抗逆育种第一节逆境与抗逆育种

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1、抗逆育种第一节逆境与抗逆育种第二节抗病育种第三节抗虫育种第四节抗旱与耐盐育种第五节抗寒育种第六节植物逆境信号传递与抗逆育种第一节逆境与抗逆育种一、逆境（stressenvironment）生存在自然界的植物，常常遇到某种对植物生长发育产生伤害的环境因子，称之为逆境或胁迫（stress）。在自然界中，影响植物生长发育的胁迫因子很多，可以分为三类：生物胁迫（病害、虫害及草害）物理胁迫（冷害、冻害、热害及风害）化学胁迫（旱害、涝害及盐害等）。干旱、病虫害、草害、冻害及盐害等胁迫因子给农业生产带来的危害十分巨大，每年造成的直接经济损失达数万亿美元之多。栗疫病（Endothriaparasitic

2、a(Murr.)P.T.etH.W.Anderson）1938年在意大利首次被确认，到1965年就导致意大利的栗实产量缩减了85%。从年产量70万吨下降到10万吨。2001年3月28日的晚霜（-2℃～-8℃），正值我国华北地区杏等核果类果树盛花期，造成近10万亩杏、大樱桃及李树花器官（雌蕊）的严重冻害，直接经济损失近5亿元。我国干旱、半干旱地区约占国土面积的二分之一，即使在非干旱的主要农业区，也会不时地受到旱灾侵袭。干旱对世界作物产量的影响，在诸自然逆境中占首位，其危害相当于其它自然灾害之和（汤章城，1999）。因此，如何控制逆境危害以及探索提高植物抗逆能力一直是各国科学家普遍关注的主要

3、问题之一，是当前研究的热点，对现代农业生产具有重大意义。二、逆境防治与抗逆育种一是采取一些合理、有效的农业措施，防治或减轻逆境对作逆境防治物造成的危害，诸如采用化学农药控制病虫害的发生。二是提高植物的抗逆性即提高植物抵抗各种胁迫因子的能力，stressresistance提高植物的抗逆性也有两个基本途径:一是采取一些农业措施，改变植物的生长发育节奏及内部的生理特性，从而提高植物的抗逆性，例如：蔬菜作物逆境炼苗（蹲苗），控制植物的生长，增强植物的抗旱能力；叶片上喷施抗蒸腾剂，促使气孔关闭，减少水分消耗，也可以在一定程度上提高植物的抗旱能力；果树上，加强树体管理，减少负载量，养根壮树，从而提

4、高抗病力；利用一些诱导因子（生物因子和非生物因子）诱导植物产生抗病性，即诱导抗病性，近几年来在水稻等作物上大面积应用，取得了明显的防病效果。提高植物抗逆性另一条途径就是采用有性杂交、系统选择及基因工程等方法培育抗逆性强的新品种，即抗逆育种（breedingforstressresistance），这是所有逆境伤害防治策略中最经济有效的方法。第二节抗病育种一、植物抗病育种的意义二、植物抗病性与病原物的遗传变异三、抗病机制与抗病性的遗传四、抗病性鉴定五、抗病育种的方法一．植物抗病育种的意义由真菌（Fungi）、细菌（bacteria）、病毒（virus）、类病毒（viroid）、植原体或类菌

5、原体（Mycoplasma-likeorganism,MLO）及线虫（nematode）等病原物引起的植物病害是构成植物生产最大的威胁之一。选育抗病品种是“综合防治”病害的基础。生产实践证明，选用抗病品种防治病害是经济有效、简单易行、而不污染环境的方法，对生产无公害植物产品具有重要意义。二、植物抗病性与病原物的遗传变异（一）抗病性植物抗病性是指植物对病原物危害的抵御能力，即阻止病原物侵入和在组织内持续增长的能力。抗病性有许多类型：从抗病程度上可分为免疫、高抗、中抗和低抗；从抗病性的遗传方式，可分为质量遗传的抗病性（单基因抗病性）和数量遗传的抗病性（多基因抗病性）从抗病的表现形式上可分为下

6、列几种：⑴抗侵入病原物侵染植物的第一阶段是接触寄主和侵入。抗侵入主要是由于植物本身的形态特征、组织结构及生化特性，阻止了病原物的侵入。⑵抗扩展抗扩展指病原体侵入寄主后，植物限制了它进一步扩展的性能。抗扩展有多种机制与表现，如产生保卫素杀死或抑制病原物，钝化病原物外酶，中和致病病毒，木栓化反应封锁病原物，限制病原物所需营养物质供应等机制，这种抗病性表现为：①病斑小②病斑扩展慢③病斑数少等其中最典型的是过敏性坏死反应，这也是抗病育种中利用和研究最多的一种抗性，由于过敏性坏死反应的强度和速度不同，因而形成了不同的抗病等级：免疫、高抗、中抗、中感和高感。⑶耐病耐病是指某品种植株与其它品种植株受等

7、量的病原物感染，虽然都出现感病症状，但该品种受害较轻，产量和质量损失较少。耐病性可能带来严重的不利因素，这些因素作为潜在的病源，尽管它本身是安全的，但可能对其它品种造成严重危害。⑷避病从严格意义上讲，避病不是真正的抗病，避病的植物本身可能是感病的，仅由于作物生育阶段与病原物的发生发展不遇，而使作物免受病原菌侵害造成损失。例如,苹果、葡萄及大樱桃等果树的一些早熟或特早熟品种，很少发生果实病害，即属于避病。（二）病原物的遗传变异1.致病