【教学课件】第十一章抗病虫育种.ppt

第十一章第十一章抗病虫育种抗病虫育种 1、教学的基本要求、教学的基本要求 （1）了解抗病、虫育种的意义，抗病虫育）了解抗病、虫育种的意义，抗病虫育种的研究进度及概况；种的研究进度及概况；（2）理解抗病虫育种的概念及其特点理）理解抗病虫育种的概念及其特点理解寄主与寄生物之间的关系和解寄主与寄生物之间的关系和基因对基因学说基因对基因学说的内容的内容；（3）掌握作物抗病虫性品种的选育方法掌握作物抗病虫性品种的选育方法2、教学基本内容、教学基本内容第一节第一节抗病虫育种的意义与特点抗病虫育种的意义与特点一、抗病虫育种的意义与作用一、抗病虫育种的意义与作用*概念；概念；二、二、*抗病虫育种的特点抗病虫育种的特点第二节第二节作物抗病虫性的类别与机制作物抗病虫性的类别与机制一、病原菌致病性及其变异一、病原菌致病性及其变异二、二、*作物抗病虫性的类别作物抗病虫性的类别三、抗病虫性的机制三、抗病虫性的机制第三节第三节抗病虫性的遗传与鉴定抗病虫性的遗传与鉴定一、一、#抗病虫性的遗传抗病虫性的遗传二、二、*#基因对基因学说基因对基因学说三、抗病虫性鉴定三、抗病虫性鉴定第四节第四节抗病虫品种的选育及利用抗病虫品种的选育及利用一、抗源的收集和创新一、抗源的收集和创新二、二、*选育抗病虫品种的方法选育抗病虫品种的方法 在制定作物育种目标时，不仅要考虑在制定作物育种目标时，不仅要考虑到育成品种的产量、品质和适应性等目标到育成品种的产量、品质和适应性等目标性状符合生产发展的需要，更要注意所育性状符合生产发展的需要，更要注意所育成的品种在生产上推广时，成的品种在生产上推广时，对可能发生或对可能发生或流行的病虫害有一定的抗（耐）性流行的病虫害有一定的抗（耐）性。

在实际育种工作中，无论是杂交育在实际育种工作中，无论是杂交育种，还是选择育种，抗病虫品种选育一种，还是选择育种，抗病虫品种选育一般是与高产、优质育种同时进行的具般是与高产、优质育种同时进行的具有良好抗病虫害特性的高产、优质品种有良好抗病虫害特性的高产、优质品种才能在生产上有推广利用价值才能在生产上有推广利用价值第一节第一节抗病虫育种的意义与特点抗病虫育种的意义与特点一、抗病虫育种的意义与作用一、抗病虫育种的意义与作用 自从人类开始驯化栽培作物以来，病虫自从人类开始驯化栽培作物以来，病虫害几乎是对农业生产的最大威胁严重的病害几乎是对农业生产的最大威胁严重的病虫害不仅造成农业的巨大损失，而且会导致虫害不仅造成农业的巨大损失，而且会导致社会恶果作物育种的历史可以说最初主要社会恶果作物育种的历史可以说最初主要是抗病虫育种的历史是抗病虫育种的历史玉米病毒病玉米病毒病玉米瘤黑粉病玉米瘤黑粉病玉米丝黑穗病玉米丝黑穗病玉米纹枯病玉米纹枯病玉米虫害（玉米螟）玉米虫害（玉米螟）水稻白叶枯病水稻白叶枯病水稻稻瘟病水稻稻瘟病水稻胡麻叶斑病水稻胡麻叶斑病水稻细菌性条斑病水稻细菌性条斑病水稻虫害水稻虫害二化螟二化螟三化螟三化螟褐飞虱褐飞虱棉花虫害（棉铃虫）棉花虫害（棉铃虫）小麦腥黑穗病小麦腥黑穗病小麦赤霉病小麦赤霉病小麦矮腥穗病小麦矮腥穗病（Tilletia controversa Kuhn）简称简称TCK，小麦散黑穗病小麦散黑穗病小麦虫害小麦虫害麦蜘麦蜘 蛛蛛麦蚜麦蚜麦秆蝇麦秆蝇麦吸浆虫麦吸浆虫麦蛾麦蛾抗病虫品种的选育是建立综合防治体系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的重要基础，它既可以抑制菌源数量和虫口密度，密度，降低病虫危害降低病虫危害，提高防治效果，又可，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减少因化学药剂的滥用而造成的环境污染和人、畜中毒人、畜中毒，保持生态平衡，对于农业的可，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。

持续发展和农产品安全有极其重要的作用1、作物的抗病性、作物的抗病性从从广义广义上讲，在一上讲，在一定的地区范围内，如定的地区范围内，如环境适宜而出现某种病环境适宜而出现某种病害时，作物某品种对该病害不感染或感染程害时，作物某品种对该病害不感染或感染程度较轻，生长发育或农艺性状受损害较小都度较轻，生长发育或农艺性状受损害较小都可认为具有抗病性或耐病性可认为具有抗病性或耐病性，即，即品种对病原品种对病原菌的流行和传播有一定的抑制作用，可避免菌的流行和传播有一定的抑制作用，可避免或减轻其危害或减轻其危害从从狭义狭义的角度的角度出发，出发，抗病性是指抗病性是指当作物遭受病原菌的侵染后，能产生当作物遭受病原菌的侵染后，能产生一种能动的反应，去战胜病原菌的侵一种能动的反应，去战胜病原菌的侵染或减轻其危害的能力染或减轻其危害的能力2 2、作物的抗虫性、作物的抗虫性 作物的抗虫性与抗作物的抗虫性与抗病性相似，大多数病性相似，大多数植食性昆虫植食性昆虫的取食过程，都的取食过程，都是对作物的侵害，都可以看作是被害作物的害是对作物的侵害，都可以看作是被害作物的害虫但就生态学和经济学生态学和经济学的观点而言，害虫及的观点而言，害虫及其所造成的危害也是相对的，即任何昆虫其所造成的危害也是相对的，即任何昆虫除非除非它已经造成或可能造成经济损失它已经造成或可能造成经济损失外，都不可判外，都不可判断为害虫。

断为害虫抗虫性是指寄主作物所具有的能抗虫性是指寄主作物所具有的能抵御或减轻某些害虫的侵袭和危害的抵御或减轻某些害虫的侵袭和危害的能力能力，即，即某一作物品种在相同的虫口某一作物品种在相同的虫口密度下，比其它品种获得高产、优质密度下，比其它品种获得高产、优质的能力抗病虫育种意义可从以下几方面理解：抗病虫育种意义可从以下几方面理解：1.主要农作物推广抗病虫品种所起主要农作物推广抗病虫品种所起的防病虫保产作用的防病虫保产作用历史上严重病虫历史上严重病虫害所造成的危害，都是通过抗病虫品种害所造成的危害，都是通过抗病虫品种的培育和推广得以解决的的培育和推广得以解决的2.与其它防治方法相比，经济有效、简与其它防治方法相比，经济有效、简单易行、效果稳定单易行、效果稳定对于病虫害，化学和对于病虫害，化学和生物制剂可以在不同程度上予以防治，但这生物制剂可以在不同程度上予以防治，但这些防治方法都要求在作物栽培过程中在田间些防治方法都要求在作物栽培过程中在田间进行操作，且防治效果常受到外界条件的影进行操作，且防治效果常受到外界条件的影响，花费大量人力和物力响，花费大量人力和物力采用抗性品种，采用抗性品种，其抗性不受外界条其抗性不受外界条件的影响，件的影响，不需进行田间操作不需进行田间操作，是唯一，是唯一不需增加农业生产投资的防治保产措施，不需增加农业生产投资的防治保产措施，而且不会造成食物中农药残留、环境的而且不会造成食物中农药残留、环境的污染和对生态的破坏。

污染和对生态的破坏3.从经济效益上看，投入少，收益从经济效益上看，投入少，收益高高全世界每年用于病虫害防治的费全世界每年用于病虫害防治的费用达数百亿美元虽然培育抗病品种时用达数百亿美元虽然培育抗病品种时要花费一定的人力、物力，但抗病虫品要花费一定的人力、物力，但抗病虫品种培育出来以后，其效益将大大超过投种培育出来以后，其效益将大大超过投资二、抗病虫育种的特点二、抗病虫育种的特点在抗病虫育种中，不仅涉及到寄主植物、在抗病虫育种中，不仅涉及到寄主植物、寄生病原物（虫），而且涉及到生态环境、人寄生病原物（虫），而且涉及到生态环境、人为因素等，但诸方面中的为因素等，但诸方面中的核心是寄主植物与病核心是寄主植物与病原物（虫）之间的关系，原物（虫）之间的关系，因此要了解病原菌的因此要了解病原菌的致病性及其变异，以及作物的抗性机制致病性及其变异，以及作物的抗性机制现代农业对作物优良品种的要求是高产、优现代农业对作物优良品种的要求是高产、优质、多抗和适应性广，品种的抗病虫特性越来越受质、多抗和适应性广，品种的抗病虫特性越来越受到重视，人们不仅要求品种的抗病虫性持久又要求到重视，人们不仅要求品种的抗病虫性持久又要求多抗，包括多抗，包括广义的多抗、即抗多种病虫害广义的多抗、即抗多种病虫害；狭义的狭义的多抗，即抗同一病原菌的多个生理小种或害虫的不多抗，即抗同一病原菌的多个生理小种或害虫的不同生物型同生物型。

所以抗病虫育种工作在某种程度上比高所以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产、优质育种更具艰巨性和复杂性作物抗病虫育种与高产、优质育种作物抗病虫育种与高产、优质育种相比有着相比有着明显的特点明显的特点，它，它不仅与作物本不仅与作物本身的遗传特性有关，而且与寄生物或有身的遗传特性有关，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境的敏感性等有关寄主作物的抗病性或抗虫性与作物寄主作物的抗病性或抗虫性与作物的其它性状不同，其表现型如抗病虫或的其它性状不同，其表现型如抗病虫或感病虫并不只是决定于作物本身的基因感病虫并不只是决定于作物本身的基因型，还会受到相应寄生物基因型的影响，型，还会受到相应寄生物基因型的影响，是寄主和寄生物双方基因组在一定环境是寄主和寄生物双方基因组在一定环境条件下相互作用的结果条件下相互作用的结果在自然生态系统中，寄主作物和寄在自然生态系统中，寄主作物和寄生物（病原菌和害虫）各有其独立的遗生物（病原菌和害虫）各有其独立的遗传系统，寄主作物与有害生物大多是遗传系统，寄主作物与有害生物大多是遗传上具有多样性的异质群体，双方通过传上具有多样性的异质群体，双方通过相互适应和选择而相互适应和选择而协同进化协同进化（co-evolution）。

从生态学和经济学的角度出发，现在人们有关从生态学和经济学的角度出发，现在人们有关作物品种对病虫害的抗性，并不要求绝对地抗，而作物品种对病虫害的抗性，并不要求绝对地抗，而只要求相对抗只要求相对抗也就是说，它虽然受到病、虫的危也就是说，它虽然受到病、虫的危害，但对产量和品质影响较小，因此，对于病虫害害，但对产量和品质影响较小，因此，对于病虫害的防治，也仅仅是的防治，也仅仅是将由病虫害所造成的损失限制在将由病虫害所造成的损失限制在人类可以接受的（忍耐）范围内人类可以接受的（忍耐）范围内，这样，就更易于，这样，就更易于达到有效、经济、安全、稳定的总体效果达到有效、经济、安全、稳定的总体效果第二节第二节作物抗病虫性的类别与机制作物抗病虫性的类别与机制 作物抗病虫性的类别、机制和遗作物抗病虫性的类别、机制和遗传特性不仅与作物本身有关，也与传特性不仅与作物本身有关，也与病病原菌致病性原菌致病性和和昆虫的致害性昆虫的致害性变异有很变异有很大的关系大的关系病原物（菌）对一定的植物的属、病原物（菌）对一定的植物的属、种或品种的适应性称为专化性或特异性种或品种的适应性称为专化性或特异性，即各种病原菌均有其固有的寄主范围，即各种病原菌均有其固有的寄主范围，对于专化性强的病原物，还会进一步分对于专化性强的病原物，还会进一步分化，在一定的病原物种之下又分化出若化，在一定的病原物种之下又分化出若干干生理小种生理小种。

一、病原菌致病性及其变异一、病原菌致病性及其变异（一）致病性（一）致病性致病性包括毒性（或毒力）和侵袭力两方面致病性包括毒性（或毒力）和侵袭力两方面毒性指的是病原菌能克服某一毒性指的是病原菌能克服某一专化抗病基因专化抗病基因而侵染而侵染该品种的特殊能力该品种的特殊能力，是一种，是一种质量性状质量性状，因，因某种毒性某种毒性只能克服其相应的抗病性只能克服其相应的抗病性，所以，所以又称为专化性致病又称为专化性致病性性如稻瘟病小种研如稻瘟病小种研53-3353-33对水稻品种露明有毒性，对水稻品种露明有毒性，小种研小种研54-2054-20对水稻爱知旭有毒性对水稻爱知旭有毒性侵袭力是指在侵袭力是指在能够侵染寄主的前提下能够侵染寄主的前提下，病原菌。