抗病育种的步骤和方法如下(精)
植物学中的抗病抗虫育种方法

植物学中的抗病抗虫育种方法植物是人类的重要食物来源,但在生长过程中会受到各种病虫害的侵袭,造成生长受阻和产量下降。
因此,如何研究并开发出抗病抗虫的新品种,是植物育种中极为重要的课题。
本文将从传统手段和现代技术两个方面介绍植物学中的抗病抗虫育种方法。
一、传统手段1.质量选择法这种方法是通过观测不同品种的P覆盖率(病害在种群中的比例),选择病害最少的种子,进行后代的繁殖。
这样在种群中就能筛选出抗病能力强的品种。
2.人工授粉法这种方法主要是对花粉进行人工授粉,将高抗病品种的花粉授粉到病害重的品种上,使得后代具有了更强的抗病性。
3.杂交育种法这种方法与人工授粉法类似,是选择两个或多个不同的品种,将它们授粉或杂交,从而培育出具有更强抗病力的新品种。
通过这种方法育出的新品种具有较高的适应性和病害抵抗能力。
4.紫外辐射法紫外辐射法是使用紫外线对种子进行照射,使得基因发生改变,从而培育出的新品种抗病性更强。
二、现代技术1.遗传工程遗传工程是通过外源基因的导入或者定向突变生成的基因修饰手段,利用生物技术实现抗病、抗虫。
通过生物学、分子生物学、细胞生物学等多门学科的综合应用,可以在病虫害抵抗性、抗逆性、品质改良等多个方面进行改良。
2.分子标记辅助选择法这种方法是通过分子标记分析,选择与抗性相关的分子标记,将分子标记与抗性基因相关联,从而可以高效地筛选出具有抗病抗虫能力的新品种。
3.基因组编辑技术基因组编辑技术也是现代育种技术中的一项重要内容,通过CRISPR/Cas9系统,对自然界生物存在的基因进行剪接,从而使得抗病抗虫能力更强,品质更优,产量更高的新品种诞生。
总之,植物学中的抗病抗虫育种方法十分丰富多样,从传统方法到现代技术,都是育种人员共同研究的方向。
在未来的发展中,我们期待更多新技术的出现,从而更好地提高植物产量和质量,为人类的饮食安全和经济发展做出贡献。
植物抗病育种的方法与策略

植物抗病育种的方法与策略植物病害是在农业生产中常见的问题,会导致严重的经济损失和食品安全问题。
因此,植物抗病育种成为解决这一问题的关键因素之一。
本文将介绍植物抗病育种的方法和策略,帮助农民和农业科研人员掌握相关知识,提高抗病能力。
一、传统育种方法传统育种方法是植物抗病育种中常用的方法之一。
这种方法主要通过选育具有抗病性的品种来提高植物的抗病能力。
传统育种方法通常包括以下几个步骤:1. 选择抗病亲本:通过对大量植物种质资源进行筛选,选择具有抗病性的品种作为亲本,为后续杂交提供优良基因。
2. 杂交育种:选择抗病亲本进行杂交,并进行杂交后代的筛选和选择。
3. 抗病性鉴定:对杂交后代进行抗病性鉴定,筛选出具有较高抗病性的品种作为繁育材料。
4. 繁育和推广:将选育出的抗病品种进行繁育和推广,为农民提供抗病能力强的植物品种。
传统育种方法虽然有效,但其周期较长,效率相对较低。
为了提高育种的效率和准确性,近年来,逐渐出现了分子育种和基因编辑等新技术。
二、分子育种方法分子育种方法是在遗传学和分子生物学的基础上,利用分子标记辅助选择的育种方法。
通过识别与抗病相关的基因或分子标记,在短时间内有效选择具有抗病性的品种。
1. 基因定位:通过分子标记和遗传连锁图谱等手段,将与抗病性相关的基因定位在染色体上,确定其位置。
2. 功能解析:通过基因克隆和功能解析等分子生物学技术,研究抗病基因的功能和作用机制。
3. 分子标记辅助选择:利用分子标记进行抗病基因的筛选和选择,提高育种效率和准确性。
4. 基因组编辑:利用CRISPR/Cas9等基因组编辑技术,直接对植物基因进行编辑,增强或抑制抗病相关基因的表达,从而提高抗病能力。
分子育种方法具有高效、准确和可持续发展的特点,被广泛应用于植物抗病育种。
三、策略和创新除了上述育种方法,还可以采取一系列策略和创新来提高植物的抗病能力。
1. 多样性与遗传资源利用:充分利用植物的遗传多样性和种质资源,通过杂交和选择等手段,选育具有抗病性的品种。
遗传改良抗病育种方案

遗传改良抗病育种方案1. 引言在农业生产中,病害是影响作物产量和品质的重要因素之一。
为了提高作物的抗病能力,遗传改良是一种有效的手段。
本文将阐述一种遗传改良抗病育种方案,以帮助农民有效地提高作物的抗病能力并增加产量。
2. 背景病害对作物的影响主要体现在两个方面:一是病害直接导致植株凋谢、死亡甚至导致作物完全丧失,二是病害对作物的影响会导致产量的减少和品质的下降。
因此,提高作物的抗病能力对于农业生产尤为重要。
3. 方法针对作物的抗病育种,可采用以下基本步骤:3.1. 选择抗病材料首先需要从大量的作物种质资源中筛选出具有较强抗病能力的品种或个体作为亲本材料。
这些材料应该经过鉴定和筛选,确保其抗病性稳定且能够遗传给后代。
3.2. 鉴定抗病性通过病原菌的感染试验,鉴定亲本材料的抗病性。
可采用不同病原菌进行感染试验,观察亲本材料的表现,评估其抗病程度。
3.3. 进行杂交选择抗病性强的亲本材料进行杂交,获得具有较强抗病能力的杂交后代。
在杂交中,需要注意控制亲本材料的纯合性,避免抗病基因的丧失。
3.4. 选择和筛选后代通过对杂交后代进行大量筛选和选择,筛选出具有较强抗病能力的个体作为育种材料。
该过程可通过人工鉴定、病原菌感染试验和分子标记等多种手段进行。
3.5. 连续选择和繁殖通过连续选择和繁殖,逐步提高育种材料的抗病性稳定性。
该过程需要持续进行,经过多轮选择后,逐渐选出具有优良抗病性的品种。
3.6. 培育抗病新品种最终,将选出的具有优良抗病性的材料进行选育,培育出适应当前环境的抗病新品种。
4. 优点遗传改良抗病育种方案具有以下优点:•提高作物的抗病能力,减少病害对作物产量和品质的影响;•通过选择和筛选,提高作物品种的抗病性稳定性,使其具有持久抗病能力;•能够针对特定的病害进行改良,提高作物对特定病害的抗性。
5. 局限性和挑战遗传改良抗病育种方案也存在一些局限性和挑战:•育种周期较长,需要较长时间才能培育出具有较强抗病能力的新品种;•遗传改良涉及到大量的繁殖和选择工作,需要耗费较多的人力、物力和财力投入;•对于一些复杂性病害,仅通过遗传改良可能无法完全解决,还需要综合运用其他方法进行防控。
作物抗病性鉴定

实验六作物抗病性鉴定作物抗病性鉴定(evaluation of disease resistance )是作物抗病育种的重要基础,从抗原筛选、后代选择、直到品种推广的全过程都离不开抗病性鉴定。
狭义的抗病性鉴定是评价寄主品种、品系或种质对特定病害抵抗或感染程度,广义的抗病性鉴定还应包括病原物的致病性评价。
鉴定方法包括自然鉴定、接种鉴定、田间成株鉴定、室内苗期鉴定、离体鉴定及间接鉴定等,在实际工作中则需根据作物、病害种类,目的要求和设备条件而定。
常用方法如下:1、田间自然鉴定自然发病条件下的田间鉴定是鉴定抗病性的最基本方法,尤其是在各种病害的常发区,进行多年、多点的联合鉴定是一种有效方法。
它能对育种材料或品种的抗性进行最全面、严格的考验。
田间鉴定的方法因作物种类而异,大田作物的田间鉴定一般要进行人工接种,接种方法又因病菌而异。
对于稻瘟病等气传病害,可分别用涂抹、喷雾及注射等方法进行接种,以使具有抗接触、抗侵入等抗病机制的品种也得以发病。
2、温室或田间接种鉴定这种方法是将病原菌孢子或病毒直接接种到温室或田间植株的叶片、果实或根上,它适合对所有作物进行抗病性鉴定。
由于抗病现象是寄主、病原物及环境条件三者共同作用的结果,因此,这种鉴定结果也能真实地反映被鉴定材料的抗病性,可靠性强。
接种鉴定的技术规程包括育苗、接种体的制备(病菌的分离、保存与抱子诱发)及接种3个环节,接种的方法有点滴法、喷雾法、摩擦法及注射法等。
3、离体接种鉴定为鉴定以组织、细胞或分子水平的抗病机制为主的病害,可选用离体接种鉴定。
具有操作简便,鉴定结果可靠等优点。
可同时分别鉴定同一材料对不同病原菌的抗性。
因直接从植株上取下子叶、叶片或果实进行鉴定,不影响幼苗正常生长发育和开花结实。
鉴定方法不仅因作物、病菌种类而异,而且抗病性分级标准也因作物、病原菌的种类不同而存在很大的差别。
以下则针对水稻稻瘟病、小麦条锈病、玉米大斑病等部分主要作物的最重要病害分别学习各种鉴定方法和技术。
病虫害防治中的抗性品种选育方法

病虫害防治中的抗性品种选育方法病虫害是农作物生产中常见的问题之一,严重影响着农作物的产量和品质。
为了有效地控制病虫害,选育抗性品种成为了一种重要的策略。
本文将介绍一些病虫害防治中常用的抗性品种选育方法。
一、经典育种法经典育种法是传统的品种选育方法,通过人工选择相对抗性较强的个体进行杂交,将抗性基因逐代固定在后代种子中。
这种方法主要包括品种杂交、选择和后代测试三个阶段。
在品种杂交阶段,选取抗性较强的亲本进行杂交,通过亲本间的配对产生具有抗性基因的杂种。
在选择阶段,对杂交种进行筛选,选择出具有较高抗性的个体,将其作为下一代的亲本。
在后代测试阶段,将选育出的品种进行大田试验,验证其抗性之后再推广应用。
二、基因工程育种法与经典育种法相比,基因工程育种法可以更加精确地导入抗性基因,并且可以在短时间内完成品种选育。
该方法的主要步骤包括基因克隆、转化和品种筛选。
在基因克隆阶段,通过分离和克隆已知的抗虫抗病基因,得到基因的DNA序列。
在转化阶段,将克隆的基因导入目标作物的细胞中,使其表达抗虫抗病蛋白。
在品种筛选阶段,对转基因植株进行抗性鉴定和品质评价,最终选育出具有抗性的品种。
尽管基因工程育种法在品种选育过程中具有一定的优势,但其应用受到一些限制,如转基因作物的安全性和可行性问题,以及公众对转基因食品的担忧等。
三、体细胞遗传育种法体细胞遗传育种法是近年来发展起来的一种新的选育方法。
该方法通过细胞核的重新组合和转移,实现抗性基因的引入。
主要包括细胞核移植和胚胎培养两个步骤。
在细胞核移植阶段,将带有抗性基因的细胞核移植到受体细胞中,使其合并为一体。
在胚胎培养阶段,对移植后的胚胎进行培养,使其发育为完整的植株。
最终,通过遗传学分析和大田试验验证其抗性。
体细胞遗传育种法是一种高效的选育方法,可以克服传统育种方法中的某些限制。
然而,该方法仍然面临技术成熟度和成本效益等方面的挑战。
四、分子标记辅助育种法分子标记辅助育种法是一种通过分子标记技术辅助品种选育的方法。
第11章抗病育种

轮回选择法(可以积累多个抗性基因) ①选用若干个具有水平抗性的亲本系,随机交配,
混合授粉,繁殖成综合品种群体。 ②从中选出若干抗性强的优株自交(人工辅助)。 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。
2、病原菌的生理小种
同一种病原菌(种或变种)可以分化出不 同的类型,它们对不同品种有不同的毒性,某个 特定病原菌类型称为生理小种,也叫毒性小种 。
生理小种在形态上难以区分,只能用一套抗 病能力不同的鉴别寄主来区分。 要求:鉴别力 强;抗性反应稳定;具有不同的抗病基因;有代 表性的纯系品种。
3、生理小种的消长
➢ 毒性基因只能克服相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。
病原菌 小种
0 1 2 3
基因型 A1A1A2A2
甲 r1r1r2r2
感病
a1a1A2A2 感病
A1A1a2a2 感病
a1a1a2a2 感病
寄主品种及其基因型
种工作较好国家或地区收集。 3、从育种的后代材料鉴定筛选。 4、从近缘种属植物中挖掘。
(二) 抗病品种选育方法 1、引种 2、选择育种 3、杂交育种
除采用常规的系普法、混合法选育单基因 或少数主基因抗性外,在选育由多基因控制的、 或者抗多种病虫害的品种时: ➢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 。
品种的抗性表现,与品种本身、病原(虫)数量和 侵染力以及环境条件等因素相互作用的结果。
抗病育种的步骤和方法如下(精)

抗病育种的步骤和方法如下:一、抗源的选择广泛授集育种原始材料,从中筛选具有能抗某种或某几种,或抗某一病害的不同生理小种的亲本作为抗源,这是选育抗病品种的最为重要的物质基础。
抗病基因的主要供体之一是作物的近缘野生植物,目前育成的各种作物的抗病品种,大都是将野生近缘植物的抗病基因(或其衍生种)导入新品种而育成的。
一般说来,作物初生基因中心或多样性中心,即寄主、寄生物的共同发源地,寄主的抗病类型和病菌的毒性类型,往往最为复杂多样。
例如美国在土耳其南部授集到一个小麦标本(编号PI178383),能抗条锈病4个生理小种,腥黑穗病的35个和矮腥黑穗病的10个生理小种。
菲律宾国际水稻研究所在6723个原始材料中筛选抗草丛矮缩病的抗源,结果从印度的一个野生稻(O. nivara)中找到了抗源。
苏联在墨西哥野生棉种中找到了抗棉花黄萎病的抗源,并育成了抗病品种塔什干1号、3号。
其次,选用抗源时,必须了解本地区本作物主要病害病菌类型及主要生理小种的组成、抗源的抗谱大小。
如1963年因出现条中13、16号小种,使南大2419小麦失去抗性;1972年出现新小种条中18、19号,使阿勃、丰产3号小麦失去抗性。
据研究,抗源的抗谱与抗性持久性有关系。
例如抗条锈品种尤皮Ⅱ,抗10个小种,对1个小种感病,维持抗性18年;丰产3号对7个小种免疫,5个小种抗,2个小种感,维持抗性9年;北京8号对1个小种免疫,2个小种抗,6个小种感病,维持抗性4年。
选育抗病品种,利用野生近缘植物或古老的地方品种,往往会带来若干不易克服的缺点,所以一般以利用其衍生种作抗源比较好。
例如,用“高加索”作为抗白粉病亲本,高加索的抗源来自德国品种牛朱特(牛朱特与无芒4号杂交,再与无芒1号回交育成高加索),而牛朱特的抗源来自黑麦,抗源也可用人工诱变方法自行创造。
必须指出,抗源单一化,实质上就是品种单一化,容易使新品种失去抗性。
因此必须广泛授集抗源。
例如,日本从1932年就开始进行抗稻瘟病基因的分析研究工作。
蔬菜作物抗病品种培育

蔬菜作物抗病品种培育一、引言近年来,蔬菜种植业遇到了许多病害问题,这不仅给农民带来了经济损失,也影响了人们对健康蔬菜的需求。
因此,培育抗病品种成为了蔬菜作物产业发展的重要课题。
本文将探讨蔬菜作物抗病品种培育的方法和意义。
二、抗病品种培育的意义蔬菜作物抗病品种培育的意义在于提高蔬菜作物产量和质量,减少病害给农民带来的经济损失。
一旦出现病害,不仅会导致蔬菜植株生长不良,还会影响到果实的品质和口感。
通过培育抗病品种,可以增强蔬菜作物对各类病害的抵抗力,降低患病率,确保蔬菜作物的安全生产和供应,满足人们对健康蔬菜的需求。
三、蔬菜作物抗病品种培育的方法1. 遗传育种遗传育种是蔬菜作物抗病品种培育的主要手段之一。
通过选择抗病亲本进行杂交、选择、反复育种等一系列工作,可以培育出具有抗病性的新品种。
例如,选取抗病覆盖底薤亲本与普通底薤亲本进行交配,再选择并回交多代,最终培育出抗病性更强的新品种。
2. 基因工程随着生物技术的发展,基因工程也逐渐应用于蔬菜作物抗病品种培育中。
通过转基因技术,可以将特定的抗病基因导入到目标作物中,使其具备抵抗病害的能力。
例如,将某个抗病基因从一种蔬菜植物导入到另一种蔬菜植物中,使其能够抵抗原本易受感染的病害。
3. 病害防控在培育抗病品种的同时,合理的病害防控对于蔬菜作物的健康生长也至关重要。
加强病害监测和预警,合理使用化学药剂和生物制剂,加强土壤管理和病害源的控制,能够有效减少病害的发生,保护蔬菜作物的生长。
四、案例分析以西红柿为例,由于它的叶片薄而嫩,比较易受到多种病害的侵袭,因此西红柿的抗病性培育一直是育种工作者的重要课题。
通过遗传育种、基因工程等手段,育出了多个基因型抗病品种。
这些品种在生长季节内不仅叶片绿色健壮,而且抵抗力强,能够有效抵御各种病原菌的入侵,大大提高了西红柿的产量和品质。
五、展望目前,蔬菜作物抗病品种培育虽然取得了一定的成果,但仍存在着许多亟待解决的问题。
未来的发展需要进一步深入研究蔬菜作物的抗病机理,寻找新的抗病基因,探索更有效的培育方法。
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抗病育种的步骤和方法如下:一、抗源的选择广泛授集育种原始材料,从中筛选具有能抗某种或某几种,或抗某一病害的不同生理小种的亲本作为抗源,这是选育抗病品种的最为重要的物质基础。
抗病基因的主要供体之一是作物的近缘野生植物,目前育成的各种作物的抗病品种,大都是将野生近缘植物的抗病基因(或其衍生种)导入新品种而育成的。
一般说来,作物初生基因中心或多样性中心,即寄主、寄生物的共同发源地,寄主的抗病类型和病菌的毒性类型,往往最为复杂多样。
例如美国在土耳其南部授集到一个小麦标本(编号PI178383),能抗条锈病4个生理小种,腥黑穗病的35个和矮腥黑穗病的10个生理小种。
菲律宾国际水稻研究所在6723个原始材料中筛选抗草丛矮缩病的抗源,结果从印度的一个野生稻(O. nivara)中找到了抗源。
苏联在墨西哥野生棉种中找到了抗棉花黄萎病的抗源,并育成了抗病品种塔什干1号、3号。
其次,选用抗源时,必须了解本地区本作物主要病害病菌类型及主要生理小种的组成、抗源的抗谱大小。
如1963年因出现条中13、16号小种,使南大2419小麦失去抗性;1972年出现新小种条中18、19号,使阿勃、丰产3号小麦失去抗性。
据研究,抗源的抗谱与抗性持久性有关系。
例如抗条锈品种尤皮Ⅱ,抗10个小种,对1个小种感病,维持抗性18年;丰产3号对7个小种免疫,5个小种抗,2个小种感,维持抗性9年;北京8号对1个小种免疫,2个小种抗,6个小种感病,维持抗性4年。
选育抗病品种,利用野生近缘植物或古老的地方品种,往往会带来若干不易克服的缺点,所以一般以利用其衍生种作抗源比较好。
例如,用“高加索”作为抗白粉病亲本,高加索的抗源来自德国品种牛朱特(牛朱特与无芒4号杂交,再与无芒1号回交育成高加索),而牛朱特的抗源来自黑麦,抗源也可用人工诱变方法自行创造。
必须指出,抗源单一化,实质上就是品种单一化,容易使新品种失去抗性。
因此必须广泛授集抗源。
例如,日本从1932年就开始进行抗稻瘟病基因的分析研究工作。
已鉴定出稻瘟病菌有T、C、N三个群共18个类型,并鉴定出14个抗病基因,其中只有pi-a和pi-i是日本的,其它12个基因都是从国外引进的。
如中国的“杜稻”、“荔枝红”(pi-k基因),美国的“辛尼斯”(pi-z),巴基斯坦的“塔杜康”(pi-ta、pi-ta1),印度的TKM-6(pi-z t),印尼的“金娜”(pi-b),马来西亚的“美丽克库宁”(pi-b)等。
目前由于生理小种的变化,如中国的杜稻等具有pi-k,或pi-ta2等基因的抗病品种已失去抗性。
因而如能累积对所有小种的抗病基因,则可以增强品种的抗病性。
日本对水稻抗白叶枯的育种也十分重视。
按日本病原菌的菌型和其相对的抗病品种,大致分为四个群和五个菌系(表1)。
其中I型菌系群在日本全国都有分布,黄玉群对菌系I的抗性由一对显性基因X a-1所控制,而R. Emas群对菌型I和II的抗性是由两对联锁的显性基因X a-1和X a-2控制的。
二、育种材料的抗病性鉴定抗病性鉴定是育种工作基本环节之一。
正确的鉴定,又是正确选择的重要依据。
1、抗病性鉴定的方式与方法鉴定抗病性最可靠的方法是直接测定植物的感病性。
一般分为:(1)田间鉴定和室内鉴定田间鉴定容易受气候条件的干扰,有时结果不甚可靠。
有些病害有时在自然情况下不发病,必须用人工方法,创造充分发病的条件,如喷水、遮荫、调节播种期和增加施肥量等,或送到经常发病的地区鉴定。
室内鉴定可以不受季节性限制,并便于控制使用各个小种和防止危险性病原菌的污染。
但必须有调节温湿度和光照的设施。
同时,有些病害,如麦类锈病,马铃薯晚疫病等,抗性常常显现在成株期,如果在温室内鉴定,占用面积较大,鉴定材料不可能很多,故室内鉴定适合于苗期鉴定。
(2)成株期鉴定和苗期鉴定某些病害成株期鉴定与苗期鉴定基本一致。
有些病害如小麦锈病,有时苗期感病而在成株期抗病。
成株期鉴定一般都在田间进行,最好另设病圃。
某些气传病害常发病地区,可种植诱发行,行内种植1-3个最感病品种的混合种子,每隔一定距离种一长行,与鉴定材料的行向垂直,并在鉴定材料中隔一定距离,种植抗病和感病对照品种,以便检验发病是否均匀,必要时计算相对病指。
但为了保证充分发病并获得较为可靠的结果,应该进行人工接种鉴定。
接种的方法有①注射接种:在适当的生育期(条锈在拔节前后,秆锈在孕穗期)注射本地区的流行小种病孢子悬浮液,并调节环境条件,以利发病。
注射接种可在诱发行(每隔1米)注射若干株,也可注射在鉴定材料茎秆上。
②分圃接种:对杂种后代材料一般采用混合菌种接种,如需要分小种接种,可采用分圃鉴定(1个小种一个圃),小种圃间隔约100米。
每个圃中的材料,种植一米长短行即可。
③喷雾接种:用孢子悬浮液喷洒整个小种圃,用塑料薄膜覆盖保湿,这样发病快,可防止小种间污染。
苗期鉴定一般在温室内进行,在短时期内可获得大量材料的鉴定结果。
苗期接种一般采用扫抹法,滑石粉稀释孢子撒接法等。
其它接种方法因病害种类不同而异,如小麦赤霉病可用麦粒地表接种,腥黑穗病、线虫病可用孢子或虫瘿拌种接种。
棉花枯黄萎病,可用肥料拌残毒物(菌种)沟施接种。
水稻白叶枯病(伤口传染)可用剪叶或针刺的方法接种。
还有些植物的病害,可用植株上摘下来的叶子接种。
2、病害指标和记载方法目前各种作物抗病性鉴定所用的指标大致有三项:即反应型、普遍率和严重率。
(1)反应型这是鉴定过敏性坏死反应抗病性普遍采用的定性分级方法。
它表现在植物保护反应的强度和孢子堆的大小方面,主要反应品种的垂直抗性。
麦类锈病一般分为下列等级:“0”免疫,不产生夏孢子堆,完全无症状;“0;”高抗,不产生夏孢子堆,但产生枯死病斑和失绿反应;“1”抗,孢子堆小而少,常不破裂,周围有枯死反应;“2”中抗,夏孢子堆小到中,周围有枯死或失绿反应,秆锈夏孢子堆常生长在绿岛中(周围有坏死环);“3”中感,夏孢子堆中等大小,周围无枯死反应,但有轻微失绿现象;“4”高感,夏孢子堆大而多,周围无枯死反应,早期失绿现象不明显(秆锈夏孢子堆愈合);“X”混合型,夏孢子堆大小和反应变化不定,同一叶片上出现不同类型的反应。
对小麦赤霉病,也可用抗病性反应级。
其标准是:1级 高抗,病害仅局限于接种小穗上,不扩展到穗轴上;2级 中抗,接种小穗发病后,病害可扩展到穗轴上,但不侵染到邻近小穗;3级 中感,病害侵染到穗轴和接种小穗邻近的小穗,但其侵染范围在穗长的1/2以内; 4级 高感,病害侵染穗轴后,很快蔓延到全穗1/2以上或呈急性凋枯型。
(2)普遍率 表示群体发病情况,用百分率表示,即病叶或病茎数占总体的百分比。
一般采用目测估计,要求较精确的鉴定时,可随机取样调查。
(3)严重度 指病叶或病秆上孢子堆数量的多少,或病斑占全叶面积的比例大小等,用分级方法表示。
如秆锈病鉴定,分为8级即1%、5%、10%、25%、40%、65%、80%、100%。
普遍率和严重度都是品种材料抗病性“量”的指标,在菌量和发病条件一致的情况下,也能反应品种间水平抗性的差异。
为了便于比较,可把普遍率、严重率结合为一个指标,即病情指数。
nTa ...x a x a x n n 2211++病情指数= 式中x 0、x 1、x 2…等表示各级病情频率,a 0表示不发病,a 1、a 2…表示各级病情等级。
n 为最高病级(一般4级),T 为调查总数,即n 210...x x x x +++。
此外,某些病害,如黑穗病,个体间感病程度没有差异,可用感病个体的百分数表示。
白粉病抗性鉴定计算普遍率时,只要叶片上有病斑就算发病;计算严重度时按各级严重度百分率上限计算(如病斑占叶面积5%以下,或6-10%,即以5%或10%计算)。
100⨯⨯严重率发病率%=普遍率三、育种实施抗病育种与一般育种相同,也可运用引种、系统选育、杂交回合和诱变等方法,但也有比较特殊的地方。
1、 选择育种用选择育种法选育抗病品种,必须在加强病原菌的选择压力下才有效果。
简单地说,即在经常严重发病的地区或病害严重流行的年份,才有较好的选择效果。
如江西省万年县在感病的小麦品种南大2419中,选出了较抗赤霉病的万年2号。
抗枯萎病棉花品种57-681等,也是用这种方法选育成的。
2、 杂交育种近代抗病育种,仍然大都是针对专化性抗性进行的。
如美国、加拿大等,以单基因(主效基因)抗锈育种为小麦杂交育种程序的基础。
一般说来,专化性抗性大都为主基因控制的显性遗传,抗病对感病是显性。
但也有某些亲本的抗病性是隐性遗传的。
据日本研究,抗稻瘟病基因在杂交后代群体中有显性(50%)、不完全显性(25%)及隐性(25%)三种情况。
所以F 1感病,F 2也可能分离出抗病植株。
因此,在F 1世代不能只凭抗病性淘汰。
一般F 2-F 4为集团种植,到F 5进行株系选育,从F 6开始进行抗性鉴定,直到育成新品种。
但国际水稻研究所选育多抗性品种,以采用系谱选择法为主。
积累抗病基因是抗病育种的主要方法。
例如,日本在1936年用水稻品种银坊主与朝日杂交,育成了抗稻瘟病的农林8号;用上川和撰一杂交,育成抗叶稻瘟病的农林6号。
1943年用农林6号和8号杂交,育成抗稻叶、穗瘟病的农林22号。
此后又以农林22号与中京旭杂交,育成了山彦,其抗性与经济性状都有了进一步提高。
此外,由于抗病亲本的抗性遗传性不同,如遗传传递力有强弱,抗性基因对数也不同,以及病菌的变化等,杂交后代分离的情况比较复杂,而且抗病性往往与丰产性有矛盾,所以杂交规模与后代群体必须适当加大,才能培育出抗病良种。
根据小麦抗锈育种的经验,在亲本选配上至少要有一个遗传传递力较强的抗锈亲本。
其组合方式必须是抗锈与丰产相结合,并在杂交后代中注意选拔中间材料,加以改进利用。
各代选择必须突出重点,抓住主要性状,进行严格的抗性与丰产性鉴定。
3、回交转育垂直抗性多数属简单遗传,可用回交转育法将抗病基因转入新品种中。
例如:①一个品种或品系主要性状优良,但不抗病,可用回交法转入抗病基因,保持原品种的其它优良性状。
②抗病性很好,但有其它不良性状,甚至有连锁的材料;利用中间或属间杂交创造新抗源,可采用渗入回交法,把抗病基因导入新品种中,而排除其它不良性状的干扰。
在回交法中,所用抗病亲本遗传性简单而且是显性的,效果较好。
如果抗病性遗传基础复杂,回交代数增多,则抗病性会有减弱趋势。
但回交法也有一定的缺点,它只能得到与轮回亲本相似的农艺性状,不易进一步提高,除增强转育的抗性外,也不能增强亲本以外的抗性。
因此,一般回交1-2代后就要改用其它选择方法(图1)。
图1 X抗病基因转入母本品种示意。