抗病虫育种
5. 抗病性的遗传
抗病性遗传的研究方法 (1)遗传行为观察与基因分析 观察F1、F2、F3及回交后代抗病性的分离比率。
(3)“基因对基因”学说( Flor 1956) ) 基因对基因”学说( )
针对寄主方面,每一个垂直抗病基因,在病原菌 方面或早或迟也会发现一个相对应的毒性基因。 毒性基因只能克服相对应的抗性基因而产生毒性 效应。 在寄主—寄生物系统中,任何一方的上述基因, 都只有在对方相对应基因的存在下,才能被鉴别 出来。
③自交后代按病害类别分成几份,分别种 植,接种鉴定,从中再选择具有多抗性 的10~20个优系,再互交,混合授粉, 组成第一轮改良的多抗群体。 ④在第一轮的基础上,按上述程序进行第2、 3...轮的选择。
ΣXa
nΣX
X1a1+X2a2+…… an ……Xn …… nT
病情指数= 病情指数 ——— = ———————————— ×100
X0 X1…..Xn 普遍率 a0 a1……an 病情等级 0 不发病 n最高级 T 调查总数
第三节 品种的抗虫性及其鉴定
一.抗虫性的类别、机制和遗传 抗虫性的类别、 二.抗虫性的鉴定
(2)植物解剖学抗虫性 ) 细胞壁厚、木质化程度高、 细胞壁厚、木质化程度高、组织坚硬的 害虫难以侵入或取食。 害虫难以侵入或取食。
(3)植物生理生化特性抗虫性 ) 棉株中的棉酚含量高,抗棉铃虫、 棉株中的棉酚含量高,抗棉铃虫、红龄 蚜虫。 虫、蚜虫。
3.抗虫性的遗传 抗虫性的遗传
单基因抗性 少基因抗性 多基因抗性 细胞质抗性
第十二章 抗病虫育种
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 品种的抗病性及其鉴定 品种的抗虫性及其鉴定 抗病虫品种的选育
第一节 抗病虫育种的意义和特点 一.抗病性、抗虫性的概念 抗病性、 二.抗病虫育种意义与作用 三.抗病虫育种的特点
抗病性、 一 抗病性、抗虫性的概念
4.回交法 4.回交法 5.轮回选择及双列选择交配法 5.轮回选择及双列选择交配法 选育由多基因控制的、抗多种病害的品种 异花授粉作物可采用轮回选择法。 自花授粉作物可采用双列选择交配法 。
轮回选择法
①选用若干个具有水平抗性的亲本系,随 机互交,混合授粉,繁殖成综合品种群体。 ②从中选出若干优株自交。
(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。
(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。
4.生理小种的消长 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。
优势小种和次要小种的消长 随着作物品种、自然、栽培条件而变化。 当生产上大面积推广某一品种时,就会 对当时的病原菌群体产生一种选择压力, 这种压力筛选的结果,造成生理小种组 成比重发生变化。
第二节 品种的抗病性及其鉴定
一.病原菌致病性的遗传与变异 作物抗病性的类别、 二.作物抗病性的类别、机制和遗传 三.作物抗病性鉴定
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。
2.病原菌的生理小种(毒性小种) 2.病原菌的生理小种(毒性小种) 病原菌的生理小种
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, 这套品种成为鉴别寄主。
对鉴定寄主的要求: 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。
从抗性程度
免疫 高抗 中抗 中感 高感
从抗性的遗传 主效基因(单基因、寡基因)抗性 微效基因(多基因)抗性
从病原菌小种专化性或特异性 小种专化性抗性 小种非专化性抗性 垂直抗性 从寄主与小种的关系 水平抗性
2.抗病性的机制 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。
抗生性 寄主作物体内含有毒素或抑制剂; 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营养物质, 乏昆虫生长发育所需要的营养物质 , 致 使昆虫取食后幼虫死亡; 使昆虫取食后幼虫死亡 ; 或发育和繁殖 受到影响。 受到影响。
耐害性 一些作物品种遭受虫害后, 一些作物品种遭受虫害后 , 仍然能够正 常生长发育, 常生长发育 , 在个体或群体水平上表现 出一定的再生或补偿能力, 出一定的再生或补偿能力 , 不至于大幅 度减产。 度减产。
二. 抗病品种选育方法
1.引种 1.引种 2.选择育种 2.选择育种 3.杂交育种 3.杂交育种
抗病育种亲本选配 (1)在利用垂直抗性的抗源时,一般力求 )在利用垂直抗性的抗源时, 选用抗病程度最高的作为抗病亲本。 选用抗病程度最高的作为抗病亲本。 (2)抗病亲本的抗性稳定,能抗较多的生 )抗病亲本的抗性稳定, 理小种。 理小种。 (3)抗病性受少数基因控制,最好选用与 )抗病性受少数基因控制, 当时推广品种抗源不同的品种。 当时推广品种抗源不同的品种。
3.垂直抗病性和水平抗病性 垂直抗病性和水平抗病性
(1)抗性的特点 垂直抗病性(小种特异性抗病性,小种专化性 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。 即同一寄主品种对同一病菌的不同生理小种 具 有“特异”反应或“专化”反应。
水平抗病性(小种非特异性抗病性,小种非专 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。
感染这个品种的生理小种就逐渐繁殖, 积累,传播,数量逐渐增大,成为优势 小种,因此,这个品种就成为这个生理 小种的哺育品种。 而原来的优势小种,由于失去了最优的 寄主条件,就转为次要小种。 当感染哺育品种的小种上升到绝对优势 时,这个品种就会丧失抗病性。
5.致病性的遗传 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。
(4)在优良抗源中,优先使用农艺性状好 )在优良抗源中, 的品种,避免有害性状的链锁。 的品种,避免有害性状的链锁。 (5)为了综合多个不同的主效抗性基因于 ) 一体,实现多项育种目标要求, 一体,实现多项育种目标要求,可采 用复合杂交方法。 用复合杂交方法。
杂交后代的选择 (1)使用抗病性遗传复杂的亲本时,杂种 )使用抗病性遗传复杂的亲本时, 群体要大。 群体要大。 (2)因抗病性有显隐性之分,在F1不要 )因抗病性有显隐性之分, 轻易淘汰组合。 轻易淘汰组合。
按寄主害虫的专化性和非专化性分 垂直抗性 水平抗性 综ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ抗性和多抗性 按不同生育时期的表现分 苗期抗性 成株期抗性
2. 抗虫性的机制
(1)植物形态学抗虫性 ) 棉花茎叶上有毛和多毛的品种抗棉蚜、 棉花茎叶上有毛和多毛的品种抗棉蚜、 红蜘蛛、蓟马; 红蜘蛛、蓟马; 光叶无毛的品种抗棉铃虫、红龄虫。 光叶无毛的品种抗棉铃虫、红龄虫。
抗虫性的类别、 一.抗虫性的类别、机制和遗传 抗虫性的类别
1. 抗虫性的类别 按抗虫性的程度分为 免疫 高抗 低抗 易感 高感
按抗虫性的机能分
寄主避免 诱导抗虫性 逃避
寄主避免 寄主以相当快的生长发育速度, 寄主以相当快的生长发育速度,渡过 最易被害虫侵害的时期,避免受害。 最易被害虫侵害的时期,避免受害。
2.室内鉴定:温室、实验室、生长箱 .室内鉴定:温室、实验室、
第四节 抗病虫品种的选育
一. 抗源收集 二. 抗病品种选育方法 三. 抗病育种中的若干问题
一. 抗源收集
1.从本地区、本国生产上用过的品种或正在 推广的品种中收集。 2.从作物起源中心及病害常发区去收集, 从抗病育种工作较好国家或地区去收集。 3.从育种的后代材料筛选鉴定。 4.从近缘种属植物中去收集
三. 作物抗病性鉴定
1. 控制发病条件 ① 利用自然病圃 ② 建立人工病圃,人工接种诱发
2.鉴定的方法 鉴定的方法
① 田间鉴定和温室鉴定 ② 成株鉴定和苗期鉴定 ③ 离体鉴定
3. 鉴定标准和记载方法
反应型:根据侵染点及周围枯死反应的有 无或强弱、病斑大小、色泽、产 孢量的多少,把病斑分为免疫、 高抗至高感等。 普遍率:局部病害侵染植株或叶片的百分率。 严重度:平均每一病叶或每一病株上的病斑 面积占表面积的百分数。
二.抗病虫育种意义与作用
选育抗病虫品种是行之有效的防治措施。 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
与高产、优质育种相比,具有以下特点: ①了解作物本身的遗传特性; ②了解病原菌或害虫的遗传特性; ③了解作物和寄生物之间的相互作用; ④了解作物和寄生物对环境的敏感性。
6. 致病性变异
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