第十二章 抗病虫育种.doc

第十二章抗病虫育种

抗病虫育种是以选育对某些病害或虫害具有抵抗能力的优良品种为主要目标的育种工作。

第一节抗病虫育种的意义与特点
一、抗病虫育种的意义与作用
二、抗病虫育种的特点

一、抗病虫育种的意义与作用
1、抗病虫育种的重要性1840年~1845年爱尔兰马铃薯晚疫病大面积流行，引起饥荒和民族的迁移；1940年前后，水稻胡麻叶斑病导致了孟加拉国的饥荒；1950年在中国，小麦条锈病大流行，使小麦减产15~20%；1970年，美国玉米带因小斑流行而减产15%。据估计，全世界农作物每年因虫害损失达280~360亿美元，因病害损失达230~297亿美元。

2、抗病虫育种的意义①抗病虫品种的选用是建立综合防治体系的重要基础；②可抑制菌源数量和虫口密度、降低病虫危害、提高防治效果；③减少环境污染和人、畜中毒；④保持生态平衡；⑤投资少、收效大。

3、抗病虫育种的作用①到1979年，美国培育出42个抗黑森瘿蚊的小麦品种，使小麦年增产值达2.38亿美元；②中国广大冬麦区，从20世纪50年代后，引进、育成抗锈良种，有效地控制了条锈病的发生和危害；③Gallum,M.L.等（1975）估计：美国由于采用了小麦、大麦、玉米、高粱等作物的抗虫品种，10年内便可挽回产量损失30亿美元。
二、抗病虫育种的特点
寄主和寄生物的协同进化在自然生态系统中，寄主植物与有害生物（病原菌和害虫）大多是遗传上具有多样性的异质群体。双方通过相互适应和选择而协同进化（co-evolution）。

定向选择（directionalselection）：
当垂直抗性品种大面积推广后，相应的毒性小种（virulentrace）便会大量繁殖增多。
稳定化选择（stabilizingselection）：
当生产上一个抗强毒性小种的品种的面积减少，感病品种的面积扩大时，因强度性小种适应性差，竞争不过无毒性或弱毒性小种，而频率下降，一些无毒性或弱毒性小种的频率升高，而不能形成优势小种（preferentialrace,priorityrace）。
第二节作物抗病虫性的类别与机制
作物的抗病性：当某种病害流行时，作物的某些品种对这种病害不感染或感染程度较轻，生长发育和农艺性状受害较小，称为作物的抗病性或耐病性。
作物的抗虫性：在相同的虫口密度下，作物的某些品种对该类昆虫的取食有一定的抵御或减轻为害的能力，获得比其它品种更高的产量称为作物的抗虫性。
一、病原菌致病性及其变异
（一）致病性
一般是指病原菌危害寄主引起病变的能力。在抗病育种中，是指病原菌（小种或菌系）侵染某一特定品种，并在其上生长、繁殖的能力。
常表现在毒性（virulence或毒力）和侵袭力（aggressivenese）二个方面。

毒性：病原菌能克服某一专化抗病基因，而侵染该品种的特殊能力，是一种质量性状。因某种毒性只能克服其相应的抗病性，又称为专化性致病性（specificpathogenecity）。
侵袭力：在能够侵染寄主的前提下，病原菌在寄生生活中的生长繁殖的速率和强度（如潜育期、产孢能力、渡过不良环境条件的能力等），是一种数量性状。因某种侵袭力没有专化性，即不因品种而异，故又称为非专化性致病性（non-specificpathogenecity）。

（二）生理小种

按毒性差别划分的类型，称为生理小种，因小种划分的主要依据是毒性，故也称为毒性小种。一般，病原菌的寄生性水平越高、寄主的抗病特异性越强，则病原菌的生理分化也越强，生理小种也越多。在生理小种分化的病原菌群体中，占比例较大的小种称为优势小种。其余的称为次要小种。
当某一地区大面积推广某个品种时，能寄生于该品种上的小种，便逐渐繁殖，积累而成为优势小种，而原来的优势小种便降为次要小种。

（三）致病性的遗传

根据一些真菌病害的遗传研究结果，认为毒性为单基因隐性遗传。无毒性小种（avirulencerace）：在全部有关基因位点上，不含任何毒性基因的小种。少（单）毒性小种：在全部有关基因位点上，仅含有少数几个毒性基因的小种。多（复杂）毒性小种：在全部有关基因位点上，含有多个毒性基因的小种。
侵袭力的遗传研究较少，从已有的报道看，可能是多基因遗传。

（四）致病性的变异

1、突变
如马铃薯晚疫病菌、燕麦的冠锈菌和麦类的锈菌等。
2、有性杂交
如小麦秆锈菌和黑麦秆锈菌变种间杂交后，产生出对小麦、大麦、黑麦都能致病的大麦秆锈菌。

3、体细胞重组
（异核现象和拟性重组）
不同生理小种的菌丝联结或芽管结合，进行核交换或产生核突变，使单个菌丝的细胞或孢子中含有遗传性质不同的核的现象，叫异核现象。
具有异核现象的个体，叫异核体。两个异质核融合或交换某些遗传物质，从而发生基因重组，产生新基因型的菌丝而形成新菌系，叫准（拟）性重组。

4、适应性变异