水稻品种抗瘟性自然诱发鉴定体系探讨
- 格式:pdf
- 大小:98.39 KB
- 文档页数:2
水稻稻瘟病及其抗病基因的鉴定、分子标记的研究进展水稻稻瘟病(Magnuprothe grisea.无性态:Pyriculariagrisea)是水稻最主要的病害之一。
水稻为世界上最重要的粮食作物之一,世界约有1/2人口以稻米为主食。
但是由于水稻病虫的危害,平均每年有近10%产量遭受损失。
稻瘟病又称稻热病,因为害期、部位不同分为苗瘟、叶瘟、穗瘟、节瘟、谷粒瘟等类型,其中以叶瘟危害最大。
稻瘟病广泛分布于水稻栽培的国家和地区,每年都造成严重损失。
据统计,1975~1990年间全世界11%~30%的水稻因稻瘟病而颗粒无收,全球粮食损失达1.57亿吨,年增长超过1千万吨(Baker等,1997)。
我国的稻瘟病危害也相当严重,自上世纪90年代以来,我国稻瘟病的年发生面积均在380万hm2以上,年损失稻谷达数亿公斤(董继新等,2000)。
目前,我国北方粳稻面积有7000万亩,约占全国水稻播种面积的17%,其中东北地区粳稻面积4700万亩左右。
与南方籼稻相比,北方粳稻在品质和商品量上占有独特优势,其发展潜力巨大。
因此有效控制和防治稻瘟病害具有十分重要的意义。
为了减少病虫害造成的水稻产量损失,人们多采用综合防止的措施,最主要的技术有两种:一是利用不断更新换代的化学农药;二是选择对主要病虫有抗性的良种。
前者不仅成本较高而且污染环境,毒害人体,不利于现代农业的持续发展。
因此改良水稻品种的抗性成为水稻育种工作者的重要目标之一。
长期的生产实践证明,水稻抗稻瘟病品种的选育和利用是防治稻瘟病行之有效的措施。
但由于引进和新育成的抗稻瘟病品种的单一化和稻瘟病生理小种遗传的复杂性和致病力的多样性,往往造成抗病品种在推广种植3~5年后即因产生能侵染该品种的优势小种,最终导致新品种抗性丧失(Ahn等,1996)。
因此加快抗病育种的进程,加强对稻瘟病的防治研究是一项十分迫切而重要的任务。
1.1 水稻稻瘟病的研究进展1.1.1 水稻稻瘟病病原菌研究进展1.1.1.1 水稻稻瘟病菌致病型(生理小种)的研究早在1922年,日本Sasaki(Yamada,1985)在选育抗病品种中就已发现了稻瘟病病菌(Pyricularia garise)的生理分化现象。
稻瘟病在水稻中的遗传规律及稻种选育水稻是世界上最重要的粮食作物之一,而稻瘟病则是水稻生产中比较常见的病害之一。
稻瘟病不仅能导致大量的产量损失,而且能影响水稻的品质,因此对于稻种选育来说,稻瘟病是一个非常重要的研究对象。
在本文中,我们将探讨稻瘟病在水稻中的遗传规律及其在稻种选育中的应用。
一、稻瘟病的遗传规律稻瘟病是由稻瘟病菌引起的一种病害。
稻瘟病菌侵染水稻时,会在水稻叶片上形成一些小斑点,这些小斑点会逐渐扩大,直到整个叶片变黄萎蔫。
稻瘟病的发生和发展与水稻的抗病性有关,而水稻的抗病性则与其基因组中的一些特定基因有关。
在水稻中,对稻瘟病的抗性有两种遗传方式:单基因遗传和多基因遗传。
单基因遗传的抗性又称为主效遗传,是由单个支配基因所控制的,具有绝对优势。
而多基因遗传的抗性则是由多个影响基因共同作用而实现的,具有相对优势。
目前,在水稻中已经鉴定出多个对稻瘟病具有抗性的基因,包括 Pi-1、Pi-2、Pi-3、Pi-4、Piz、Pik、Pia、Pib等等。
其中,Pi-1、Pi-2、Pi-3和Pik等基因是单基因遗传的抗性基因,而Pib和Piz等基因则是多基因遗传的抗性基因。
二、稻种选育中稻瘟病的应用稻瘟病是影响水稻产量和品质的重要因素之一,因此在稻种选育中,对于稻瘟病的抗性具有很高的要求。
在实际的育种过程中,可以通过人工杂交和分子标记辅助选育等方法来实现对稻瘟病抗性的筛选与选育。
人工杂交是目前常用的一种选择稻瘟病抗性的育种方法。
在进行人工杂交过程中,可以根据家系间的抗病性状来选择亲本,以获得对稻瘟病具有高度抗性的后代。
此外,还可以从广泛的家系中选取低抗性的品种,与高抗性品种进行杂交,以增强新品种的稻瘟病抗性。
除了传统的人工杂交方法外,分子标记辅助选育也是一个快速、准确选择抗病品种的方法。
利用分子标记技术,可以实现对抗病基因的鉴定和筛选,从而获得具有稻瘟病抗性的新品种。
此外,分子标记还可以用来鉴定和筛选其他重要性状,如植株高度、耐旱性等等。
稻瘟病防治研究及其抗性鉴定基地和服务五十年防治在危害水稻生产的各类病害中,以稻瘟病为首,该病害遍布世界80多个国家,一般造成减产10%~20%,严重时可达40%~50%,特别严重的田块甚至颗粒无收。
湖南是水稻犬省,控制稻瘟病危害对保证我省水稻优良品种的研究与推广有着重要意义。
我省稻瘟病防治工作起始于二十世纪50年代,1954年,湖南省农业试验总场植保系(省植保所前身)与原华中农科所植保系协作,在古丈县黑泥潭对稻瘟病进行了调查研究。
次年,总场植保系提出胡麻叶斑病、稻热病(即稻瘟病)的调查计划,并于1956年对稻热病单独列题进行研究。
此后,稻瘟病的防治研究一直是省植保所的重点课题,并随着研究的不断深入,其内容也不断增加,领域不断拓宽。
其中,20世纪50年代中期,侧重于药剂防治的研究,其中对汞制剂防治稻瘟病的有效浓度、施用剂型、施药适期以及雨天施药技术等进行了系统研究;20世纪60年代,主要开展了科学的水肥管理防治稻瘟病效果的研究,通过研究,探明了化肥和绿肥与稻瘟病发生流行的关系;1972年以来,与浙江省农科院植保所一道在全国测报与全国稻瘟病科研协作等会议上,率先提出以推广抗病丰产品种为中心的综合防治措施是防治稻瘟病的经济而有效的途径;此后至今,省植保所作为全国科研协作组抗病性研究单位,组织省内外有关协作单位,开展了抗病丰产品种及抗源鉴定筛选的研究,并进行了以抗病丰产品种为中心的综合防治试验示范。
1、持久抗瘟性与抗性育种在大田生产中,由于一些抗性品种的抗瘟性在3--0 a中逐渐消失,因此给稻瘟病的防治提出了新的挑战。
为解决这一国际难题,省植保所在国家自然科学基金的资助下,由彭绍裘研究员主持,于1990年开始了稻类持久抗瘟性基因的发掘与利用研究,首次全面系统地提出了以病区时空动态效应强度抗病信息流质量反应为核心的持久抗瘟性鉴定方法,揭示了持久抗瘟性应具有的4个特征,分析了稻类持久抗瘟性形成和衰变的原因。