第十二章抗病虫育种.doc

第十二章? 抗病虫育种 第一节? 抗病虫育种的意义与特点 ???1.稳定产量 ①例如1845—1846年爱尔兰曾因马铃薯晚疫病大流行导致几十万人饿死，150万人逃荒迁移美国；1942年孟加拉国因水稻胡麻斑病大流行使 200多万人饿死；1950年因小麦条锈病大流行而使我国小麦产量减少15％20％；1970年因玉米小斑病的流行使美国玉米减产15％。抗病虫品种的利用投资少、收效大。据估计，抗病虫育种的产出与投资比通常在50～500倍之间，在美国推广抗玉米螟的玉米杂交种1 200多万hm2，年增加产值在1．5亿美元以上。在欧洲，至少有21种农作物主要通过种植抗虫品种来防治其中30种害虫。国际水稻研究所在20世纪60年代选育的抗二化螟和二点黑尾叶蝉的IR20，在东南亚国家推广，每年节省化学防治费用就达上千万美元，显著降低了成本，又减少了因化学农药使用而造成的环境污染。 有害生物综合防治体系(PM)：（20世纪60年代后期，科学家们注意到化学药剂的长期使用不仅增加了生产成本，也易导致环境污染，一些有益生物被毁灭，生态系统受到破坏。在多学科合作研究基础上，逐渐发展了有害生物综合防治体系(PM)，把采用抗性品种、栽培防治、生物防治和化学防治等方法综合应用，以便将病原菌和害虫种群数量压低到经济允许的阈值以下。抗病虫品种的选育是建立综合防治体系的重要基础，它既可抑制菌源数量和虫口密度，降低病虫危害，提高防治效果，又可减少因化学药剂的滥用而造成的环境污染和人、畜中毒，保持生态平衡，对于我国农业的可持续发展和农产品安全有极其重要的作用。对流行性强的气传病害如稻瘟病，小麦锈病，白粉病，玉米大、小斑病等；顽强的土传病害如棉花的枯、黄萎病，多种作物的萎蔫病、根结线虫病，烟草黑胫病等；以及用其他方法难以防治的病害如油菜的菌核病和许多作物的病毒病等迫切需要培育抗病虫的品种。 1. 抗病虫育种工作在某种程度上比高产、优质育种更具艰巨性和复杂性。不仅要求品种的抗病虫性持久，又要求能多抗广义的多抗，即抗多种病虫害；狭义的多抗，即抗同一病原菌的多个小种或害虫的不同生物型 3. 寄主与寄生物各自存在独立的遗传体系，并相互适应、协同进化。 ①就群体而言，寄主植物具有一定程度的群体抗病性或抗虫性，以适应寄生物这一不利的外界条件；而寄生物也会产生一定程度的致病性或致害性，以繁衍其种族，从而形成大体上势均力敌的动态平衡关系。 4. 农业生产、品种布局改变平衡。 ①当垂直抗性品种大面积推广后，相应的毒性小种便会大量繁殖增多，最终导致该品种丧失抗性，这就叫定向选择。相反，当生产上一个抗强毒性小种品种的种植面积减少，感病品种的面积扩大时，会因强毒性小种适应性差，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频率升高，而不能形成优势小种，这就叫稳定化选择，其结果会使寄主的抗性相对地得到保持。 第二节? 作物抗病虫性的类别与机制 ???抗病性或耐病性当环境条件适宜而出现某种病害流行时，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危害的能力，获得比其他品种更高的产量，称为作物的抗虫性。这种同一作物不同品种的抗性构成了作物抗病虫育种的基础。 作物抗病虫性的类别、机制和遗传等特性不仅与作物本身有关，也与病原菌致病性和昆虫致害性变异有很大的关系。 (一)致病性 包括毒性(或毒力)和侵袭力两个方面。毒性指的是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，所以又称为专化性致病性 ??? 3.侵袭力是指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速率和强度(如潜育期和产孢能力等)，是一种数量性状，它没有专化性，即不因品种而异，故又称非专化性致病性。如来自我国不同地点的棉花黄萎病菌系，都能使岱字棉15号品种感病，但不同菌系接种后的病情指数不同。 ??? (二)生理(毒性)小种 ??? 生理小种同一种病原菌可以分化成许多类型，不同类型之间对某一品种的专化致病性有明显差异，这种根据病原菌致病性差别划分出的类型，就是生理小种，也称毒性小种。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。如已发现小麦秆锈病菌的生理小种有300多个，叶锈病菌有230个左右，稻瘟病菌有270个左右，在玉米小斑病菌中，目前只发现T、C和三个生理小种。 2. 生理型按品种以上的致病范围来划分病原菌的类型时，则称为生理型。如按我国棉花枯萎病镰刀菌系对陆地棉、海岛棉和亚洲棉等不同种的致病力差异可以划分为3个生理型，其中生理型高度感染陆地棉和海岛棉，中度感染亚洲棉；而生理