牧草及饲料作物栽培学第十二章：抗病虫育种ppt课件

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)(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、药物污染等污染、药物污染等(2)(2)侵染性病害：侵染

2、性病害： 由其它生物寄生而引起，故又称寄由其它生物寄生而引起，故又称寄生性或传染性病害。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)(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。植物种子、少数放线菌和藻类植物、类立克氏体。二、病害的农业防治二、病害的农业防治1、通过农机具、土壤消毒、驱除或杀灭媒介、通过农机具、土壤消毒、驱除或杀灭媒介昆虫等以切断病毒的感染途径。昆虫等以切

3、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，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。杀虫剂会造成环境污染。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，成本高、工作量大，病毒如田间再感染，使得植株无毒期不长。使得植株无毒期不长。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，保持生态平衡。3、投资少，收效大，是农作物增产的重要途径之

4、、投资少，收效大，是农作物增产的重要途径之一一第二节、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，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形态上相同，但对寄生植物不同品种致病力不同,由由同一基因型所构成的生物

5、型群同一基因型所构成的生物型群,称为生理小种。称为生理小种。 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菌分化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。 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,则相应的病原菌的分化亦越强。则相应的病原菌的分化亦越强。 生理小种在形态上很难区别，一般用一套抗病力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。不同的鉴别寄生来区别。 生理小种的消长取决于哺育品种在生长上的消长生理小种的消长取决于哺育品种在生长上的

6、消长情况情况2 2、致病性及其遗传、致病性及其遗传（1 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）：

7、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其有毒产物的抵抗性、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。不感受性或少感受性。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

8、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，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；或观察不到可见症状；抗病：寄主受病原物侵染后发病轻微，分高抗、中抗病：寄主受病原物侵染后发病轻微，分高抗、中抗、低抗；抗、低抗；感病：寄主对病原物侵染能发病的，严重的称高度感病：寄主对病原物侵染能发病的，严重的称高度感病；感病；耐病：植物忍受病害的性能；耐病：植物忍受病害的性能；避病：由于种种原因未受到侵染未发病时间、空避病：由于种种原因未受到侵染未发病时间、空间下的）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

9、； 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 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是指寄主对病原菌不同生理小种所具有的对病原菌不同生理小种所具有的“特异特异

10、反应或反应或“专化专化反响，即寄主对某些生理小种高度抵抗，反响，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染。但对另一些小种则高度感染。特点：特点： 往往属于过敏坏死型的抗病性，最高程度可达免往往属于过敏坏死型的抗病性，最高程度可达免疫；疫；属单基因或少数主效基因决定的简单遗传，杂种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；后代分离比较简单；表现突出、明显、受环境影响较小，易于识别利表现突出、明显、受环境影响较小，易于识别利用；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”l 水平抗病性水平抗病性指寄主对不同生理小种

11、没有指寄主对不同生理小种没有“专专化化和和“特异特异反响，对各种小种的反应大体上反响，对各种小种的反应大体上接近一个水平。接近一个水平。l 特点：特点： l 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；l 属微效基因控制的数量遗传，杂种后代分离比较属微效基因控制的数量遗传，杂种后代分离比较复杂；复杂；4 4、抗病性的遗传和变异总结）、抗病性的遗传和变异总结）无论何物种，抗病性通常都以孟德尔分离无论何物种，抗病性通常都以孟德尔分离定律定律 进行分离；进行分离；抗性多由主效基因决定；抗性多由主效基因决定；抗性多由显性等位基因决定；抗性多由显性等位基因决定；抗性基

12、因很少有连锁遗传；抗性基因很少有连锁遗传；根据特殊的生物型可区分另外的抗性等位根据特殊的生物型可区分另外的抗性等位基因；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，病原物中便存在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

13、基因。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因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基时，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。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

14、。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、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50单株，要有单株，要有抗抗植物作植物作CK。菌种准备菌

15、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

16、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

17、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、水平、水平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）、拒降落与叶色有关）2、拒产卵：主要是植物体本身理化、拒产卵：主要是植物体本身理化因素的影响因素的影响3、拒取食、拒取食二、抗生性二、抗生性1、抗生性与不选择性、抗生性与不选择性2、植物抗生性的营养学说、植物抗生性的营养学说3、植物抗生性的毒素学说生物碱）、植物抗生性的毒素学说生物碱）三、耐害性三、耐害性1、耐害性：植物对害虫危害的承受能力、耐害性：植物对害虫危害的承受能力2、优点：、优点： 无需使用杀虫剂灭虫无需使用杀虫剂灭虫 害虫无法生出新的生物型害虫无法生出新的生物型 植