《抗病虫育种技术》PPT课件.ppt

l抗病虫育种的意义抗病虫育种的意义l抗病虫性的类别抗病虫性的类别l抗病虫性的鉴定抗病虫性的鉴定l抗病虫品种的选育抗病虫品种的选育教学重点教学重点一、抗病性、抗虫性的概念一、抗病性、抗虫性的概念l抗病性：抗病性：当植物遭受病原菌的侵染后，能产生当植物遭受病原菌的侵染后，能产生一种能动的反应，去战胜病原菌的侵染或减轻一种能动的反应，去战胜病原菌的侵染或减轻其危害的能力。其危害的能力。l抗虫性：抗虫性：寄主植物所具有的能抵御或减轻某些寄主植物所具有的能抵御或减轻某些害虫的侵袭和危害的能力，即某一植物品种在害虫的侵袭和危害的能力，即某一植物品种在相同的虫口密度下，比其它品种获得高产、优相同的虫口密度下，比其它品种获得高产、优质的能力。质的能力。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二、抗病虫育种的意义与作用二、抗病虫育种的意义与作用 1、选育和推广抗病虫品种，可以起到保产的、选育和推广抗病虫品种，可以起到保产的作用。作用。2、选用抗病、虫品种，是一项最经济有效而、选用抗病、虫品种，是一项最经济有效而又简单易行的措施。与化学防治相比，它可以又简单易行的措施。与化学防治相比，它可以降低生产成本，减轻环境污染，有利于保持生降低生产成本，减轻环境污染，有利于保持生态平衡；投资少，收效大，易于大面积推广。态平衡；投资少，收效大，易于大面积推广。化学农药化学农药增加成本增加成本增加工作强度增加工作强度防治为害不彻底防治为害不彻底污染环境污染环境破坏生态平衡破坏生态平衡有机食品不得使用有机食品不得使用农药使用状况农药使用状况全球已经注册的农药全球已经注册的农药800种种全球使用量全球使用量460余万吨余万吨/年年禁用农药仍在某些国家使用：禁用农药仍在某些国家使用：Erdrin,DDT,Lindane,Aldrin,Chlordane我国农药年用量在我国农药年用量在120万吨左右，用在万吨左右，用在农作物、果树、蔬菜等约占农作物、果树、蔬菜等约占95以上。以上。喷施农药时，仅有喷施农药时，仅有10-20%的农药附在植的农药附在植物上，物上，40-60%降落在地面、降落在地面、5-30%飘落飘落于空中，造成大气、水体及土壤的污染。于空中，造成大气、水体及土壤的污染。农药破坏了农田生态平衡和生物多样性，农药破坏了农田生态平衡和生物多样性，出现了抗药性害虫；化学农药残留在作出现了抗药性害虫；化学农药残留在作物体内形成一定的累积，造成人畜中毒。物体内形成一定的累积，造成人畜中毒。三、抗病虫育种的特点三、抗病虫育种的特点 核心是寄主植物与寄生物（病虫）之间的关系核心是寄主植物与寄生物（病虫）之间的关系。1、寄主植物本身的抗病虫遗传特性；、寄主植物本身的抗病虫遗传特性；2、寄生物（病虫）的致害性遗传特性；、寄生物（病虫）的致害性遗传特性；3、寄主植物和寄生物（病虫）之间作用关系；、寄主植物和寄生物（病虫）之间作用关系；4、寄主植物和寄生物（病虫）对环境敏感性。、寄主植物和寄生物（病虫）对环境敏感性。人们不仅要求品种的抗病虫性持久又要求人们不仅要求品种的抗病虫性持久又要求多抗。所以抗病虫育种工作在某种程度上比高多抗。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。四、寄主和寄生物（病虫）的相互关系四、寄主和寄生物（病虫）的相互关系1、寄主和寄生物（病虫）的协同进化、寄主和寄生物（病虫）的协同进化 寄主植物具有一定程度的群体抗病性或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（病虫）这一不利的抗虫性，以适应寄生物（病虫）这一不利的外界条件；而寄生物（病虫）也会产生一定外界条件；而寄生物（病虫）也会产生一定程度的致病性或致害性，以繁衍其种族，从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。而形成大体上势均力敌的动态平衡。2、基因对基因学说、基因对基因学说 寄主植物的抗病（虫）性不仅取决于其自寄主植物的抗病（虫）性不仅取决于其自身所携带的抗性基因，还会受对应寄生物基身所携带的抗性基因，还会受对应寄生物基 因的影响，即抗性是寄主与寄生物（病虫）因的影响，即抗性是寄主与寄生物（病虫）双方的基因型互作的结果，但它们也各自有双方的基因型互作的结果，但它们也各自有其独立的遗传系统。其独立的遗传系统。针对寄主方面每一个垂直抗病基因，在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毒性基因。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。在寄主基因，而产生毒性（致病）效应。在寄主-寄寄生物体系中，任何一方的每个基因都只有在生物体系中，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。另一方相应基因的作用下，才能被鉴定出来。过去认为基因对基因学说主要是针对主效基因过去认为基因对基因学说主要是针对主效基因制约的垂直抗性而言，目前认为：制约的垂直抗性而言，目前认为：在微效基因系在微效基因系统中也可能存在着基因对基因的关系，统中也可能存在着基因对基因的关系，只是当若只是当若干个乃至多个微效基因共同决定着抗病性和致病干个乃至多个微效基因共同决定着抗病性和致病性时，分化互作很小，难以从试验误差中区分开性时，分化互作很小，难以从试验误差中区分开来而被忽略。来而被忽略。同时，就每一个微效基因而言，虽然存在着基同时，就每一个微效基因而言，虽然存在着基因对基因的关系，但是其专化性很弱，相对品种因对基因的关系，但是其专化性很弱，相对品种对相对小种的定向选择作用也就不大，因而小种对相对小种的定向选择作用也就不大，因而小种的组成变化较慢，所以就总的系统而言，抗病性的组成变化较慢，所以就总的系统而言，抗病性能稳定持久。能稳定持久。上述概念延伸到上述概念延伸到寄主寄主-昆虫昆虫的关系时也同样存的关系时也同样存在，即当寄主中每有一个主效在，即当寄主中每有一个主效抗性基因抗性基因时，在时，在昆虫方面便迟早会有一个相应的昆虫方面便迟早会有一个相应的致害基因致害基因。当。当寄主具有抗虫基因时而昆虫不具有致害基因时，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，寄主则是不抗虫昆虫具有相应的致害基因时，寄主则是不抗虫的。的。第二节第二节 抗病性及其鉴定抗病性及其鉴定一、病原菌致病性的遗传和变异一、病原菌致病性的遗传和变异 不仅与植物本身也与病原菌致病性有关。不仅与植物本身也与病原菌致病性有关。毒性（或毒力）毒性（或毒力）侵袭力。侵袭力。毒性毒性是指是指病原菌病原菌能克服某一能克服某一专化抗病基专化抗病基因因而侵染该品种的特殊能力，属质量性状，而侵染该品种的特殊能力，属质量性状，又称专化性致病性。又称专化性致病性。侵袭力侵袭力是指在能够侵染寄主的前提下，是指在能够侵染寄主的前提下，致病性致病性病原菌在寄生生活中的生长繁殖速率和强度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），属数量性状，它（如潜育期和产孢能力等），属数量性状，它没有专化性。又称非专化性致病性。没有专化性。又称非专化性致病性。（一）生理（毒性）小种（一）生理（毒性）小种 同一种病原菌可以分化出许多类型，不同类同一种病原菌可以分化出许多类型，不同类型之间对某一品种的专化致病性有明显差异，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，也称为毒性小种。生理小种，也称为毒性小种。一般而言，病原菌的寄生性水平（专化性）一般而言，病原菌的寄生性水平（专化性）越高，寄主的抗病特异性越强，病原菌的生理越高，寄主的抗病特异性越强，病原菌的生理小种分化越强（生理小种数目越多）。小种分化越强（生理小种数目越多）。生理小种的鉴定方法生理小种的鉴定方法 鉴别寄主鉴别寄主-国际鉴别寄主（标准鉴别寄主）国际鉴别寄主（标准鉴别寄主）利用一套对一种病原物不同小种抗性反应不同的品种利用一套对一种病原物不同小种抗性反应不同的品种（或抗病基因类型）作为鉴别品种（寄主（或抗病基因类型）作为鉴别品种（寄主）。）。对鉴别寄主的要求：对鉴别寄主的要求：a a 鉴别力强鉴别力强 b b 病症反应稳定病症反应稳定 c c 含有不同抗病基因含有不同抗病基因 d d 代表性的纯系品种代表性的纯系品种 致病性鉴定的程序致病性鉴定的程序 标样采集、登记、分离保存、致病性鉴定、反应型记标样采集、登记、分离保存、致病性鉴定、反应型记载以及结果分析等步骤。载以及结果分析等步骤。鉴定结果分析鉴定结果分析 结果与文献中描述的已知小种比较，确定其属于哪个结果与文献中描述的已知小种比较，确定其属于哪个生理小种。如与已知的小种都不相同，应深入研究。生理小种。如与已知的小种都不相同，应深入研究。（二）致病性的遗传（二）致病性的遗传 对真菌病害的遗传研究认为：对真菌病害的遗传研究认为：毒性毒性为单基因隐性遗传。为单基因隐性遗传。侵染力侵染力是多基因遗传。是多基因遗传。（三）致病性的变异（三）致病性的变异 1 1、突变：、突变：自发突变频率低，人工诱发突变率则较高。自发突变频率低，人工诱发突变率则较高。2 2、有性杂交：、有性杂交：小种、变种和种间杂交后的重组。小种、变种和种间杂交后的重组。3 3、体细胞重组：、体细胞重组：不同生理小种的菌丝联结或芽管结不同生理小种的菌丝联结或芽管结 合，进行核交换或产生核突变，使单个菌丝的细胞或合，进行核交换或产生核突变，使单个菌丝的细胞或 孢子中含有遗传性质不同的核的现象，叫异核现象。孢子中含有遗传性质不同的核的现象，叫异核现象。异核融合或交换某些遗传物质，发生基因重组，产生异核融合或交换某些遗传物质，发生基因重组，产生 新基因型的菌丝，叫准（拟）性重组。新基因型的菌丝，叫准（拟）性重组。二、抗病性的类别、机制和遗传二、抗病性的类别、机制和遗传（一）抗病性的类别（一）抗病性的类别 1 1、表现时期：、表现时期：全生育期、苗期、成株期；全生育期、苗期、成株期；2 2、机能：、机能：生物学、形态和组织结构、生理生物学、形态和组织结构、生理生化；生化；3 3、程度程度：免疫免疫、高抗高抗、中抗中抗、中感中感、高感高感；4 4、遗传遗传：主效基因主效基因、微效基因微效基因；5 5、病原菌小种病原菌小种:专化性专化性、非专化性非专化性。6 6、从遗传方式分类、从遗传方式分类 分质量分质量（单基因，垂直抗病性）（单基因，垂直抗病性）和数量遗传的抗病性和数量遗传的抗病性（多基因，水平抗病性）（多基因，水平抗病性）垂直抗性垂直抗性（小种特异性或专化性抗性）（小种特异性或专化性抗性）同一寄主品种对病原菌的不同的生理小种具有特异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。反应或专化反应。特点是抗、感反应表现明显，易于识别。往往受单特点是抗、感反应表现明显，易于识别。往往受单基因或几个主基因的控制，基因或几个主基因的控制，抗病抗病感病感病杂交后代的抗杂交后代的抗性一般按孟德尔遗传规律分离。性一般按孟德尔遗传规律分离。但抗病性易随病原菌生理小种的变异而丧失，大面但抗病性易随病原菌生理小种的变异而丧失，大面积推广易使侵染它的生理小种上升为优势小种。积推广易使侵染它的生理小种上升为优势小种。相相对对病病指指（感感病病性性）垂直抗病性示意图垂直抗病性示意图生理小种生理小种 水平抗病性水平抗病性（非小种特异性或非专化性抗性）（非小种特异性或非专化性抗性）寄主品种对各个生理小种的抗性反应寄主品种对各个生理小种的抗性反应大体上大体上接近接近于于同一水平上，即对不同生理小种不具有特异性或专化同一水平上，即对不同生理小种不具有特异性或专化性抗性反应。性抗性反应。具有具有侵染率低、潜育期长、产孢量少侵染率低、潜育期长、产孢量少等特点，抗性表等特点，抗性表现通常不突出。水平抗性作用在于减缓病害的发生速现通常不突出。水平抗性作用在于减缓病害的发生速度，推迟发病高峰期的来临时期，从而减少损失。度，推迟发病高峰期的来临时期，从而减少损失。水平抗性水平抗性受多基因或微效多基因受多基因或微效多基因控制。抗病控制。抗病感病的感病的杂种后代分离复杂，难以分类杂种后代分离复杂，难以分类,鉴定困难，且抗性易受鉴定困难，且抗性易受环境的影响，因而常被忽略。环境的影响，因而常被忽略。水平抗病性示意图水平抗病性示意图相相对对病病指指（感感病病性性）生理小种生理小种 7 7、从表现形式从表现形式上分类上分类 避病避病：感病品种常因某些原因没有受到病原菌的侵感病品种常因某些原因没有受到病原菌的侵染而未发病。染而未发病。抗浸入：抗浸入：当病原菌的侵入或侵入后，寄主可以凭借当病原菌的侵入或侵入后，寄主可以凭借原有的或诱发的、组织上或生理、生化上的障碍，阻原有的或诱发的、组织上或生理、生化上的障碍，阻止病原菌的侵入和侵入后建立的寄生关系。角质层或止病原菌的侵入和侵入后建立的寄生关系。角质层或蜡质层、木栓化、钙化等蜡质层、木栓化、钙化等 抗扩展：抗扩展：当病原菌侵入寄主体内后，会遇到寄主的当病原菌侵入寄主体内后，会遇到寄主的一系列组织结构、生理生化特性等方面的抑制而难于一系列组织结构、生理生化特性等方面的抑制而难于扩展。厚壁细胞组织、植物防卫素、过敏性坏死。扩展。厚壁细胞组织、植物防卫素、过敏性坏死。耐病耐病：被病原菌侵染、并发生典型的发病症状，但被病原菌侵染、并发生典型的发病症状，但受害程度较感病品种为轻，损害和影响较小。受害程度较感病品种为轻，损害和影响较小。（二）抗病性的机制（二）抗病性的机制 1 1 植物固有的抗菌物质植物固有的抗菌物质 酚类化合物：酚类化合物：绿原酸、单宁酸及儿茶酚绿原酸、单宁酸及儿茶酚。多。多酚氧化酶氧化作用转化为具有较酚氧化酶氧化作用转化为具有较高毒性醌类物质高毒性醌类物质所致。所致。木质素：木质素：增强寄主细胞壁抗真菌穿透的结构强度；增强寄主细胞壁抗真菌穿透的结构强度；病原菌不分泌分解木质素的酶类；病原菌不分泌分解木质素的酶类；可限制真菌毒性酶和毒素向寄主细胞扩散；可限制真菌毒性酶和毒素向寄主细胞扩散；形成酚类前体物质，可钝化真菌的膜结构形成酚类前体物质，可钝化真菌的膜结构。不饱和内脂：不饱和内脂：当植物受到病原菌侵染后当植物受到病原菌侵染后由于增强了由于增强了-糖苷酶的活性而释放糖苷酶的活性而释放葡萄糖苷葡萄糖苷酶酶，其产物有很大毒性。如郁金香苷。，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有机硫代化合物、皂角类物质及细胞壁水解酶（几丁质酶和水解酶（几丁质酶和-1-1，3 3葡萄糖酶）。葡萄糖酶）。2 2 诱导的抗菌物质诱导的抗菌物质 植物保卫素：植物保卫素：寄主与病原菌互作产生的，寄主与病原菌互作产生的，能抑制微生物生长。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，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。次生代谢产物，非蛋白。免疫信息物质：免疫信息物质：具有免疫特异性的蛋白。具有免疫特异性的蛋白。（三）抗病性的遗传（三）抗病性的遗传 1 1 主效基因遗传主效基因遗传 绝大多数的垂直抗性是受单基因或少数几个主绝大多数的垂直抗性是受单基因或少数几个主效基因控制的，杂交后代的分离基本上符合孟德效基因控制的，杂交后代的分离基本上符合孟德尔分离比例。尔分离比例。基因的显隐性：基因的显隐性：一般抗病性为显性，感病性一般抗病性为显性，感病性为隐性。为隐性。个别相反。个别相反。复等位性：复等位性：每个等位基因或抗不同生理小种每个等位基因或抗不同生理小种或具有不同的表型效应。或具有不同的表型效应。不同抗病基因间的连锁和互作：不同抗病基因间的连锁和互作：不同病害抗性不同病害抗性基因间连锁，有利于培育兼抗、多抗品种。但如基因间连锁，有利于培育兼抗、多抗品种。但如对一种病害的抗性和对另一病害的感病性或不良对一种病害的抗性和对另一病害的感病性或不良农艺性状有连锁时，则会增加育种工作的困难。农艺性状有连锁时，则会增加育种工作的困难。2 2 微效基因遗传微效基因遗传 水平抗性多为微效基因控制的数量性状，属于水平抗性多为微效基因控制的数量性状，属于微效基因遗传，抗性易受环境条件的影响。微效基因遗传，抗性易受环境条件的影响。F F2 2的的抗性分离呈连续的正态或偏态分布，有明显的超抗性分离呈连续的正态或偏态分布，有明显的超亲遗传现象。亲遗传现象。3 3 细胞质遗传细胞质遗传 表现为母系遗传，抗性不分离，具有较高的遗表现为母系遗传，抗性不分离，具有较高的遗传连续性和稳定性。传连续性和稳定性。三、抗病性的鉴定三、抗病性的鉴定环环境境病病源源寄寄主主（一）、抗病性鉴定的方法（田间、室内）（一）、抗病性鉴定的方法（田间、室内）无论哪种鉴定方法，鉴定时必须综合控制上述三个方面。无论哪种鉴定方法，鉴定时必须综合控制上述三个方面。1 1 田间鉴定田间鉴定 专设病圃：专设病圃：病圃中均匀地种植感病材料做诱病圃中均匀地种植感病材料做诱发行。发行。人工人工接种：接种：接种方法因病菌而异。接种方法因病菌而异。2 2 室内抗病鉴定室内抗病鉴定 温室鉴定温室鉴定 离体鉴定离体鉴定 组织培养和原生质体培养鉴定组织培养和原生质体培养鉴定人工鉴定过程：人工鉴定过程：控制病原物、植物、发病的环境、评价体系四个方面控制病原物、植物、发病的环境、评价体系四个方面 实验室、温室、大实验室、温室、大田等一定条件下培田等一定条件下培养幼苗到一定大小养幼苗到一定大小 一定条件下培一定条件下培养发病（温度、养发病（温度、光照和湿度）光照和湿度）一定时间一定时间后评价抗后评价抗病性病性一定方法接种一定方法接种病菌的培养繁病菌的培养繁殖（活体或人殖（活体或人工培养基上）工培养基上）病原菌研究病原菌研究抗性鉴定方法抗性鉴定方法田间采样田间采样病菌分离、纯化和鉴定病菌分离、纯化和鉴定小种或株系鉴定小种或株系鉴定田间病原菌消长动态规律（不同季节、年份）田间病原菌消长动态规律（不同季节、年份）一定一定的病的病原物原物接种接种（小（小种）种）喷雾喷雾喷粉喷粉浸渍浸渍注射注射磨擦磨擦混合混合 接种到接种到植物（部分）植物（部分）植物生长环境植物生长环境种子种子幼苗幼苗成株成株切下的片段切下的片段土壤土壤诱发株或行诱发株或行接种：接种：病原菌的研究：病原菌的研究：（二）、抗病性分级标准和方法（二）、抗病性分级标准和方法 1 1 定性分级定性分级 根根据据病病菌菌侵侵染染点点及及周周围围枯枯死死反反应应的的有有无无或或强强弱弱、病病斑斑大大小小、色色泽泽等等分分为为免免疫疫、高高抗抗、中中抗抗和和高高感感等等级级别别。多多用用于于病病斑斑型型（或或反反应应型型、侵侵染染型型）、抗抗扩扩展展的的过敏坏死反应型及局部危害植物的一些病害。过敏坏死反应型及局部危害植物的一些病害。观察方便，分级简单，可用少量单株。观察方便，分级简单，可用少量单株。2 2 定量分级定量分级 普普遍遍率率（局局部部病病害害侵侵染染植植株株或或叶叶片片的的百百分分率率）、严严重重度度（平平均均每每一一病病叶叶或或每每一一病病株株上上的的病病班班面面积积占占体体表面积或病班密度程度）和病情指数来区分。表面积或病班密度程度）和病情指数来区分。抗性的评价抗性的评价 普遍率普遍率/P/P 病情指数病情指数 严重度严重度 （病情等级株数（病情等级株数相应病情等级）相应病情等级）病情指数病情指数 100100（DIDI）鉴定株数总和鉴定株数总和最高病情等级最高病情等级 数越小越抗病数越小越抗病 根据病情指数分免疫、抗病、耐病、感病根据病情指数分免疫、抗病、耐病、感病 抗性鉴定举例（了解过程和分级标准）抗性鉴定举例（了解过程和分级标准）（1 1）病毒病抗性鉴定（辣椒）病毒病抗性鉴定（辣椒TMVTMV或或CMVCMV）（2 2）真菌性病害抗性鉴定（黄瓜霜霉病为例）真菌性病害抗性鉴定（黄瓜霜霉病为例）（3 3）细菌性病害的抗性鉴定（番茄青枯病为例）细菌性病害的抗性鉴定（番茄青枯病为例）（1 1）病病 毒毒 病病 抗抗 性性 鉴鉴 定定（辣辣 椒椒 TMVTMV或或CMVCMV）毒液准备毒液准备 接种接种 培养培养 调查分级调查分级 计算病情指数计算病情指数 毒液准备：毒液准备：将病叶称重，加少量将病叶称重，加少量0.03M磷酸磷酸缓冲液研成糊状，再加叶重缓冲液研成糊状，再加叶重10倍（倍（TMV）或）或5倍（倍（CMV）的缓冲液稀释，纱布过滤，滤液的缓冲液稀释，纱布过滤，滤液作接种毒液。作接种毒液。接接种种：23叶叶期期辣辣椒椒幼幼苗苗，叶叶面面上上喷喷少少量量600目目金金钢钢砂砂，手手指指蘸蘸取取毒毒液液，叶叶面面上上单单向向轻轻轻轻摩摩擦擦24次次，几几分分种种后后清清水水冲冲去去叶叶面面上上的的残残留物，缓冲液作对照。留物，缓冲液作对照。培培养养：在在防防虫虫控控温温温温室室内内进进行行，温温度度控控制制在在2229。病情分级标准：病情分级标准：0 0 级级 无症状无症状1 1 级级 心叶明脉或接种叶急性枯斑；心叶明脉或接种叶急性枯斑；3 3 级级 少数叶片出现花叶或茎部产生坏死点；少数叶片出现花叶或茎部产生坏死点；5 5 级级 多数叶片花叶，少数叶片畸形，皱缩或茎部产生坏死条斑；多数叶片花叶，少数叶片畸形，皱缩或茎部产生坏死条斑；7 7 级级 多数叶片畸形、蕨叶，植株矮化或茎条叶脉产生系统坏死；多数叶片畸形、蕨叶，植株矮化或茎条叶脉产生系统坏死；9 9 级级 植株严重矮化，停止生长或植株系统坏死，甚至死亡。植株严重矮化，停止生长或植株系统坏死，甚至死亡。辣椒抗性分类：辣椒抗性分类：免疫免疫 (I)(I)病情指数病情指数=0;=0;高抗高抗(HR)0(HR)0病情指数病情指数 5;5;抗病（抗病（R R）5 5 病情指数病情指数 20;20;耐病耐病 (T)20(T)20 病情指数病情指数 40;40;感病感病 (S)(S)病情指数病情指数4040。（2 2）真菌性病害抗性鉴定（黄瓜霜霉病为例）真菌性病害抗性鉴定（黄瓜霜霉病为例）菌种保存和繁殖菌种保存和繁殖 接种体制备接种体制备 寄主培养与接种寄主培养与接种 接种后的培养条件接种后的培养条件 病情调查病情调查 菌菌种种繁繁殖殖：采采集集感感病病叶叶片片，蒸蒸馏馏水水冲冲洗洗制制成成孢孢子子囊囊悬悬浮浮液液，喷喷雾雾器器喷喷到到易易染染病病的的黄黄瓜瓜叶叶片片上上（相相对对湿湿度度83%以以上上，温温度度1820，适适当当遮遮光光），使使植植株株发发病病并并扩扩繁繁病病原原。菌菌种种可可保保持持34周。周。接接种种体体制制备备：发发病病植植株株（菌菌种种），置置于于24温温度度下下，产产生生大大量量孢孢子子囊囊后后将将病病叶叶采采下下，蒸蒸馏馏水水中中涮涮下下孢孢子子囊囊，悬悬浮浮液液纱纱布布过过滤滤1次次，15001500转转/分分离离心心，除除去去上上清清液液及及部部分分菌菌丝丝，加加水水稀稀释释至至孢孢子子囊囊含含量量达达105-6/ml，经经34小小时时，每每个个孢孢子子囊可产生囊可产生45个游动孢子，即可用于接种。个游动孢子，即可用于接种。寄寄主主培培养养与与接接种种：小小型型喷喷雾雾器器将将接接种种液液喷喷于于寄寄主主苗苗子子叶叶背背面面，或或用用细细滴滴管管于于两两片片子子叶叶上上各各滴接种液滴接种液0.010.05ml。接接种种后后的的培培养养条条件件：接接种种后后寄寄主主放放在在保保温温和和保保湿湿温温室室等等设设施施内内，1216小小时时内内保保持持在在无无光光、20和和100%的的相相对对湿湿度度下下。以以后后白白天天放放在在2225、夜夜间间1820，自自然然光光照照或或2000Lux人工光照下生长。人工光照下生长。病病情情调调查查：接接种种后后5 57 7天天症症状状表表现现出出来来时时，即即可可按按下下述述病病情情分分组组标标准准进进行行调调查查，并并统统计计病病情指数。情指数。分级标准：分级标准：0 0 级叶上无病斑级叶上无病斑 1 1 级病斑面积不超过叶面积级病斑面积不超过叶面积1/101/10；3 3 级病斑面积占叶面积级病斑面积占叶面积1/101/101/41/4；5 5 级病斑面积占叶面积级病斑面积占叶面积1/41/41/21/2；7 7 级级 病斑面积占叶面积病斑面积占叶面积1/21/23/43/4；9 9 级级 病斑面积占叶面积病斑面积占叶面积3/43/4以上。以上。（3 3）细菌性病害的抗性鉴定（番茄青枯病为例）细菌性病害的抗性鉴定（番茄青枯病为例）病原的繁殖及接种液的配制病原的繁殖及接种液的配制 接种接种 接种苗的管理接种苗的管理 病情调查病情调查 计算病指计算病指 病原的繁殖及接种液的配制：病原的繁殖及接种液的配制：发病组织消毒后，接发病组织消毒后，接种于牛肉胨培养基，种于牛肉胨培养基，3235培养，表面形成菌落后，培养，表面形成菌落后，蒸馏水倒入培养皿中，用无菌玻璃棒划动培养基表面蒸馏水倒入培养皿中，用无菌玻璃棒划动培养基表面的菌落，将洗液倒出，纱布过滤，用蒸馏水稀释到的菌落，将洗液倒出，纱布过滤，用蒸馏水稀释到10106-76-7/mlml个细菌，用于接种。个细菌，用于接种。接种：接种：拨拨4 46 6片真叶幼苗，清水洗去根上泥土，同片真叶幼苗，清水洗去根上泥土，同一品种捆成一束，根部放到接种液中一品种捆成一束，根部放到接种液中1010分钟。分钟。接种苗管理：接种苗管理：接菌幼苗移植到灭过菌的土壤或栽植接菌幼苗移植到灭过菌的土壤或栽植容器中，移植于温室等相对光线较弱的环境中，白天容器中，移植于温室等相对光线较弱的环境中，白天温度在温度在28左右，保持土壤湿润。左右，保持土壤湿润。病情调查：病情调查：接种后每接种后每7天调查一次，观察天调查一次，观察21天，观天，观察期间分别统计发病率和病情指数。察期间分别统计发病率和病情指数。分级标准：分级标准：0 0 级无症状；级无症状；1 1 级级1 1片叶萎蔫；片叶萎蔫；2 2 级级2 23 3片叶萎蔫；片叶萎蔫；3 3 级除顶部级除顶部2 23 3片叶外，其他叶片萎蔫。片叶外，其他叶片萎蔫。第三节第三节 抗虫性及其鉴定抗虫性及其鉴定一、抗虫性的类别、机制和遗传一、抗虫性的类别、机制和遗传（一）抗虫性的类别（一）抗虫性的类别 1 按抗虫性的程度分类按抗虫性的程度分类 免疫：从不受害虫取食或危害。免疫：从不受害虫取食或危害。高抗：在特定条件下，受害虫危害很小。高抗：在特定条件下，受害虫危害很小。低抗：受害虫危害程度低于其受害平均值。低抗：受害虫危害程度低于其受害平均值。易感：受害虫危害程度等于或大于其受害平均值。易感：受害虫危害程度等于或大于其受害平均值。高感：对害虫高度敏感，受害远高于平均值。高感：对害虫高度敏感，受害远高于平均值。2 抗虫性的机能分类抗虫性的机能分类 寄主避免（错过受害虫危害时期）寄主避免（错过受害虫危害时期）诱导抗虫性（栽培措施增加抗性）诱导抗虫性（栽培措施增加抗性）逃避（偶然避害，无害虫栖息）逃避（偶然避害，无害虫栖息）3 按寄主按寄主-害虫的专化性和非专化性分类害虫的专化性和非专化性分类 垂直抗性：寄主植物对某一害虫的某一生物型的垂直抗性：寄主植物对某一害虫的某一生物型的专化反应或抗性，它是由单基因或寡基因所控制。专化反应或抗性，它是由单基因或寡基因所控制。水平抗性：寄主对某一害虫的各种生物型具有相水平抗性：寄主对某一害虫的各种生物型具有相似的抗性，一般由多基因控制。似的抗性，一般由多基因控制。综合抗性和多抗性：寄主对某种害虫既有水平抗综合抗性和多抗性：寄主对某种害虫既有水平抗性，又有垂直抗性。寄主能抗多种病虫害为多抗性。性，又有垂直抗性。寄主能抗多种病虫害为多抗性。（二）抗虫性的机制（二）抗虫性的机制 1 1、不选择性（拒虫性、排趋性、无偏嗜性）：、不选择性（拒虫性、排趋性、无偏嗜性）：某些品种某些品种对害虫具有拒降落、拒取食、拒产卵和栖息等特性。对害虫具有拒降落、拒取食、拒产卵和栖息等特性。2 2、耐害性：、耐害性：有些品种遭到虫害后，仍能正常生长发育，有些品种遭到虫害后，仍能正常生长发育，不致大幅度减产的特性。不致大幅度减产的特性。3 3、抗生性：、抗生性：某些植物体内含有毒素或抑制剂，或缺乏昆某些植物体内含有毒素或抑制剂，或缺乏昆虫生长发育所需的一些特定的营养物质，致使害虫取食后，虫生长发育所需的一些特定的营养物质，致使害虫取食后，其幼虫的发育受到影响或死亡的特性。其幼虫的发育受到影响或死亡的特性。（三）抗虫性的遗传类型（三）抗虫性的遗传类型 单基因抗性；单基因抗性；少（寡）基因抗性（少（寡）基因抗性（2 2个或少数）；个或少数）；多基因控制；多基因控制；细胞质抗性（表现母本遗传）。细胞质抗性（表现母本遗传）。二、抗虫性的鉴定二、抗虫性的鉴定（一）田间鉴定（一）田间鉴定 在大面积感虫植物间设置试验，或在测试材料中在大面积感虫植物间设置试验，或在测试材料中套种感虫植物，种植诱虫田等。套种感虫植物，种植诱虫田等。田间鉴定指标很多，因受害方式、部位、发育阶田间鉴定指标很多，因受害方式、部位、发育阶段而异。如死苗率、叶片被害率、果实被害率、减段而异。如死苗率、叶片被害率、果实被害率、减产率及害虫产卵量、虫口密度、死亡率、平均龄期、产率及害虫产卵量、虫口密度、死亡率、平均龄期、平均个体重、生长速度、食物利用等。以鉴定害虫平均个体重、生长速度、食物利用等。以鉴定害虫群体密度最为常用。群体密度最为常用。（二）室内鉴定（二）室内鉴定 分温室、实验室、生长箱。以寄主植物受害表现，分温室、实验室、生长箱。以寄主植物受害表现，或以害虫增长速度作为指标。或以害虫增长速度作为指标。一、抗病育种的基本方法一、抗病育种的基本方法二、品种抗性的丧失与对策二、品种抗性的丧失与对策三、生物技术与抗病育种三、生物技术与抗病育种第四节第四节 抗病品种的选育抗病品种的选育 （一）（一）抗病原始材料（抗源）收集抗病原始材料（抗源）收集 （二）（二）抗病品种的选育抗病品种的选育一、抗病育种基本方法一、抗病育种基本方法（一）抗病原始材料（抗源）收集（一）抗病原始材料（抗源）收集l抗源分布特点（初生与次生中心）抗源分布特点（初生与次生中心）l收集（发掘与创新）原则与利用过程收集（发掘与创新）原则与利用过程 （栽栽培培品品种种传传统统地地方方品品种种半半野野生生野野生生诱变和基因工程诱变和基因工程）一一般般先先从从本本地地区区、本本国国开开始始，或或者者去去植植物物与与其其病病原原菌菌和和害害虫虫的的共共同同原原产产地地（即即起起源源中中心心）及及病病虫虫害害常常发发地地区区去去收收集集，也也可可到到抗抗病病虫虫育育种种工工作作基基础础较较好好的的国家或地区去收集。国家或地区去收集。（二）抗病品种的抗病品种的选育 植物抗病育种的方法与常规的植物育种相同，植物抗病育种的方法与常规的植物育种相同，具有多种途径，包括引种、选种、杂交育种、具有多种途径，包括引种、选种、杂交育种、诱变育种、细胞工程和遗传工程育种等。诱变育种、细胞工程和遗传工程育种等。1 1、选择育种法、选择育种法 混合选择法：混合选择法：从自然发病田的高抗植株采种。从自然发病田的高抗植株采种。抗性提高较慢，但对提高水平抗性有一定的作抗性提高较慢，但对提高水平抗性有一定的作用；用；系谱法：系谱法：田间选择高抗单株种子，隔离繁殖，田间选择高抗单株种子，隔离繁殖，并并 用病原微生物人工接种，以检验其后代的抗用病原微生物人工接种，以检验其后代的抗性表现。性表现。2 2、有性杂交育种、有性杂交育种（1 1）常常规规杂杂交交育育种种 最最常常用用的的方方法法，使使抗抗源源的的抗抗性性与与其其他他优优良良农农艺艺性性状状重重组组，选选育育复复合合抗抗性性品品种种。有有时时农农艺艺性性状状优优良良而而感感病病的的双双亲亲杂杂交交，也也能能选选育育出出抗抗病病品品种种。常常采采用用复复合合杂杂交交法法，用用多多个个抗抗病病品品种种的的聚聚合合杂杂交交获获得得广广谱谱抗抗性性或或抗抗性性持持久的品种。久的品种。（2 2）远远缘缘杂杂交交和和回回交交转转育育 农农艺艺性性状状优优良良但但不不抗抗病病与与抗抗病病（单单基基因因或或少少基基因因控控制制）品品种种多多次次回回交交，将将野野生生种种抗抗源源向向栽栽培培种种转转育育，优优良良材材料料中中添添加加抗抗病病基基因因，育育成成农农艺艺性性状状优优良良且且单单抗抗与与多多抗品种。抗品种。（3 3）多多系系品品种种 用用一一个个优优良良的的推推广广品品种种做做轮轮回回亲亲本本，分分别别与与含含有有不不同同垂垂直直抗抗性性基基因因的的品品种种杂杂交交，然然后后多多次次回回交交，以以选选育育出出具具有有轮轮回回亲亲本本优优良良农农艺艺性性状状且且各各具具一一个个不不同同抗抗性性基基因因的的一一套套近近等等基基因因系系，然然后后根根据据病病菌菌生生理理小小种种的的变变化，随时按比例混合育种。化，随时按比例混合育种。轮轮回回选选择择 选选用用若若干干个个具具有有水水平平抗抗性性的的亲亲本本系系，随随机机互互交交混混合合授授粉粉，繁繁殖殖成成综综合合品品种种群群。从从中中选选出出若若干干优优株株自自交交，后后代代分分类类，接接种种鉴鉴定定，多抗优系再互交改良。多抗优系再互交改良。3 3、诱变育种、诱变育种 一一些些感感病病品品种种经经理理化化因因素素诱诱导导可可获获得得抗抗病病突突变变体。体。（1 1）抗病毒的基因工程）抗病毒的基因工程 病病毒毒外外壳壳蛋蛋白白介介导导的的抗抗性性 利利用用本本无无毒毒性性的的病病毒毒外外壳壳蛋蛋白白抑抑制制病病毒毒的的复复制制（脱脱壳壳）或或激激发发宿宿主主的的抗抗性性反反应应，病病毒毒外外壳壳蛋蛋白白基基因因在在植植物物体体内内表表达达产产生生对对病病毒毒病病的的交交叉叉保保护护反反应应,从从而而使使植植株株获得抗病毒的能力。获得抗病毒的能力。微微卫卫星星RNARNA 它它不不能能独独立立侵侵染染和和复复制制，但但可可干干扰扰病病毒毒的的复复制制；也也可可利利用用病病毒毒反反义义RNA,RNA,使使病病毒毒无法复制，无法复制，4 4、基因工程在抗病育种中的应用、基因工程在抗病育种中的应用 病病毒毒复复制制酶酶介介导导的的抗抗性性 利利用用源源于于病病毒毒的的复复制制酶酶基基因因干干扰扰病病毒毒的的复复制制（如如识识别别、切切割割病病毒毒的特定区域，破坏其生物功能）。的特定区域，破坏其生物功能）。（2 2）抗真菌基因工程植株）抗真菌基因工程植株 几几丁丁质质酶酶基基因因 其其表表达达产产物物可可以以使使真真菌菌的的细细胞胞壁降解。壁降解。核核糖糖体体失失活活蛋蛋白白基基因因 其其机机理理是是阻阻止止真真菌菌蛋蛋白白的表达的表达 植物凝聚素（略）植物凝聚素（略）（3 3）抗细菌病转基因）抗细菌病转基因 蛋白类蛋白类 ：抗菌肽类、溶菌酶类、其它抗菌：抗菌肽类、溶菌酶类、其它抗菌 （一）抗性丧失及其原因（一）抗性丧失及其原因 1 1、新生理小种或株系分化、新生理小种或株系分化 2 2、抗病性的单一化、抗病性的单一化 3 3、等位基因的影响、等位基因的影响 4 4、环境条件的影响、环境条件的影响 （二）延长抗病品种的使用寿命（二）延长抗病品种的使用寿命 1 1、品品种种的的合合理理布布局局与与轮轮换换、搭搭配配，避避免免单单一化，实现抗源的多样化一化，实现抗源的多样化 2 2、利用复合抗性品种、利用复合抗性品种 3 3、应用多系品种、应用多系品种 4 4、利用水平抗性、利用水平抗性 5 5、改善环境、改善环境二、品种抗性的丧失与对策二、品种抗性的丧失与对策l抗源的收集抗源的收集l抗虫育种方法抗虫育种方法第五节第五节 抗虫品种的选育及利用抗虫品种的选育及利用抗源收集抗源收集l抗源即对某一害虫表现抗性的一切植物材料。抗源即对某一害虫表现抗性的一切植物材料。抗源搜集可以从本地区，本国开始，搜集当地抗源搜集可以从本地区，本国开始，搜集当地古老的地方种和正在推广的优良品种以及