植物的抗病性第二节、病原物致病性与植物的抗病性 第三节、抗病育种的方法和程序第三节、抗病育种的方法和程序 第一节、抗病育种的重要性第一节、抗病育种的重要性 一、植物病害的类别及起因一、植物病害的类别及起因 1 1、植物病害、植物病害 (1)非侵染性病害：非侵染性病害： 由植物生长条件的不适应（如旱、涝）或环境中有害物质的影响，无由植物生长条件的不适应（如旱、涝）或环境中有害物质的影响，无 其他生物侵染，不传染；水污染、药物污染等其他生物侵染，不传染；水污染、药物污染等 (2)侵

2、染性病害：侵染性病害： 由其它生物寄生而引起，故又称寄生性或传染性病害。由其它生物寄生而引起，故又称寄生性或传染性病害。 线虫病、蚜虫病、白粉病、细菌性枯萎病。线虫病、蚜虫病、白粉病、细菌性枯萎病。 (3)病原物：病原物： 引起植物病害所有生物的统称，引起植物病害所有生物的统称， 如：如： 细菌、真菌、病毒、类菌原体、线虫、寄生性植物种子、少数放线菌细菌、真菌、病毒、类菌原体、线虫、寄生性植物种子、少数放线菌 和藻类植物、类立克氏体。和藻类植物、类立克氏体。 二、病害的农业防治二、病害的农业防治 1 1、通过农机具、土壤消毒、驱除或杀灭媒介昆虫等、通过农机具、土壤消毒、驱除或杀灭媒介昆虫等 以

3、切断病毒的感染途径。以切断病毒的感染途径。 该方法行之有效，但颇费人力、物力及时间，杀虫该方法行之有效，但颇费人力、物力及时间，杀虫 剂会造成环境污染。剂会造成环境污染。 2 2、通过组织脱毒法获得无毒种植材料。、通过组织脱毒法获得无毒种植材料。 成本高、工作量大，病毒如田间再感染，使得成本高、工作量大，病毒如田间再感染，使得 植株无毒期不长。植株无毒期不长。 3 3、培育抗病品种。、培育抗病品种。 三、抗病虫品种的重要性三、抗病虫品种的重要性 1、可抑制菌原数量，减轻和降低病害；、可抑制菌原数量，减轻和降低病害； 2、减少环境污染和人畜中毒，保持生态平衡。、减少环境污染和人畜中毒，保持生态平

4、衡。 3、投资少，收效大，是农作物增产的重要途径之一、投资少，收效大，是农作物增产的重要途径之一 第二节、病原物致病性与植物的抗病性第二节、病原物致病性与植物的抗病性 一、病原物的致病性及其遗传变异一、病原物的致病性及其遗传变异 二、植物的抗病性及其遗传变异二、植物的抗病性及其遗传变异 三、植物与病原菌的相互作用三、植物与病原菌的相互作用 一、病原物的致病性及其遗传变异一、病原物的致病性及其遗传变异 1、生理小种的概念（病理学概念）、生理小种的概念（病理学概念） 生理小种：在病原物的种、变种或专化型下，形态上相生理小种：在病原物的种、变种或专化型下，形态上相 同，但对寄生植物不同品种致病力不同

5、同，但对寄生植物不同品种致病力不同,由同一基因型所构成由同一基因型所构成 的生物型群的生物型群,称为生理小种。称为生理小种。 P 只是特定基因的表现型只是特定基因的表现型,不是遗传单位。同一病原菌分化不是遗传单位。同一病原菌分化 出的生理小种使一些品种感病出的生理小种使一些品种感病,另一些不感病。另一些不感病。 P 一般病原菌的寄生性越高一般病原菌的寄生性越高,植物的抗病特异性越强植物的抗病特异性越强,则相则相 应的病原菌的分化亦越强。应的病原菌的分化亦越强。 P 生理小种在形态上很难区别，一般用一套抗病力不同的生理小种在形态上很难区别，一般用一套抗病力不同的 鉴别寄生来区别。鉴别寄生来区别。

6、 P 生理小种的消长取决于哺育品种在生长上的消长情况生理小种的消长取决于哺育品种在生长上的消长情况 2 2、致病性及其遗传、致病性及其遗传 （1）概念）概念 病原物的致病性：指病原物引致病害的能力。能病原物的致病性：指病原物引致病害的能力。能 引起病害的，称能致病，其强弱不同。引起病害的，称能致病，其强弱不同。 是一种遗传属性，可发生变异是品种抗病性是一种遗传属性，可发生变异是品种抗病性 丧失的主要原因；有性杂交、无性重组、突交和丧失的主要原因；有性杂交、无性重组、突交和 适应（途径）适应（途径） 适应：是病原菌和寄生协同发展的结果适应：是病原菌和寄生协同发展的结果 （2 2）植物病原物的致病

7、作用及其遗传变异机理）植物病原物的致病作用及其遗传变异机理 1 1）病原真菌的变异（途径）：）病原真菌的变异（途径）： 有性生殖过程中核基因重组、突变、无性重组有性生殖过程中核基因重组、突变、无性重组 2 2）病原组的变异（途径）：）病原组的变异（途径）： DNADNA在细胞间转移形成新株系；转化；转导；突变在细胞间转移形成新株系；转化；转导；突变 3 3）病原病毒的变异（途径）：）病原病毒的变异（途径）： 杂交杂交新病毒株系（杂种新病毒株系（杂种RNARNA或或DNADNA）；突变）；突变 二、植物的抗病性及其遗传变异二、植物的抗病性及其遗传变异 1、概念、概念 抗病性抗病性指寄主对病原物及

8、其有毒产物的抵抗性、不感受性指寄主对病原物及其有毒产物的抵抗性、不感受性 或少感受性。或少感受性。 是相对的，是由基因控制的生物潜能，其等级如下：是相对的，是由基因控制的生物潜能，其等级如下： 免疫：寄主对病原物侵染的反应表现为完全不发病，或观免疫：寄主对病原物侵染的反应表现为完全不发病，或观 察不到可见症状；察不到可见症状； 抗病：寄主受病原物侵染后发病轻微，分高抗、中抗、低抗病：寄主受病原物侵染后发病轻微，分高抗、中抗、低 抗；抗； 感病：寄主对病原物侵染能发病的，严重的称高度感病；感病：寄主对病原物侵染能发病的，严重的称高度感病； 耐病：植物忍受病害的性能；耐病：植物忍受病害的性能； 避

9、病：由于种种原因未受到侵染未发病（时间、空间下的）避病：由于种种原因未受到侵染未发病（时间、空间下的） 2、植物抗病机制、植物抗病机制 抗病机理类别抗病机理类别 抗侵入型抗侵入型 ； 抗扩展型抗扩展型 ； 过敏坏死型；过敏坏死型； 植物抗病的理化因素植物抗病的理化因素 角质层；角质层； 碳水化合物并置；碳水化合物并置； 木栓质凝胶体和胶添体；木栓质凝胶体和胶添体； 结构蛋白；结构蛋白； 木质素；木质素； 次生代谢物次生代谢物 单产和黑素物质；单产和黑素物质； 溶菌酶；溶菌酶； 酶和病毒的蛋白质抑制剂；酶和病毒的蛋白质抑制剂； 固有的抗菌素系统；固有的抗菌素系统； 植物保卫素；植物保卫素； 3

10、3、水平抗病性和垂直抗病性、水平抗病性和垂直抗病性 垂直抗病性垂直抗病性又称又称“专化性抗病性专化性抗病性”是指寄主对病原菌是指寄主对病原菌 不同生理小种所具有的不同生理小种所具有的“特异特异”反应或反应或“专化专化”反应，即反应，即 寄主对某些生理小种高度抵抗，但对另一些小种则高度感寄主对某些生理小种高度抵抗，但对另一些小种则高度感 染。染。 l特点：特点： 往往属于过敏坏死型的抗病性，最高程度可达免疫；往往属于过敏坏死型的抗病性，最高程度可达免疫； 属单基因或少数主效基因决定的简单遗传，杂种后代分离属单基因或少数主效基因决定的简单遗传，杂种后代分离 比较简单；比较简单； 表现突出、明显、受

11、环境影响较小，易于识别利用；表现突出、明显、受环境影响较小，易于识别利用； l 缺点：会因病原菌生理小种的变化而使抗性缺点：会因病原菌生理小种的变化而使抗性“丧丧 失失” 水平抗病性水平抗病性指寄主对不同生理小种没有指寄主对不同生理小种没有“专化专化” 和和“特异特异”反应，对各种小种的反应大体上接近反应，对各种小种的反应大体上接近 一个水平。一个水平。 l 特点：特点： 对各小种反应一致，抗病性比较稳定和持久；对各小种反应一致，抗病性比较稳定和持久； 属微效基因控制的数量遗传，杂种后代分离比较复属微效基因控制的数量遗传，杂种后代分离比较复 杂；杂； 4 4、抗病性的遗传和变异（总结）、抗病性

12、的遗传和变异（总结） u无论何物种，抗病性通常都以孟德尔分离定律无论何物种，抗病性通常都以孟德尔分离定律 进行分离；进行分离； u抗性多由主效基因决定；抗性多由主效基因决定； u抗性多由显性等位基因决定；抗性多由显性等位基因决定； u抗性基因很少有连锁遗传；抗性基因很少有连锁遗传； u根据特殊的生物型可区分另外的抗性等位基因；根据特殊的生物型可区分另外的抗性等位基因； 三、植物与病原菌的相互作用三、植物与病原菌的相互作用 1、基因对基因学说、基因对基因学说 “基因对基因基因对基因”的关系可以用的关系可以用“一把钥匙开一把锁一把钥匙开一把锁” 来解释。来解释。 即寄主的抗性基因像一把锁，能锁住病

13、害不发生；即寄主的抗性基因像一把锁，能锁住病害不发生； 而病原物的致病基因像一把钥匙企图开锁而侵染寄主。而病原物的致病基因像一把钥匙企图开锁而侵染寄主。 对于寄主的每一个主效抗性基因，病原物中便存对于寄主的每一个主效抗性基因，病原物中便存 在一个相应的致害基因。在一个相应的致害基因。 当寄主植物具有抗性基因，而病原物不具致害基当寄主植物具有抗性基因，而病原物不具致害基 因时，寄主表现抗病；相反一旦病原物出现具有致害因时，寄主表现抗病；相反一旦病原物出现具有致害 基因的生物型时，寄主便变为感病。基因的生物型时，寄主便变为感病。 2 2、蛋白质对蛋白质假说、蛋白质对蛋白质假说 寄主蛋白质与病原菌蛋

14、白质的共聚合寄主蛋白质与病原菌蛋白质的共聚合 应，来自病原菌的同一种蛋白质，如发生应，来自病原菌的同一种蛋白质，如发生 聚作用，则呈亲和反应一致病；不发生聚作用，则呈亲和反应一致病；不发生 聚，不亲和聚，不亲和具抗病性。具抗病性。 因蛋白质是基因表达产物，实质还是基因作用。因蛋白质是基因表达产物，实质还是基因作用。 第三节、第三节、 抗病育种的方法和程序抗病育种的方法和程序 一、育种材料一、育种材料 二、抗病性鉴定二、抗病性鉴定 三、病品种的培育方法三、病品种的培育方法 一、育种材料一、育种材料 1、地方品种和栽培品种。、地方品种和栽培品种。 2、野生种和引入种。、野生种和引入种。 3、复合种

15、质、复合种质指多细胞质基因复合而产生抗指多细胞质基因复合而产生抗 性。性。 4、（人工或自然诱发的）突变材料。、（人工或自然诱发的）突变材料。 二、抗病性鉴定二、抗病性鉴定 1 1、室内鉴定、室内鉴定 每品种四次重复，每重复每品种四次重复，每重复5050单株，要有抗单株，要有抗 植物作植物作CKCK。 菌种准备菌种准备 幼苗准备幼苗准备 接种接种 诱导产生孢子束诱导产生孢子束 鉴定：统计未发生孢子数束单株的百分比鉴定：统计未发生孢子数束单株的百分比 2 2、田间鉴定：要设病圃（隔离），用于成株、田间鉴定：要设病圃（隔离），用于成株 鉴定鉴定 3 3、鉴定标准：、鉴定标准： 病情指数：表示发病的

16、程度，以病斑在叶病病情指数：表示发病的程度，以病斑在叶病 上的面积进行分级（上的面积进行分级（1 15 5级）级） 发病率发病植株数发病率发病植株数/ /调查植株数调查植株数100100 反应型：主要用于鉴定过敏性坏死抗性反应型：主要用于鉴定过敏性坏死抗性 三、病品种的培育方法三、病品种的培育方法 1 1、轮回选择法：、轮回选择法： 2 2、回交育种法：、回交育种法： 综合农艺性状好的品种（）综合农艺性状好的品种（）抗病品种抗病品种 （）（） 3 3、杂交育种法：、杂交育种法： 4 4、选择育种法：、选择育种法： 第四节、植物的抗虫性第四节、植物的抗虫性 第五节、抗虫性机制类型第五节、抗虫性机

17、制类型 第四节、植物的抗虫性第四节、植物的抗虫性 一、抗虫性的概念一、抗虫性的概念 二、植物抗虫性的类型二、植物抗虫性的类型 第十二章抗病虫育种第十二章抗病虫育种 一、抗虫性的概念一、抗虫性的概念 1 1、 抗虫性：寄主植物所具有的抵御或减轻昆虫侵害抗虫性：寄主植物所具有的抵御或减轻昆虫侵害 的能力；或为某一品种在相同的虫口密度下比其它品的能力；或为某一品种在相同的虫口密度下比其它品 种高产、优质的能力。种高产、优质的能力。 2 2、抗虫品种的优点：、抗虫品种的优点： 可推广种植和重复种植；可推广种植和重复种植； 一般具专一性；一般具专一性； 无公害、不杀伤天敌；无公害、不杀伤天敌； 一经育成，无需额外花费即可纳入正常耕作系统中，一经育成，无需额外花费即可纳入正常耕作系统中， 且不受环境、气候等影响；且不受环境、气候等影响； 二、植物抗虫性的类型二、植物抗虫性的类型 1、程度、程度 免疫免疫 高抗高抗 低抗低抗 感虫感虫 高感高感 2、机能、机能 寄主避免寄主避免 诱导抗虫诱导抗虫 逃避逃避 3、稳定性、稳定性 水平抗性水平抗性 垂直抗性垂直抗性 第五节、抗虫性机制类型第五节、抗虫性机制类型 一、不选择性一、不选择性 二、抗生性二、抗生性 三、耐害性三、耐害性 一、不选择性一、不选择性 1、拒降落（与叶色有关）