第十一章 抗病虫育种
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抗病虫育种一抗病虫育种的意义与作用1 抗病性、抗虫性的概念(1)抗病性:农作物某品种对某种病害不感染或感染程度较轻,生长发育和农艺性状受害较小,可称具有抗病性。
(2)抗虫性:指寄主植物所具有的能抵御或减轻某些害虫的侵袭或危害的能力。
2 抗病虫育种的意义与作用(1)抗病虫育种是防治作物病虫害的主要方法。
(2)比其他防治病害的方法经济有效、简单易行、效果稳定,而且也没有药剂引起的公害。
3 抗病虫育种的特点抗病虫育种不仅与作物本身的遗传特性有关,而且与寄生物或有害生物的遗传,作物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。
寄主植物和寄生物之间具有协同进化的关系。
4 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基因,而产生毒性(致病)效应;在寄主—寄生物体系中,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。
二作物抗病虫性的类别与机制1 病原菌致病性及其变异(1)致病性:a 毒性(virulence):指的是病原菌能克服某一专化抗性基因而侵染该品种的特殊能力,是一种质量性状,又称为专化性致病性。
b 侵袭力(aggressivenese):指在能够侵染寄主的前提下,病原菌在寄生生活中的生长繁殖速率和强度,是一种数量性状,又称非专化性致病性。
(2)生理小种(physiological race):同一病原菌可以分化成许多类型,不同类型之间对某一品种的专化致病性有明显差异,这种根据病原菌致病性差别划分出的类型,就是生理小种。
(3)致病性的遗传毒性:单基因隐性遗传侵袭力:可能是多基因遗传(4)致病性的变异a 突变:真菌和病毒中已发现不少新的毒性基因来自突变。
b 有性杂交:病原真菌小种间、变种间和种间杂交后基因发生重组。
c 体细胞重组d 适应性变异2 作物抗病虫性的类别(1)按抗病虫性分类免疫:某寄主作物群体在任何已知的条件下,从不受某种特定病原菌浸染危害或某种特定害虫取食危害特性。
《药用植物育种学》教学大纲课程名称:药用植物育种学学时:72 学分:2适用专业:中草药栽培与鉴定、农学开课院(系)教研室:农学与生物技术学院中草药与植物科学教材、教学参考书:《作物育种学总论》,潘家驹主编,中国农业出版社,2000年《植物育种学》,胡延吉主编,高等教育出版社,2003年《药用植物育种学》,庄文庆主编,农业出版社,1993年《植物生物技术》许智宏主编,上海科技出版社,1998年《蔬菜育种学》西南农业大学主编,农业出版社,1990年一、本课程的性质、地位、任务《药用植物育种学》是为中草药栽培与鉴定专业开设的一门专业课,及研究选育和繁殖药用植物新品种的原理与方法的科学。
通过课程学习,以及实验实习操作,要求学生掌握培育药用植物优良品种的基础理论和实际应用的研究方法,培养学生分析、解决问题的能力,为日后从事育种及相关工作和科学研究打下坚实基础。
二、课程教学内容和基本要求绪论一、药用植物育种学的任务和内容二、品种的概念和作用三、药用植物育种的特点四、药用植物育种的现状与发展趋势教学要求:掌握品种的概念、药用植物育种学的任务和内容。
了解药用植物育种的成就与发展趋势。
第一章药用植物育种目标与途径第一节药用植物育种目标第三节获得新品种的一般途径教学要求:掌握药用植物育种目标的确定一般原则;繁殖方式与育种的关系和品种的类型及育种特点;明白获得新品种的一般途径。
第二章药用植物种质资源第一节药用植物种质资源的重要性第二节种质资源的类别第三节药用植物种质资源的收集、保存和研究利用第四节生物多样性与育种的关系教学要求:了解植物种质资源的重要性,了解药用植物种质资源的特点,掌握种质资源的分类特点及使用,掌握种质资源的收集、整理、保存的方法及其研究内容。
第三章药用植物引种驯化第一节引种原理第二节引种方法第三节驯化教学要求:了解引种的概念和意义,握引种驯化的原理,了解引种的工作程序。
第四章选择育种第一节选择的基本原理第二节选择方法第二节种源选择第三节有性繁殖药用植物的选择育种第四节无性繁殖药用植物的选择育种教学要求:理解选择育种的概念和意义,了解选择育种的方法,理解种源选择的概念,掌握芽变和实生选种的原理和方法,掌握有性和无性繁殖药用植物的选择方法,了解选种的程序。
《植物育种学》思考题第一章作物的繁殖方式及品种类型1. 无性繁殖作物进行杂交育种时,大体上要作哪些工作,才能育出品种?2. 试述通过有性杂交培育无性繁殖作物的特点。
3. 根据品种群体内个体同源染色体等位基因以及个体间基因型的情况,可将不同的品种归纳为哪几种群体类型?4. 农作物品种有哪些基本特性?5. 不同类型的品种群体的育种特点是什么?第二章种质资源1.种质资源在作物育种中有哪些作用?2.简述本地资源、外地资源、野生资源和人工创造的种质资源的特点与利用价值。
3.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
4.建拓作物基因库有何意义?如何建拓作物基因库?5.建立作物种质资源数据库有何意义,如何建立作物种质资源数据库?第三章育种目标1.现代农业对作物品种有哪些基本要求?2.制订育种目标的原则是什么?3.作物育种的主要目标性状有哪些?4.怎样才能正确地制订出切实可行的育种目标?5.对你所熟悉的地区,拟订一个作物的育种目标,交说明理由。
第四章引种与选择育种1.如何提高引种成功的可能性?2.根据你熟悉地区的生态特点及生产需要怎样尽快的将外地小麦或水稻品种引入到生产中,请说明步骤及理由。
3.来自同一生态区的某种农作物品种有何共同特点?4.简述引种成功的影响因素及引种规律。
5.比较单株选择法和混合选择法的差别,优缺点及其应用范围。
第五章杂交育种1.杂交育种中,亲本选配的原则是什么?为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键?2.三个各具不同特点的亲本品种,试设计一个三品种三交及三品种双交的育种方案。
①假设亲本并注明其主要特点;②杂种后代处理方法及各世代工作重点,并说明理由;③方案要求写出杂交到品种比较试验,并注明世代年限。
3.杂交育种工作中,常用的杂交方式为单交和复交,两种杂交方式有什么区别?4.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一?杂交方式有哪些?试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中,每一亲本遗传组成的比重如何?为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交?5.简述系谱法、混合法、衍生系统法和单籽传法及它们各自的工作特点,并比较它们各自的优缺点及应用。
《作物育种学总论》习题第一章育种目标1.名词术语:育种目标、生物产量、经济产量、收获指数、株型育种、高光效育种2.现代农业对作物品种有哪些基本要求?3.制订育种目标的原则是什么?4.作物育种的主要目标性状有哪些?5.怎样才能正确制订出切实可行的育种目标?6.为什么通过矮秆育种能提高作物的单产?7.针对你所熟悉的某一地区制订某一个作物的育种目标,并说明其理由。
第二章作物的繁殖方式及品种类型1.简述小麦、玉米、棉花、大豆等作物的花器构造及开花习性。
哪些花器构造和开花习性有利于异花授粉?哪些花器构造和开花习性有利于自花授粉?2.结合具体作物简述自交和异交的遗传效应。
3.农作物品种有哪些类型、各有哪些基本特性?4.不同类型的品种群体的育种特点是什么第三章种质资源1.概念解释:种质资源、起源中心、初生中心、次生中心、原生作物、次生作物、遗传多样性中心、基因银行、初级基因库、次级基因库、三级基因库2.简述种质资源在作物育种中的作用。
3.简述本地种质资源的特点与利用价值。
4. 简述外地种质资源的特点与利用价值。
5.Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用?6.如何划分初生中心与次生中心?7.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
8.建拓作物基因库有何意义?如何建拓作物基因库?9.建立作物种质资源数据库有何意义?如何建立作物种质资源数据库?10.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在?第四章引种与驯化1.引种驯化的概念及基本原理是什么?2.影响引种的因素和引种规律是什么?第五章选择育种1.试述选择育种的基本原理及程序。
第六章杂交育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型?各自的遗传机理是什么?2.为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键?有何重要意义?3.如何理解杂交育种亲本选配的四条原则?4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊?如何理解双亲来源地远近与双亲亲缘关系远近的关系?5.为什么要求双亲应具有较高的配合力?6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一?杂交方式有哪些?试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中,每一亲本遗传比重如何?为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交?7.解释系谱法、混合法、衍生系统法、单粒传法,简述它们各自的工作要点。
棉花抗病虫育种摘要棉花是我国重要的经济作物,据统计,2009年棉花种植面积已经达到全国种植面积的75%,而虫害是制约棉花生产的一个至关重要的因素。
自上世纪50年代后,利用化学药剂是我国防治病虫害的一条十分重要的途径,但长期使用化学药剂不但增加了植棉成本并且污染环境,破坏了生态平衡,而且使害虫的抗药性增强,因此,选育抗病虫害的棉花品种是行之有效的必要措施。
关键词棉花抗病虫育种内容1.棉花抗病虫育种的途径1.1加强种质资源的研究与利用。
加强棉花抗病虫品种的收集、研究及利用,获取抗病虫基因,通过基因导入等技术手段,积极培育棉花抗病虫品种。
1.2常规育种。
常规育种方法有引种、选择育种法、远缘杂交、回交、杂交及诱变育种等。
通过各育种技术将抗虫、高产性状结合起来。
1.3生物技术育种。
该育种技术有转基因抗虫育种及基因工程抗病育种。
2.抗虫基因的来源2.1第一类是从细菌中分离出来的抗虫基因,主要是苏云金杆菌杀虫结晶蛋白(Bt)基因。
目前,在生产上投入使用的仅有这种基因。
2.2第二类是从植物组织中分离出的抗虫基因,主要为蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因等,其中应用最广泛的是豇豆胰蛋白酶抑制剂基因。
2.3第三类是从动物体内分离的毒素基因,主要有蝎毒素基因和蜘蛛毒素基因等。
2.4棉花抗虫育种必须要注意的三个问题:一是必须针对棉花生长发育过程中的主要害虫,选定有抗虫作用的抗虫性状进行抗虫品种的选育。
二是尽可能利用多个抗虫机理不同的抗虫性状。
三是抗虫品种育种中不必追求高抗品种,高抗品种培育难度大,周期长,高抗品种易使虫害产生耐受性而失去抗虫作用。
3.棉花抗病育种3.1棉花抗病育种包括抗枯萎病育种和抗二黄萎病育种等,方法有病圃鉴定、病地系选和杂交育种。
3.2棉花抗病育种目前存在的主要困难是抗源很难找到,因此我们要广泛的开展抗源筛选工作,利用远缘杂交、海陆杂交等发展抗病基因。
总结我国抗虫棉的育种起步较晚,但是仍然取得了举世瞩目的成就,我国是继美国之后第二个拥有Bt基因自主知识产权的国家。
作物育种学总论习题《作物育种学总论》习题第一章育种目标1.名词术语:育种目标、生物产量、经济产量、收获指数、株型育种、高光效育种2.现代农业对作物品种有哪些基本要求?3.制订育种目标的原则是什么?4.作物育种的主要目标性状有哪些?5.怎样才能正确制订出切实可行的育种目标?6.为什么通过矮秆育种能提高作物的单产?7.针对你所熟悉的某一地区制订某一个作物的育种目标,并说明其理由。
第二章作物的繁殖方式及品种类型1.简述小麦、玉米、棉花、大豆等作物的花器构造及开花习性。
哪些花器构造和开花习性有利于异花授粉?哪些花器构造和开花习性有利于自花授粉?2.结合具体作物简述自交和异交的遗传效应。
3.农作物品种有哪些类型、各有哪些基本特性?4.不同类型的品种群体的育种特点是什么第三章种质资源1.概念解释:种质资源、起源中心、初生中心、次生中心、原生作物、次生作物、遗传多样性中心、基因银行、初级基因库、次级基因库、三级基因库2.简述种质资源在作物育种中的作用。
3.简述本地种质资源的特点与利用价值。
4. 简述外地种质资源的特点与利用价值。
5.Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用?6.如何划分初生中心与次生中心?7.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
8.建拓作物基因库有何意义?如何建拓作物基因库?9.建立作物种质资源数据库有何意义?如何建立作物种质资源数据库?10.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在?第四章引种与驯化1.引种驯化的概念及基本原理是什么?2.影响引种的因素和引种规律是什么?第五章选择育种1.试述选择育种的基本原理及程序。
第六章杂交育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型?各自的遗传机理是什么?2.为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键?有何重要意义?3.如何理解杂交育种亲本选配的四条原则?4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊?如何理解双亲来源地远近与双亲亲缘关系远近的关系?5.为什么要求双亲应具有较高的配合力?6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一?杂交方式有哪些?试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中,每一亲本遗传比重如何?为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交?7.解释系谱法、混合法、衍生系统法、单粒传法,简述它们各自的工作要点。
第一章绪论病原生物种类及主要病害特点一、作物抗病虫遗传育种的意义:1、稳定产量、保证品质和保护环境--增加效益;2、现代作物生产:高产、优质、生态、高效、安全病虫害的综合防治(Integrated Pest Management--IPM)以抗病虫品种为主题,结合农业防治、化学防治,低毒、高效的化学农药、低毒或无毒的生物农药…二、作物抗病虫遗传育种的特点: 1.病原物(虫)群体与寄主的协同进化;2.病虫害种类多样性;3.病虫害发生的时间性和区域性;4.与其他学科的关系;(长期任务: 抗病虫基因的克隆、转基因育种、分子标记辅助育种)病(虫)三角关系:只有当Susceptible Host、Pathogen、Favorable Environment三者都同时成立才能出现病害.三、作物抗病虫遗传育种的历史、现状和展望1、作物育种历史=抗病虫育种历史2、现代育种: 重要的育种目标(高产、优质等)---新品种审定和推广的重要内容;绝大多数作物病虫害抗性的理论和方法---育种成效; 基因表达和克隆、转基因技术等3.展望:政府更加重视(人口增加,社会发展,无公害标准化生产,安全食品);研究更加广泛,深入(分子标记辅助选择,聚合育种,转基因技术,多学科交叉);国际和学科间的合作(病害流行,知识产权和WTO )第一章病原生物的种类及主要病害特点(包括真菌、细菌、病毒、线虫、菌原体、螺原体、类病毒等一、病原真菌(菌物Fungous)1、特点: 营养体通常为丝状菌丝与菌丝体;有真正的细胞核、具细胞壁;不能进行光合作用,以吸收方式从外界获取营养,异养/腐生或寄生(附着胞与吸器);通过孢子器产生孢子进行有性与无性繁殖的真核生物3、症状症状的产生:病原菌、寄主和环境三个因素共同作用的结果;同一种病害可能有多种症状、不同病害会有相近的症状:斑点(粉霉层)萎蔫腐烂畸形4、病害循环: 侵染—潜伏—发病—繁殖—再侵染侵染源:当地和异地越冬、越夏传播:风、水、种子、土壤、人类、动物5、重要病害和病原物:稻瘟病、稻纹枯病、恶苗病;麦类锈病、赤霉病、白粉病、黑穗病;棉花黄(枯)萎病、苗期立枯、后期烂铃;玉米大小斑病、黑粉病;油菜菌核病、霜霉病;大豆疫病二、细菌1、一般特点单细胞的原核生物:薄壁菌门,厚壁菌门,软壁菌门和疵壁菌门有或没有细胞壁、没有细胞核,有核质区、…繁殖以裂殖为主,20分钟一次,大部分能在人工培养基上培养形成菌落,有些不能人工培养;异养/腐生为主,主要在基质上生长; 空气、土壤、水等到处都有; 繁殖速率快裂殖方式4、传播和病害侵染循环: 带菌物体(材料); 水、风;昆虫和其他病原(线虫、真菌);动物和人类活动.初侵染—潜伏期—发病—再侵染—寄主成熟收获后,形成休眠体或在其他寄主(杂草)寄生、土壤腐生、越冬越夏水稻白叶枯病,水稻细菌性条斑病,番茄青枯病,甘蓝黑腐病,柑橘溃疡病三、病毒病毒引起的病害在数量上占植物病害的第二位。