作物育种抗病虫育种

相 对 病 指 （感 病 性 ）
相 对 病 指 （感 病 性 ）
生理小种
生理小种
垂直抗病性示意图
水平抗病性示意图
3 抗病虫性机制
（1）抗病性机制 ） 抗侵入：当病原菌侵入寄主前后， 抗侵入：当病原菌侵入寄主前后，寄主可以 凭借固有的或诱发的组织结构障碍， 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。 菌的侵入和侵入后建立寄生关系。 抗扩展： 抗扩展：病原菌侵入寄主体内建立寄生关系 仍会遇到寄主某些组织结构、 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。 性等方面的抑制而难于进一步扩展。 过敏性坏死反应
作物
病原物
环境
作物、病原物及环境之间的关系 作物、
4 基因对基因学说 针对寄主方面每一个垂直抗病基因， 针对寄主方面每一个垂直抗病基因，在病 原菌方面或迟或早也会出现一个相对应的毒性 基因； 毒性基因只能克服其相应的抗性基因， 基因； 毒性基因只能克服其相应的抗性基因， 而产生毒性（致病）效应；在寄主—寄生物体 而产生毒性（致病）效应；在寄主 寄生物体 系中， 系中，任何一方的每个基因都只有在另一方相 应基因的作用下，才能被鉴定出来。 应基因的作用下，才能被鉴定出来。
3 细胞质遗传 又称非染色体遗传， 又称非染色体遗传，即控制抗性的遗传物 质涉及细胞质中的质体和线粒体， 质涉及细胞质中的质体和线粒体，与染色体无 关。 特点：正、反交表现不一样，抗性表现为母本遗 特点： 反交表现不一样， 传；抗、感亲本杂交后代自交或与亲本回 抗性不发生分离。 交，抗性不发生分离。
(2)生理小种 (2)生理小种(physiological race) ：同一病原菌 生理小种 可以分化成许多类型， 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， 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。 致病性差别划分出的类型，就是生理小种。
小麦根腐病
小麦白粉病
水稻白叶枯病
水稻稻瘟病
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 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 寄生物或有害生物的遗传， 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 相互作用以及两者 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 等有关。 的敏感性等有关。 寄主植物和寄生物之间具有协同进化 协同进化的 寄主植物和寄生物之间具有协同进化的 关系。 关系。
（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
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按寄主— 2 按寄主—病原菌的专化性有无分类 垂直抗病性(vertical resistance) (1)垂直抗病性 (1)垂直抗病性 寄主对某些病菌生理小种具有免疫或高抗， 寄主对某些病菌生理小种具有免疫或高抗， 而对另一些生理小种则高度感染。 而对另一些生理小种则高度感染。 如果把具有这种抗病性的品种对某一病原 不同生理小种的抗性反应画成柱形图时， 菌不同生理小种的抗性反应画成柱形图时，可 以看到各柱顶端高低相差悬殊，所以称作垂直 以看到各柱顶端高低相差悬殊，所以称作垂直 抗性。 抗性。
四
抗病虫性鉴定 抗病虫性鉴定 虫性
1 田间鉴定 (1)抗病性的 抗病性的田间鉴定 (1)抗病性的田间鉴定 一般在专设病圃中进行。 一般在专设病圃中进行。病圃中要均匀 地种植感病材料做诱发行。 地种植感病材料做诱发行。 田间抗病性鉴定依据的指标既有定性的 定性的， 田间抗病性鉴定依据的指标既有定性的， 也有定量的 定量的。 也有定量的。如根据病菌侵染点及周围枯死 反应的有无或强弱、病斑大小、 反应的有无或强弱、病斑大小、色泽等分为 免疫、高抗、中抗和高感等级别； 免疫、高抗、中抗和高感等级别；或根据病 株率、病叶率、 株率、病叶率、严重度和病情指数等区分抗 病性差异。 病性差异。
2 作物抗病虫性的类别 作物抗病虫性的类别
（1）按抗病虫性分类
免疫：某寄主作物群体在任何已知的条件下， 免疫：某寄主作物群体在任何已知的条件下，从不 受某种特定病原菌浸染危害或某种特定害虫 取食危害特性。 取食危害特性。 高抗：寄主作物群体受病菌危害很小的特性。 高抗：寄主作物群体受病菌危害很小的特性。 中抗：受病菌危害程度低于该种作物受害平均值。 中抗：受病菌危害程度低于该种作物受害平均值。 中感：危害程度等于或大于该种作物受害平均值。 中感：危害程度等于或大于该种作物受害平均值。 高感：远远高于受害平均值的特性。 高感：远远高于受害平均值的特性。
目前，抗病育种的主要对象是流行性强 抗病育种的主要对象是流行性强 的气传病害，如小麦条锈病、 粉病， 的气传病害，如小麦条锈病、白粉病，水稻 稻瘟病、白叶枯病 玉米大小斑病等； 稻瘟病、白叶枯病，玉米大小斑病等；顽固 的土传病害， 如小麦赤霉病、根腐病、全蚀 如小麦赤霉病、根腐病、 的土传病害 病，棉花枯、黄萎病、玉米丝黑穗病，以及 棉花枯 黄萎病、玉米丝黑穗病， 用其它方法很难防治的病害，如小麦红、 用其它方法很难防治的病害，如小麦红、黄 矮病，马铃薯各种病毒病等。 矮病，马铃薯各种病毒病等。
2 选育抗病虫品种的方法 （1）引种：简易有效的育种方法。 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 从外地或外国引进若干优良的品种， 地区多点试种至少2 确认其产量、 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， 当前推广品种相当，而抗病虫性优于当地品种 即可以在生产上直接利用。 时，即可以在生产上直接利用。
五 抗病虫品种的选育
1 抗源的搜集 （1）普通育种群体 （2）栽培品种间的不同反应型 （3）近缘野生种、属材料 近缘野生种、 抗源的收集一般先从本地区、本国开始， 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， 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。 基础较好的国家或地区去搜集。
避病： 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。 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。 包括时间避病和空间避病。 耐病：当某一寄主品种被病原菌侵染， 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、 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。 农艺性状等不受损害或影响较小。
(2)水平抗病性 (2)水平抗病性(horizontal resistance) 水平抗病性 寄主品种对所有小种的反应是一致的， 寄主品种对所有小种的反应是一致的，对 所有小种的反应是一致的 病原物不同小种没有特异反应或专化反应 不同小种没有特异反应或专化反应。 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， 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， 柱顶端相差无几，所以叫做水平抗性 。
抗 虫 玉 米
抗 虫 向 日 葵
2 抗病虫育种的意义与作用 抗病虫育种的意义与作用 （1）抗病虫育种是防治作物病虫害的主要 ）抗病虫育种是防治作物病虫害的主要 方法。 方法。 比其他防治病害的方法经济有效、 （2）比其他防治病害的方法经济有效、简单易 效果稳定，而且也没有药剂引起的公害。 行、效果稳定，而且也没有药剂引起的公害。
2 室内鉴定
(1)抗病性的室内鉴定 (1)抗病性的室内鉴定 温室鉴定时：必须进行人工接种。 a 温室鉴定时：必须进行人工接种。 b 离体鉴定 c 利用组织培养和原生质体培养等法鉴定
(2)抗 (2)抗虫性的室内鉴定 由于一些害虫在田间不一定年年能达到 或保持最适密度， 或保持最适密度，而且同种昆虫的不同生物 型在田间分布没有规律， 型在田间分布没有规律，因此为了使鉴定工 作准确，除田间鉴定外必须进行室内鉴定。 作准确，除田间鉴定外必须进行室内鉴定。
(2)抗虫性的田间鉴定 (2)抗虫性的田间鉴定 测试材料中， a 测试材料中，套种感虫品种 种植诱虫田， b 种植诱虫田，利用引诱作物或诱虫剂把害虫 引进材料田 用特殊的杀虫剂控制其他害虫或天敌， c 用特殊的杀虫剂控制其他害虫或天敌，而不 杀害测试昆虫，以维持适当的害虫群体。 杀害测试昆虫，以维持适当的害虫群体。
（3）致病性的遗传 毒性： 毒性：单基因隐性遗传 侵袭力： 侵袭力：可能是多基因遗传
（4）致病性的变异 ） 突变： a 突变：真菌和病毒中已发现不少新的毒性基因 来自突变。 来自突变。 b 有性杂交：病原真菌小种间、变种间和种间杂 有性杂交：病原真菌小种间、 交后基因发生重组。 交后基因发生重组。 c 体细胞重组 异核现象和拟性重组 d 适应性变异
（2） 抗虫性机制 不选择性： a 不选择性：某些作物品种本身具有某些形态和生理 等特征特性，表现出对某些害虫具有拒降落、拒取食、 等特征特性，表现出对某些害虫具有拒降落、拒取食、 拒产卵和拒栖息等特性。 拒产卵和拒栖息等特性。 抗生性：某些寄主作物体内含有毒素或抑制剂， b 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， 缺乏昆虫生长发育所需要的一些特定的营养物质，致 使取食后，其幼龄若虫或幼虫死亡， 使取食后，其幼龄若虫或幼虫死亡，或发育和繁殖受 到有害影响的特性。 到有害影响的特性。 耐害性：有些作物品种遭受虫害后， c 耐害性：有些作物品种遭受虫害后，仍能正常生长 发育， 发育，在个体或群体水平上均表现出一定的再生或补 偿能力，不致大幅度减产的特性。 偿能力，不致大幅度减产的特性。
三 抗病虫性的遗传
1 主效基因遗传 （1）基因的显隐性：在一般情况下，抗病虫性 基因的显隐性：在一般情况下， 为显性，感病虫性为隐性。 为显性，感病虫性为隐性。 （2）复等位性：抗性基因常有复等位性，每个 复等位性：抗性基因常有复等位性， 等位基因或抗不同生理小种或具有不同类型效 比如，有的是完全抗病，有的是中度抗病。 应。比如，有的是完全抗病，有的是中度抗病。
二 作物抗病虫性的类别与机制
1 病原菌致病性及其变异 (1)致病性： (1)致病性： 致病性 毒性（ 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， 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。 一种质量性状，又称为专化性致病性。 侵袭力(aggressivenese) ：指在能够侵染寄主 b 侵袭力 的前提下， 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， 率和强度，是一种数量性状，又称非专化性致 病性。 病性。
第十二章 抗病虫育种
马铃薯晚疫病
小麦条锈病
一 抗病虫育种的意义与作用
抗病性、 1 抗病性、抗虫性的概念 抗病性： （1）抗病性：农作物某品种对某种病害不感染 或感染程度较轻， 或感染程度较轻，生长发育和农艺性状受害较 可称具有抗病性。 小，可称具有抗病性。
抗虫性： （2）抗虫性：指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。 轻某些害虫的侵袭或危害的能力。
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（3）不同抗病基因间连锁和互作： 不同抗病基因间连锁和互作： 同一病害不同抗性基因间的连锁或不同 病害抗性基因间的连锁都有利于培育多抗和 兼抗品种。 兼抗品种。
2 微效多基因遗传 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，属于微效多基因遗传。 因控制的数量性状，属于微效多基因遗传。 F2的抗性分离呈连续的正态分布或偏正态 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， 分布，有明显的超亲现象，其抗性程度易受环 境条件的影响。 境条件的影响。