第十一章抗病虫育种
农作物抗病虫害育种与品种改良
汇报人：可编辑 2024-01-07
目 录
• 农作物抗病虫害育种概述 • 农作物抗病虫害品种改良 • 农作物抗病虫害育种与品种改良的挑战与前景 • 农作物抗病虫害育种与品种改良的实践应用
01
CATALOGUE
农作物抗病虫害育种概述
定义与重要性
定义
农作物抗病虫害育种是指通过遗传改良，培育具有抗病、抗虫能力的作物新品 种的过程。
案例
某地区针对当地主要病虫害，通过传 统育种与分子育种相结合的方法，成 功培育出多个抗病虫害小麦新品种， 有效提高了该地区小麦生产的产量和 品质。
03
CATALOGUE
农作物抗病虫害育种与品种改良的挑战与 前景
面临的挑战
病虫害的多样性
抗性遗传的复杂性
不同地区、不同作物面临的病虫害种类繁 多，增加了育种和品种改良的难度。
未来发展前景与展望
技术进步推动
随着基因组学、生物信息学等领域的不断发展，农作物抗 病虫害育种与品种改良将迎来更多的技术突破和应用。
环境友好型农业的发展
随着人们对环境保护意识的提高，环境友好型农业将成为未来发 展的趋势，为农作物抗病虫害育种与品种改良提供了广阔的发展
空间。
满足可持续发展的需求
在全球气候变化和资源紧张的背景下，发展具有抗逆性、高产优 质、资源节约型的农作物新品种，对于保障全球粮食安全和可持
续发展具有重要意义。
04
CATALOGUE
农作物抗病虫害育种与品种改良的实践应 用
在农业生产中的应用
提高农作物产量
优化农业结构
通过抗病虫害育种和品种改良，可以 减少农作物受到病虫害的侵害，提高 农作物的产量和品质。
植物抗病虫育种原理与策略
4.4抗病虫性的遗传
主效基因遗传 绝大多数的垂直抗性或过敏性坏死类型抗 性是受单基因或少数几个主效基因控制的．抗、感亲本杂 交后代的分离基本上符合孟德尔分离比例。 • 基因的显隐性 在一般情况下，抗病虫性为显性，感病 虫性为隐性。 • 复等位性 抗性基因常有复等位性，每个等位基因或抗 不同生理小种或具有不同的表型效应。 • 不同抗病基因间连锁和互作 • 抗病基因之间还经常发生上位、抑制、互补、修饰等 作用。一般抗性较强的基因对抗性较弱的基因具有上 位性
微效基因遗传 作物的水平抗性或中等程度抗性多为多基 因控制的数量性状，属于微效基因遗传。抗、感品种杂交 后．F2的抗性分离呈连续的正态分布或偏正态分布．有明 显的超亲现象，其抗性程度易受环境条件的影响。小麦对 赤霉病的抗性和水稻对纹枯病的抗性都是由多基因控制的 数量性状。 细胞质遗传 也称非染色体遗传，即控制抗性的遗传物质 涉及细胞质中的质体和线粒体．与染色体无关。细胞质遗 传的抗性特点是抗、感亲本杂交时，正、反交所得的 n 植 株抗性表现不一样，抗性表现母本遗传，或者抗、感亲本 杂交后代自交或与亲本回交，抗性不发生分离。玉米T型 雄性不育细胞质易受小斑病菌 T小种的侵染，而具有正常 细胞质和其他雄性不育系细胞质的自交系
按寄主对寄生物的反应分为
免疫 性(immunity) 某寄主作物群体在任何已知的条件下， 从不受某种特定病原菌侵染危害或某种特定害虫取食 危害的特性 过敏性(hypersensitivity) 当寄生物入侵后,被侵细胞周围 细胞立即死亡从而阻止寄生物的进一步扩展,而产生的 抗性 耐病(tolerance) 当某一寄主品种被病原菌侵染．其发病 程度与感病品种相当，产量、籽粒饱满度及其他农艺 性状等不受损害或影响较小．这类品种称为耐病品种 避病( 虫 )(klenducity) 感病的寄主品种在一定条件下避 开病原菌(害虫)的侵染而未发病的现象称为避病(虫)， 包括时间避病和空间避病两类。从严格意义上讲，避 病并不是植物本身具有的抗病能力，当条件变化时， 它们同样会感病，但在生产实践中很有应用价值，所 以在抗病育种中应充分挖掘其潜力并加以利用
第十一章 抗病虫育种
感
抗 感
抗
感 感
抗
抗 感
当抗病基因为显性，无毒基因为显性，相互非亲和，寄主表现 抗性。
三、作物抗病虫性鉴定
抗性鉴定是抗病虫育种的重要环节
1、田间鉴定
病虫害高发区，多年多点联合鉴定 发病条件调控：喷雾、遮荫、施肥、播种期 （1）病害鉴定方法 根据病害种类、侵入途径和实际条件，选择合适 的方法，保证病原菌和寄主都处于有利于发病的 环境条件。
（一）主效基因遗传 绝大多数的垂直抗性或过敏性坏死型抗性是 受单基因或少数几个主效基因控制的，抗、 感亲本杂交后代的分离基本上符合孟德尔分
离比例。
1、基因的显隐性
一般情况下，抗病虫性为显性，感病虫性为隐性：
水稻对褐飞虱的抗性，抗感品种杂交后，F2抗
性表现3：1或9：3：3：1。说明抗性由主效显
常用的接种方法：
喷雾法、注射法、浸根法、剪叶法、摩擦法、介体介导
真菌病害：
+ 细菌病害： + 病毒病害： 线虫病害： -
+ + + -
+ + +
+ + -
+ -
+/+ -
专门病圃 感病对照 抗病对照 多小种分别或混合接种 鉴定指标（定性或定量）: 免疫、高抗、中抗、感、高感 病株率 病叶率 病斑面积 病情指数……
（2）抗虫田间鉴定
寄主群体大小、生长状况；害虫源；接种
后的条件都影响结果。
大面积感虫作物或品种中设置试验；
品种中套种测试材料；
利用特殊杀虫剂控制其他害虫或天敌而不 杀害测试昆虫。
第十一章 抗病虫育种PPT课件
2.作物的抗虫性： 寄主植物所具有的能抵御或减轻某些虫 害侵袭或危害的能力。 即某一作物品种在相同虫口密度下，比 其它品种获得高产优质的能力。
二、抗病虫育种意义与作用
• 1.作物病、虫害具有普遍性和极大的为害性。 1) 1840年爱尔兰发生马铃薯晚疫病大流行 2）1970年美国发生玉米小斑病大流行（T-小种） 3）1950年中国小麦条锈病大流行，减产60亿千克。 4）1985年四川水稻发生稻瘟病大流行，减产几十亿千克。 5）水稻二化螟、三化螟，玉米螟，棉铃虫、棉红蜘蛛等。
二、抗病育种方法
❖ 1、引种：如早期从意大利引进的抗锈病小麦品 种阿夫、阿勃….
❖ 2、选择育种： ❖ 对引进品种的异生态筛选优良变异 ❖ 3、杂交育种： ❖ 抗*感、抗*抗、垂直抗性*水平抗性…… ❖ 4、回交育种：单基因显性抗性基因
❖ 5、远缘杂交：小麦的抗秆锈、叶锈和白粉病基 因大多来自近源物种
水平抗病性（小种非特异性、非专化性抗病 性）：对不同生理小种没有专化反应或特异反 应，对各种生理小种的反应大体在一个水平上 波动。
（2）抗性的表现形式
垂直抗病性：往往是过敏性坏死型，反应表现明 显，易于识别。
水平抗病性：过敏性坏死以外的多种抗性，表现 不突出，大多为中度水平。
（3）抗性的作用
垂直抗病性：使病原菌无法寄生或发展。 水平抗病性：减缓病害发展速度，推迟发病高峰 来临的时间。
❖
甲
乙
丙
丁
❖ 小种 基因型 r1r1r2r2 R1R1r2r2 r1r1R2R2 R1R1R2R2
❖ 0 A1A1A2A2 感
抗
抗
抗
❖ 1 a1a1A2A2
感
感
抗
抗
❖ 2 A1A1a2a2
第十一章抗病虫育种
（一）按抗病虫性的程度分类 1、免疫 2、高抗 3、中抗 4、中感 5、高感
（二）按寄主-病原菌（害虫）的专化 性有无分类
垂直抗性和水平抗性的概念是 Vander Plank 在研究寄主与病原菌之 间的相互关系时，于1968年提出的。
1.垂直抗性（Vertical Resistance）
又称小种特异性抗性或小种专化性抗性，其特点是： 寄主对病原菌的某些生理小种是免疫的或高抗的， 而对其它生理小种则是高感的，即同一寄主品种对 病原菌的不同的生理小种具有特异反应或专化反应。 如果把具有这种抗性的品种对某一病原菌代表团的 生理小种的抗性反应绘成方柱图，可以看出各柱顶 端的高低相差悬殊，所以称为垂直抗性。
玉米病毒病玉米瘤黑粉病玉米丝黑穗病玉米纹枯病玉米虫害玉米螟水稻白叶枯病水稻稻瘟病水稻胡麻叶斑病水稻细菌性条斑病水稻虫害二化螟三化螟棉花虫害棉铃虫小麦腥黑穗病小麦赤霉病小麦矮腥穗病tilletiacontroversakuhn简称tck小麦散黑穗病小麦虫害麦蚜麦秆蝇麦吸浆虫麦蛾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以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农业的可持续发展和农产品安全有极其重要的作用
（三）致病性的遗传 根据一些真菌病害（如锈菌、白粉
病菌、黑粉病菌等）的遗传研究结果， 其毒性为单基因隐性遗传。亚麻锈菌小 种间的有性杂交的结果便是例证。
根据基因对基因学说，凡寄主群体中已 发现并大量使用过那个专化性抗病基因时， 病原菌群体中就会或早或迟地出现相应的毒 性基因。因病原菌毒性基因的位点一般不只 是一个，因而不同的小种所含有的毒性基因 也不同。
一、病原菌致病性及其变异
（一）致病性
《抗病虫育种》
作物育种学Ⅰ
实用文档
目录 第一节 抗病虫育种的意义与特点 第二节 作物抗病虫性的类别与机制 第三节 抗病虫性的遗传与鉴定 第四节 抗病虫品种的选育及利用
实用文档
第一节 抗病虫育种的意义与特点 一、抗病性、抗虫性概念 二、抗病虫育种意义与作用 三、抗病虫育种的特点
实用文档
马铃薯晚疫病造成“爱尔兰饥馑”
1845-1846 “爱尔兰饥馑” 马铃薯晚疫病大流 行，减产一半，导致100多万人饿死，200万人移 居海外。 马铃薯晚疫病是一种毁灭性病害，其危害程度、 防治难度及对社会造成影响已超过水稻稻瘟病和 小麦锈病，被视为国际第一作物病害。
实用文档
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实用文档
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水稻胡麻斑病
水稻各生育期都可发生该病，稻株地上部分均能 受害，以叶片发病最普遍，其次是谷粒、穗颈和 枝梗。
实用文档
2.作物的抗虫性 寄主植物所具有的能抵御或减轻某些害虫 的侵袭或危害的能力。 即某一作物品种在相同的虫口密度下，比 其它品种能够获得高产、优质的能力。
实用文档
二、抗病虫育种的意义与作用 1．抑制病原菌数量和虫口密度、
降低病虫危害、 提高防治效果 2．减少环境污染和人、畜中毒 3．有利于保持生态平衡 4．投资少，见效大 采用抗病虫的方法是最经济最好的方法。 通过作物自身的抗性来解决产量的稳定性。不 是提高产量，而是保持产量稳定。
实用文档
三、抗病虫育种的特点
抗病虫性持久 又要多抗
寄主
病害
病原菌
气候
病害与寄主、病原菌和气候的关系
抗病虫育种涉及两种生物，寄主植物和寄生 物是异质群体。寄主和寄生物双方通过相互 适应和选择共同进化，寄主植物有一定的抗 性基因，适应病害、虫害的环境，寄生物又 有一定的致病性。形成动态平衡关系。
《抗病虫育种》课件
抗病虫育种的挑战和限制因素
抗病虫育种面临着一些挑战和限制因素：
1 病虫害的多样性
不同病虫害具有不同的特点和生物学机制，选择适应性较强的抗性基因对抗多病虫害有 一定难度。
2 遗传进展的限制
有些作物的基因组解析和遗传研究进展较慢，限制了抗病虫育种的开展。
3 转基因技术的争议
转基因技术在抗病虫育种中的应用存在一定的争业生产的重要手段，有助于提高粮食产量和质量，减少农药使用，保护环境。未来，我们将继 续深入研究和应用抗病虫育种技术，为农业可持续发展做出贡献。
经济效益
减少农药使用，降低生产成本，提高农民收入。
可持续发展
减少环境污染，保护生态系统平衡，实现农业的可持续发展。
抗病虫育种的基本原理和方法
抗病虫育种的基本原理是选择具有抗性的亲本进行杂交，传递抗性基因到后代。常用的方法包括遗传育种、分 子育种和转基因技术等。
选择亲本
分子标记辅助选择
根据病虫害的特点和作物的需求， 选择具有抗性的亲本进行杂交。
利用分子标记技术快速鉴定和筛 选携带抗性基因的植株。
田间试验
通过田间试验评估作物的抗性表 现，选择优良品种。
抗病虫育种的应用和案例分析
抗病虫育种已经在各个作物领域得到广泛应用。例如，水稻颗粒副产物抗虫基因的引入，显著减少农药 使用，提高水稻产量。
1
玉米抗虫品种
通过转基因技术，将具有抗虫性的基因导入玉米，减少对农药的依赖。
《抗病虫育种》PPT课件
农作物病虫害的危害及挑战。通过抗病虫育种，我们可以提高作物的抗病虫 能力，保证粮食安全和农业可持续发展。
抗病虫育种的意义和重要性
抵御病虫害是保护农作物的关键。抗病虫育种为我们提供了有效的工具，增加作物的抗性，减少 农药使用，降低环境污染。
04《药用植物育种学》教学大纲
《药用植物育种学》教学大纲课程名称：药用植物育种学学时：72 学分：2适用专业：中草药栽培与鉴定、农学开课院（系）教研室：农学与生物技术学院中草药与植物科学教材、教学参考书：《作物育种学总论》，潘家驹主编，中国农业出版社，2000年《植物育种学》，胡延吉主编，高等教育出版社，2003年《药用植物育种学》，庄文庆主编，农业出版社，1993年《植物生物技术》许智宏主编，上海科技出版社，1998年《蔬菜育种学》西南农业大学主编，农业出版社，1990年一、本课程的性质、地位、任务《药用植物育种学》是为中草药栽培与鉴定专业开设的一门专业课，及研究选育和繁殖药用植物新品种的原理与方法的科学。
通过课程学习，以及实验实习操作，要求学生掌握培育药用植物优良品种的基础理论和实际应用的研究方法，培养学生分析、解决问题的能力，为日后从事育种及相关工作和科学研究打下坚实基础。
二、课程教学内容和基本要求绪论一、药用植物育种学的任务和内容二、品种的概念和作用三、药用植物育种的特点四、药用植物育种的现状与发展趋势教学要求：掌握品种的概念、药用植物育种学的任务和内容。
了解药用植物育种的成就与发展趋势。
第一章药用植物育种目标与途径第一节药用植物育种目标第三节获得新品种的一般途径教学要求：掌握药用植物育种目标的确定一般原则；繁殖方式与育种的关系和品种的类型及育种特点；明白获得新品种的一般途径。
第二章药用植物种质资源第一节药用植物种质资源的重要性第二节种质资源的类别第三节药用植物种质资源的收集、保存和研究利用第四节生物多样性与育种的关系教学要求：了解植物种质资源的重要性，了解药用植物种质资源的特点，掌握种质资源的分类特点及使用，掌握种质资源的收集、整理、保存的方法及其研究内容。
第三章药用植物引种驯化第一节引种原理第二节引种方法第三节驯化教学要求：了解引种的概念和意义，握引种驯化的原理，了解引种的工作程序。
第四章选择育种第一节选择的基本原理第二节选择方法第二节种源选择第三节有性繁殖药用植物的选择育种第四节无性繁殖药用植物的选择育种教学要求：理解选择育种的概念和意义，了解选择育种的方法，理解种源选择的概念，掌握芽变和实生选种的原理和方法，掌握有性和无性繁殖药用植物的选择方法，了解选种的程序。
植物育种学习题及答案
《植物育种学》思考题第一章作物的繁殖方式及品种类型1. 无性繁殖作物进行杂交育种时，大体上要作哪些工作，才能育出品种？2. 试述通过有性杂交培育无性繁殖作物的特点。
3. 根据品种群体内个体同源染色体等位基因以及个体间基因型的情况，可将不同的品种归纳为哪几种群体类型？4. 农作物品种有哪些基本特性？5. 不同类型的品种群体的育种特点是什么？第二章种质资源1.种质资源在作物育种中有哪些作用？2.简述本地资源、外地资源、野生资源和人工创造的种质资源的特点与利用价值。
3.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
4.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？5.建立作物种质资源数据库有何意义，如何建立作物种质资源数据库？第三章育种目标1.现代农业对作物品种有哪些基本要求？2.制订育种目标的原则是什么？3.作物育种的主要目标性状有哪些？4.怎样才能正确地制订出切实可行的育种目标？5.对你所熟悉的地区，拟订一个作物的育种目标，交说明理由。
第四章引种与选择育种1.如何提高引种成功的可能性？2.根据你熟悉地区的生态特点及生产需要怎样尽快的将外地小麦或水稻品种引入到生产中，请说明步骤及理由。
3.来自同一生态区的某种农作物品种有何共同特点？4.简述引种成功的影响因素及引种规律。
5.比较单株选择法和混合选择法的差别，优缺点及其应用范围。
第五章杂交育种1.杂交育种中，亲本选配的原则是什么？为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键？2.三个各具不同特点的亲本品种，试设计一个三品种三交及三品种双交的育种方案。
①假设亲本并注明其主要特点；②杂种后代处理方法及各世代工作重点，并说明理由；③方案要求写出杂交到品种比较试验，并注明世代年限。
3.杂交育种工作中，常用的杂交方式为单交和复交，两种杂交方式有什么区别？4.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一？杂交方式有哪些？试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中，每一亲本遗传组成的比重如何？为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交？5.简述系谱法、混合法、衍生系统法和单籽传法及它们各自的工作特点，并比较它们各自的优缺点及应用。
抗病虫育种ppt课件
寄主
病害 病原菌 气候
(三)寄主和寄生物的协同进化
1、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。 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。
ห้องสมุดไป่ตู้
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二 品种的抗病性及其鉴定 （一）病原菌致病性的遗传与变异
1、 致病性 包括毒性（或毒力virulence） 侵袭力（aggressivenese） 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（specific pathogenecity）
概念理解: 从生态学和经济学观点，即能把病原菌的 数量压低到经济允许的阈值以下。即是相 对抗病而不是绝对抗病。 抗病品种并不是不需要防治，而是易于达 到有效、经济、安全、稳定的总体效果。
作物的抗虫性：指寄生植物所具有的能抵 御或减轻某些害虫的侵袭或危害能力。即 某一作物品种在相同的虫口密度下，比其 它品种获得高产、优质的能力。
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（nonspecific pathogenecity）。
2、 生理（毒性）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（physiological race），也称毒性小种
作物育种复习题
《作物育种学总论》习题第一章育种目标1.名词术语：育种目标、生物产量、经济产量、收获指数、株型育种、高光效育种2.现代农业对作物品种有哪些基本要求？3.制订育种目标的原则是什么？4.作物育种的主要目标性状有哪些？5.怎样才能正确制订出切实可行的育种目标？6.为什么通过矮秆育种能提高作物的单产？7.针对你所熟悉的某一地区制订某一个作物的育种目标，并说明其理由。
第二章作物的繁殖方式及品种类型1.简述小麦、玉米、棉花、大豆等作物的花器构造及开花习性。
哪些花器构造和开花习性有利于异花授粉？哪些花器构造和开花习性有利于自花授粉？2.结合具体作物简述自交和异交的遗传效应。
3.农作物品种有哪些类型、各有哪些基本特性？4.不同类型的品种群体的育种特点是什么第三章种质资源1.概念解释：种质资源、起源中心、初生中心、次生中心、原生作物、次生作物、遗传多样性中心、基因银行、初级基因库、次级基因库、三级基因库2.简述种质资源在作物育种中的作用。
3.简述本地种质资源的特点与利用价值。
4. 简述外地种质资源的特点与利用价值。
5.Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用？6.如何划分初生中心与次生中心？7.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
8.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？9.建立作物种质资源数据库有何意义？如何建立作物种质资源数据库？10.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在？第四章引种与驯化1.引种驯化的概念及基本原理是什么？2.影响引种的因素和引种规律是什么？第五章选择育种1.试述选择育种的基本原理及程序。
第六章杂交育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型？各自的遗传机理是什么？2.为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键？有何重要意义？3.如何理解杂交育种亲本选配的四条原则？4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊？如何理解双亲来源地远近与双亲亲缘关系远近的关系？5.为什么要求双亲应具有较高的配合力？6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一？杂交方式有哪些？试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中，每一亲本遗传比重如何？为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交？7.解释系谱法、混合法、衍生系统法、单粒传法，简述它们各自的工作要点。
抗病虫育种技术
⑶ 不饱和内脂：当植物受到病原菌侵染后 由于增强了β-糖苷酶的活性而释放葡萄糖苷 酶，其产物有很大毒性。如郁金香苷。 有机硫代化合物、皂角类物质及细胞壁 水解酶（几丁质酶和β-1，3葡萄糖酶）。 2 诱导的抗菌物质 ⑴ 植物保卫素：寄主与病原菌互作产生的， 能抑制微生物生长。 植物保卫素一般是异类黄酮和萜类物质， 次生代谢产物，非蛋白。
三、抗病性的鉴定
（一）、抗病性鉴定的方法（田间、室内）
病 源
环 境
寄 主
无论哪种鉴定方法，鉴定时必须综合控制上述三个方面。
1 田间鉴定
⑴ 专设病圃：病圃中均匀地种植感病材料做诱
发行。
⑵ 人工接种：接种方法因病菌而异。
2 室内抗病鉴定
⑴ 温室鉴定
⑵ 离体鉴定Biblioteka ⑶ 组织培养和原生质体培养鉴定
人工鉴定过程：
上述概念延伸到寄主-昆虫的关系时也同样存 在，即当寄主中每有一个主效抗性基因时，在 昆虫方面便迟早会有一个相应的致害基因。当 寄主具有抗虫基因时而昆虫不具有致害基因时， 则表现为抗虫；而当寄主具有抗虫基因时，但 昆虫具有相应的致害基因时，寄主则是不抗虫 的。
第二节 抗病性及其鉴定
一、病原菌致病性的遗传和变异
控制病原物、植物、发病的环境、评价体系四个方面
实验室、温室、大 田等一定条件下培 养幼苗到一定大小
一定条件下培 养发病（温度、 光照和湿度）
一定时间 后评价抗 病性
一定方法接种
病菌的培养繁 殖（活体或人 工培养基上）
病原菌研究
抗性鉴定方法
病原菌的研究：
田间采样 接种： 一定 的病 原物 接种 （小 种） 喷雾 喷粉 浸渍 注射 磨擦 混合 病菌分离、纯化和鉴定
小种或株系鉴定
抗病虫育种技术65页PPT
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
抗病虫育种技术
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
作物育种学总论习题
作物育种学总论习题《作物育种学总论》习题第一章育种目标1.名词术语：育种目标、生物产量、经济产量、收获指数、株型育种、高光效育种2.现代农业对作物品种有哪些基本要求？3.制订育种目标的原则是什么？4.作物育种的主要目标性状有哪些？5.怎样才能正确制订出切实可行的育种目标？6.为什么通过矮秆育种能提高作物的单产？7.针对你所熟悉的某一地区制订某一个作物的育种目标，并说明其理由。
第二章作物的繁殖方式及品种类型1.简述小麦、玉米、棉花、大豆等作物的花器构造及开花习性。
哪些花器构造和开花习性有利于异花授粉？哪些花器构造和开花习性有利于自花授粉？2.结合具体作物简述自交和异交的遗传效应。
3.农作物品种有哪些类型、各有哪些基本特性？4.不同类型的品种群体的育种特点是什么第三章种质资源1.概念解释：种质资源、起源中心、初生中心、次生中心、原生作物、次生作物、遗传多样性中心、基因银行、初级基因库、次级基因库、三级基因库2.简述种质资源在作物育种中的作用。
3.简述本地种质资源的特点与利用价值。
4. 简述外地种质资源的特点与利用价值。
5.Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用？6.如何划分初生中心与次生中心？7.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
8.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？9.建立作物种质资源数据库有何意义？如何建立作物种质资源数据库？10.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在？第四章引种与驯化1.引种驯化的概念及基本原理是什么？2.影响引种的因素和引种规律是什么？第五章选择育种1.试述选择育种的基本原理及程序。
第六章杂交育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型？各自的遗传机理是什么？2.为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键？有何重要意义？3.如何理解杂交育种亲本选配的四条原则？4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊？如何理解双亲来源地远近与双亲亲缘关系远近的关系？5.为什么要求双亲应具有较高的配合力？6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一？杂交方式有哪些？试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中，每一亲本遗传比重如何？为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交？7.解释系谱法、混合法、衍生系统法、单粒传法，简述它们各自的工作要点。
抗病虫育种
(四)致病性的变异
• 1突变 :人工诱发的突变率则较高 • 2有性杂交 :病原真菌可以通过小种间、变种间和种间杂交 后，基因发生重组形成新的毒性基因型 • 3体细胞重组(异核现象和拟性重组) : 异核现象 :不同生理小种的菌丝或芽管联结，进行核 交换，使单个菌丝的细胞或孢子中含有遗传性质不同的核 这种现象叫异核现象 准(拟)性重组 :异核体中的两个异质核发生融合，形成 杂合二倍体，杂合二倍体在有丝分裂过程中进行单倍体化 和有丝分裂交换，产生遗传性不同于亲本的单倍体后代， 这种基因重组叫准(拟)性重组
三、抗病虫性的机制
• (一)抗病性机制
1．抗侵入 :当病原菌侵人寄主前或侵入后，寄主可以凭借固 有的或诱发的组织结构障碍，阻止病原菌的侵入和侵入后 建立寄生关系，称为抗侵人 2．抗扩展 :病原菌侵人寄主体内建立寄生关系后，仍会遇到 寄主某些组织结构、生理生化特性等方面的抑制而难于进 一步扩展，称为抗扩展 3．避病 :感病的寄主品种在一定条件下避开病原菌的侵染而 未发病的现象称为避病，包括时间避病和空间避病两类 4．耐病 :当某一寄主品种被病原菌侵染，其发病程度与感病 品种相当，产量、籽粒饱满度及其他农艺性状等不受损害 或影响较小，这类品种称为耐病品种
抗病虫育种
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
• 保产 • 优质 • 抗病虫:20世纪60年代后期有害生物综合防 治体系(1PM) .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
二、抗病虫育种的特点
• 要求:抗病虫性持久 、多抗、 • 艰巨性和复杂性 • 作物抗病虫育种与高产、优质育种相比有着明显的特点，它 不仅与作物本身的遗传特性有关，而且与寄生物或有害生物 (病原菌或害虫)的遗传，作物与寄生物之间的相互作用以及两 者对环境的敏感性等有关。 • 定向选择 :人类的农业活动和品种选育工作可以逐渐地改变上 述局面，当垂直抗性品种大面积推广后，相应的毒性小种 (virulent race)便会大量繁殖增多，最终导致该品种丧失抗性 • 稳定化选择 :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，而图12—1 病害与寄主、病原菌和 气候的关系频率下降，一些无毒性或弱毒性小种频率升高， 而不能形成优势小种
作物育种学clp第11章抗病虫育种ppt课件
些形态和生理等特征特性，表现出对害虫具
有拒降落、拒取食、拒产卵等特性。如：叶
片多毛与光叶。
棉花棉铃虫
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2、抗生性：某些寄主作物体内含有毒素或抑制 剂；或缺乏昆虫生长发育所需要的一些特定 的营养物质，致使害虫取食后，造成害虫发 育或繁殖受到影响或死亡。
❖ 如：高棉酚的棉花品种。 3、耐害性：有些作物品种遭受虫害后，仍能正
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田间调查发病植株
棉花黄萎病
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棉花蚜虫
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第二节 作物抗病虫性的类别与机制
一、病原菌致病性及其变异 （一）致病性 ❖ 毒性：是指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。
❖ 侵染力：是指在能够侵染寄主的前提下，病原 菌在寄主生活中的生长繁殖速率和强度。
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特点：
❖ 微效多基因控制；
❖ 一般表现中度抗病。
❖ 减缓病害的发展速率，使寄主群体受害较轻。
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（ 2） 水 平 抗 病 性
100 50
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
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ห้องสมุดไป่ตู้
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三、抗病虫性的机制
（一）抗病性机制 1、抗侵入：当病原菌侵入寄主前或侵入后，寄
主可以凭借固有的或诱发的组织结构障碍，阻 止病原菌的侵入和侵入后建立寄生关系。
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小麦黑穗病
小麦叶锈病
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病棉 花 黄 萎
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（四）按寄主－病原菌的专化性分类
1、垂直抗病性：寄主对某些病菌生理小种是免 疫的或高抗的；而对另一些生理小种则高度 感染。
抗病虫育种
第一章绪论病原生物种类及主要病害特点一、作物抗病虫遗传育种的意义:1、稳定产量、保证品质和保护环境--增加效益;2、现代作物生产：高产、优质、生态、高效、安全病虫害的综合防治（Integrated Pest Management--IPM）以抗病虫品种为主题，结合农业防治、化学防治，低毒、高效的化学农药、低毒或无毒的生物农药…二、作物抗病虫遗传育种的特点: 1.病原物(虫)群体与寄主的协同进化;2.病虫害种类多样性;3.病虫害发生的时间性和区域性;4.与其他学科的关系;（长期任务: 抗病虫基因的克隆、转基因育种、分子标记辅助育种）病（虫）三角关系:只有当Susceptible Host、Pathogen、Favorable Environment三者都同时成立才能出现病害.三、作物抗病虫遗传育种的历史、现状和展望1、作物育种历史=抗病虫育种历史2、现代育种: 重要的育种目标（高产、优质等）---新品种审定和推广的重要内容;绝大多数作物病虫害抗性的理论和方法---育种成效; 基因表达和克隆、转基因技术等3.展望:政府更加重视(人口增加,社会发展,无公害标准化生产,安全食品);研究更加广泛,深入(分子标记辅助选择,聚合育种,转基因技术,多学科交叉);国际和学科间的合作(病害流行,知识产权和WTO )第一章病原生物的种类及主要病害特点(包括真菌、细菌、病毒、线虫、菌原体、螺原体、类病毒等一、病原真菌（菌物Fungous）1、特点: 营养体通常为丝状菌丝与菌丝体；有真正的细胞核、具细胞壁；不能进行光合作用，以吸收方式从外界获取营养，异养/腐生或寄生(附着胞与吸器)；通过孢子器产生孢子进行有性与无性繁殖的真核生物3、症状症状的产生：病原菌、寄主和环境三个因素共同作用的结果；同一种病害可能有多种症状、不同病害会有相近的症状:斑点（粉霉层）萎蔫腐烂畸形4、病害循环: 侵染—潜伏—发病—繁殖—再侵染侵染源：当地和异地越冬、越夏传播：风、水、种子、土壤、人类、动物5、重要病害和病原物:稻瘟病、稻纹枯病、恶苗病;麦类锈病、赤霉病、白粉病、黑穗病;棉花黄（枯）萎病、苗期立枯、后期烂铃;玉米大小斑病、黑粉病;油菜菌核病、霜霉病;大豆疫病二、细菌1、一般特点单细胞的原核生物：薄壁菌门，厚壁菌门，软壁菌门和疵壁菌门有或没有细胞壁、没有细胞核，有核质区、…繁殖以裂殖为主,20分钟一次,大部分能在人工培养基上培养形成菌落,有些不能人工培养;异养/腐生为主，主要在基质上生长; 空气、土壤、水等到处都有; 繁殖速率快裂殖方式4、传播和病害侵染循环: 带菌物体（材料）; 水、风;昆虫和其他病原（线虫、真菌）;动物和人类活动.初侵染—潜伏期—发病—再侵染—寄主成熟收获后,形成休眠体或在其他寄主（杂草）寄生、土壤腐生、越冬越夏水稻白叶枯病,水稻细菌性条斑病,番茄青枯病,甘蓝黑腐病,柑橘溃疡病三、病毒病毒引起的病害在数量上占植物病害的第二位。
抗虫病育种课件
(2)水平抗病性(horizontal resistance) 寄主品种对所有小种的反应是一致的，对
病原物不同小种没有特异反应或专化反应。 若把具有这种抗性的品种对某一病原物不
同小种的抗性反应画成一柱形图时，可看到各 柱顶端相差无几，所以叫做水平抗性 。
•17
相 对 病 指 （ 感 病 性 ）
生理小种
抗源的收集一般先从本地区、本国开始， 或者去植物与病原菌和害虫的共同原产地及病 虫害常发地区去搜集，也可到抗病虫育种工作 基础较好的国家或地区去搜集。
•30
2 选育抗病虫品种的方法 （1）引种：简易有效的育种方法。
从外地或外国引进若干优良的品种，在本 地区多点试种至少2年，确认其产量、品质与 当前推广品种相当，而抗病虫性优于当地品种 时，即可以在生产上直接利用。
•31
（2）选择育种法 （3）杂交育种法 （4）回交育种法 （5）远缘杂交 （6）诱变育种 （7）生物技术 （8）多系品种 （9）轮回选择及双列选择交配法
声明：本章所有图片均源于网络 •32
1 病原菌致病性及其变异
(1)致病性：
a 毒性（virulence） ：指的是病原菌能克服某 一专化抗性基因而侵染该品种的特殊能力，是 一种质量性状，又称为专化性致病性。
b 侵袭力(aggressivenese) ：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，是一种数量性状，又称非专化性致
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小麦根腐病
小麦白粉病
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水稻白叶枯病
水稻稻瘟病
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3 抗病虫育种的特点 抗病虫育种不仅与作物本身的遗传特性
有关，而且与寄生物或有害生物的遗传，作 物与寄生物之间的相互作用以及两者对环境 的敏感性等有关。
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从抗性 主效基因（单基因、寡基因）抗性 的遗传 微效基因（多基因）抗性
2.抗病性的机制
（1）避病 感病品种由于某些原因不能受到病原菌的 侵袭，未发病。
（2）抗病 ①抗侵入： 当病原菌侵入寄主前，寄主可以凭 借某种障碍，阻止病原菌侵入，或侵入后难以 建立寄主关系。 ②抗扩展： 当病原菌侵入寄主体内后，会遇到 寄主的抑制，难以扩展。
? 2.选育抗病、虫的品种 是最经济、最安全、最有 效的病虫害防治方法，是作物生产上 病、虫害综 合防治 最根本的措施。
1)选育和推广抗病虫品种，可以起到保产的作用。 2)与其它防治措施相比，选育抗病虫品种经济有 效，简单易行，效果稳定，而且不污染环境，不 会造成人、畜中毒。
三、抗病虫育种的特点：
3、不同抗病基因间的连锁和互作
1.作物抗病性是通过作物与病原物的相互作用而表现 出来的，它是两种生物相互作用的结果。
2.作物的抗病性受环境条件的影响，环境因素可以对 选育和鉴定造成很大的干扰。
3.作物抗病虫育种是作物特殊性状的育种，不是指的
一种育种方法。
作物
病原物
环境
作物、病原物及环境之间的三角关系
第二节 作物抗病虫性的类别与机制
第三节 抗病虫性的遗传与鉴定
一、抗病虫性的遗传
? （一）主效基因遗传 ? 绝大多数的垂直抗性或过敏性坏死型抗性是
受单基因或少数几个主效基因控制的，抗、 感亲本杂交后代的分离基本上符合孟德尔分 离比例。
1、基因的显隐性
? 一般情况下，抗病虫性为显性，感病虫性为隐性：
? 水稻对褐飞虱的抗性，抗感品种杂交后，F2抗 性表现3：1或9：3：3：1。说明抗性由主效显 性基因控制。
第十二章 抗病虫育
Chapter 12 Breeding for Resistance to Diseases and Insect Pests
第十二章 抗病虫育种
? 第一节 ? 第二节 ? 第三节 ? 第四节
抗病虫育种的意义和特点 作物抗病虫性的类别与机制 抗病虫性的遗传与鉴定 抗病虫品种的选育及利用
致病性变异的原因： ①突变 ②有性杂交 ③体细胞重组 ④适应性变异
二、 作物抗病性的类别、机制和遗传
1.作物抗病性的类别
从抗性的表现Biblioteka 期全生育期抗病性 苗期抗病性 成株期抗病性
从抗性机能 从表现形式
生物学抗病性 形态和组织结构抗病性 生理生化抗病性 避病 耐病 抗病 感病
从抗性程度
免疫 高抗 中抗 中感 高感
2.病原菌的生理小种（毒性小种）
植物病理学上，把种内或变种内由一种 生物型或一群生物型所有组成的能侵染 某个特定作物品种的病原菌群体称为生 理小种。
3.生理小种的鉴定与鉴别寄主
用一套抗病能力不同的作物品种来区分， 这套品种称为鉴别寄主。
对鉴别寄主的要求： ①鉴别力强， ②病症反应稳定， ③具有不同的抗病基因， ④是有代表性的纯系品种。
第一节 抗病虫育种的意义和特点
一、抗病性、抗虫性的概念 二、抗病虫育种意义与作用 三、抗病虫育种的特点
一、抗病性、抗虫性的概念
1.作物的抗病性 广义的抗病性 ： 某一作物品种不感染或不发生某一病害，或发生 病害，但程度较轻，或产量损失较小。 狭义的抗病性 ： 当作物遭到病害侵袭后，能够产生一种能动地反 映，去战胜病原菌，或减轻其为害。
（3）耐病（tolerance）
当一个品种对某一病害充分感染时， 产量损 失较小。 耐病性不会因小种变异而丧失，但种植耐病品 种，会繁殖出大量菌源，对邻近地区会造成一 定威胁。
3.垂直抗病性和水平抗病性
（1）抗性的特点 垂直抗病性 （小种特异性、专化性抗病性）： 对于某些生理小种高度抵抗，对另一些生理小 种高度感染。
2.作物的抗虫性： 寄主植物所具有的能抵御或减轻某些虫 害侵袭或危害的能力。 即某一作物品种在相同虫口密度下，比 其它品种获得高产优质的能力。
二、抗病虫育种意义与作用
? 1.作物病、虫害具有普遍性和极大的为害性。 1) 1840年爱尔兰发生马铃薯晚疫病大流行 2）1970年美国发生玉米小斑病大流行（T-小种） 3）1950年中国小麦条锈病大流行，减产60亿千克。 4）1985年四川水稻发生稻瘟病大流行，减产几十亿千克。 5）水稻二化螟、三化螟，玉米螟，棉铃虫、棉红蜘蛛等。
? 抗性基因的显性程度还受品种的遗传背景、测 定菌系和环境等影响。
2、复等位性
? 抗性基因常有复等位性，每个等位基因或抗 不同生理小种或具有不同的表型效应。
? 亚麻的抗锈基因有26个，但其位点只有5个。 ? 杂合效应：即具有2个不同的抗性等位基因的
杂合体能抗更多的小种；纯合体只含一个抗 性基因，只能抗较少的小种。
4.生理小种的消长
优势小种：小种分化明显的病原菌群体， 它是由若干毒性不同的小种组成，其中比 例较大的小种，称为优势小种。其余的为 次要小种。 小种组成：组成病原菌群体的各个小种的 种类和比例。
5.致病性的遗传
对真菌病害的遗传研究认为， 毒性为单基因隐性遗传。 侵染力是多基因遗传。
6. 致病性变异
垂直抗病性 ：使病原菌无法寄生或发展。 水平抗病性 ：减缓病害发展速度，推迟发病高峰 来临的时间。
（4）抗性的遗传
垂直抗病性 ：单基因或少数基因决定质量遗传。 水平抗病性 ：受微效多基因决定的数量遗传。
（5）抗性的利用
垂直抗病性 ：易于识别利用，但容易丧失抗性。 水平抗病性 ：不易识别利用，但抗性稳定。
水平抗病性 （小种非特异性、非专化性抗病 性）：对不同生理小种没有专化反应或特异反 应，对各种生理小种的反应大体在一个水平上 波动。
（2）抗性的表现形式
垂直抗病性 ：往往是过敏性坏死型，反应表现明 显，易于识别。
水平抗病性 ：过敏性坏死以外的多种抗性，表现 不突出，大多为中度水平。
（3）抗性的作用
一、病原菌致病性的遗传与变异
1.病原菌的致病性： 病原菌危害寄主引起寄主病变的能力。 在抗病育种中:病原菌侵染某一特定品种， 并在其上生长、繁殖的能力。
致病性常表现在毒性和侵染力两个方面 毒性：病原菌能克服某一品种的专化抗病基
因，侵染这个品种的能力。 侵染力：病原菌在侵染寄主的前提下，病原菌
在寄主中生长繁殖的速度和强度。