抗病育种的状况和问题.ppt

抗病育种的状况和问题 一、前言 1、绿色植物对寄生物的抗性 2、1900年育种。 人类驯化植物种的阶段，对作物进化起了选择作用，直到19世纪选择是自然和人类选择的结合。自然选择发生使植物基因更好地适用于本地条件（气候、地形、土壤、农业系统）。受到人类优待的植物类型是人类选择的，整个实际，这种选择导致本地种（landraces）适应于栽培、气候、土壤和人工所期待的组合环境。19世纪前人类选择的重要性与自然选择的成份比是小的。19世纪完全改变了这种状况，Halfway认为19世纪从本地种有意识的选择改良植物类型和在大多数重要作物中实现选择的植物型之间杂交。 1850年英国农民从自己的田间选择了优良的小麦植株，它的后代成为品种Browick，后来一个多世纪高抗条锈病，19世纪中叶马铃薯病毒和晚疫病的流行导致从杂交育种中选择新品种。 20世纪末，在许多作物中， 品种杂交创造的遗传变异产生新品种已成为有规律的程序，大多数植物育种者考虑对重要病原物的抗性 3、1900年后育种 这一世纪早年发现和证实孟德尔遗传规律后不久，并了解各种病虫害的抗性，1920年在各种作物中通过杂交选育抗病品种，如小麦抗杆锈、条锈腥黑穗，在亚麻、棉花、甘蓝和甜瓜抗镰刀菌萎蔫病。 几乎大面积栽培抗病品种，不久，人们面对适应病原物群体抗性问题——新小种（亚麻萎蔫菌、小麦秆锈菌）。这种阻碍没有使育种者泄气，相反，对抗性和商品品种结合的探究迅速增加，直到现在。 大量利用抗性暴露了抗性的优点与缺点，一旦引入抗性防治病原物是很便宜的方法和很容易利用。从整个作物与病原物估计抗性的经济价值是困难大，每年至少要几百万美元。但是两个缺点也表现非常明显。抗性基因是高度病原物专化性的，即它们仅仅对一种病原物有效，因为在大多数情况至少有几种病原物侵害作物，如果农药很大程度上不使用，必须引入对每种病原的抗性，病原物专化性常常更进一步。在病原物群体中许多抗性基因会适应克服，导致这些抗性基因有效地丧失。育种者必须寻找新的抗性基因。 这导致使用如多系、品种混合、基因布署、品种多样化和多抗性基因屏障策略。更持久地利用这些抗性基因的观念，也导致涉及抗性本质和利用的观念，是病原物不能克服持久抗性。 同时，育种专家和植病专家将抗性育种发展为高效程序。最初在田间对所有干扰因子独立性进行筛选，在同一时间和植物所期望的生育阶段暴露同一病原物群体进行一轮筛选。发展技术上高度先进的筛选方法，目前，从栽培植物种1980年来第一次引入已稳定地扩大，到广泛与相关野生种活的抗性基因来源，从那些无亲缘关系的生物获得的遗传信息，例如：已实现从细菌（Bt基因）和病毒（蛋白质衣壳基因）引入作物提供对某些寄生物的抗性。 这些发展有效地提供了对病害的抗性。1、恰当的抗性评价。2、适当的抗原鉴定。3、抗性组合到商品品种中。 抗性鉴定和组合要求有效的和有代表性的筛选方法，有效性意思是时间或成本，代表性意思是筛选程序鉴定的抗性与栽培情况一样充分有效，有效筛选程序要求寄主-病原物系统（pathosystem）的遗传学和病原物生态学与流行学知识。 二 抗性评价 抗性的效果是减少病原物生长和发育，因此在同一时间测定病原物数量应当和感病品种作比较，差别越大，其感病性或抗病性差异愈大，对病原物量的测定一般不可能，因为病原物不是或仅部分是可见的，但人们可以直接或间接评价病原物对寄主的影响。如果病原物自身是不可见的，在这方面病原物可分为三类： 1、部分可见病原物例如外寄生的白粉病菌（大多病原可见）、锈菌、腥黑粉和黑粉菌。2、可以评价直接影响的病原物，这种病原物自身不可见，但通过组织变化识别其存在例如septoria。3、必须通过对寄主间接的影响评价病原物数量，既真实的病害症状，例如维管束病原物引起的萎蔫、有病毒引起的卷叶、矮化、花叶等。 已有经验评价1和2类病原物影响组织量，提供很好的病原物数量估计方法。因此，用过评价相对高感对照受害组织量评价抗性是一个好办法。另一方面，引起病害病原物的间接影响，例如病毒很少提供评价病原物的可靠方式，病害症状的严重性和病原物数量之间相关性由于存在变化而很差。 受害组织数量是评价病原物的好方法，但病原物存在数量不仅仅与寄主抗性水平相关，其他因素能有干扰。例如： 1、小区间干扰，一般抗性筛选在小的邻接的小区进行，如果不是一个高感的邻区，抗病材料可能未接受丰富的接种题。这种抗病材料可能大大增加，特别气传病原物在了解其材料的抗性水平时，干扰很大。 2、熟期，如果材料或熟期差异相当大，暴露病原物时期变化很大，通常整个材料在同一时期评价。如小麦对由镰刀菌引起穗枯的抗性，由于这种情况，迟熟品种相当大超过评价水平。对Septoria叶斑与颖枯评价的有效性也相同，愈迟的材料抗性级别愈低。 3、接种体密度，可能