第八章 抗逆育种

1、 第第8章章 抗逆育种抗逆育种l 对植物生长发育产生伤害的环境因子，对植物生长发育产生伤害的环境因子，称之为逆境（称之为逆境（stress environment）或胁）或胁迫（迫（stress）。）。 冷害、冻害、热害及风害冷害、冻害、热害及风害生物胁迫生物胁迫物理胁迫物理胁迫化学胁迫化学胁迫病害、虫害及草害病害、虫害及草害旱害、涝害及盐害等旱害、涝害及盐害等胁迫对植物生产的危害胁迫对植物生产的危害 l 2001年年3月月28日的晚霜（日的晚霜（-2-8），对我国华北地区杏等核果类的），对我国华北地区杏等核果类的严重冻害，直接经济损失近严重冻害，直接经济损失近5亿元亿元 。l 干旱对世界植物

2、产量的影响，在诸自干旱对世界植物产量的影响，在诸自然逆境中占首位，其危害相当于其它然逆境中占首位，其危害相当于其它自然灾害之和。自然灾害之和。摩洛哥干旱缺水地区特有一景：羊上树摩洛哥干旱缺水地区特有一景：羊上树 旱灾农民不得旱灾农民不得不下井底获取不下井底获取饮用水饮用水旱灾后的水稻连续干旱缺雨连续干旱缺雨2006年年7月月-8月重庆持续一个多月的高温干旱月重庆持续一个多月的高温干旱自然灾害自然灾害 霜冻、日灼、风害等霜冻、日灼、风害等防治逆境危害的基本途径防治逆境危害的基本途径 采取一些化学药剂处理等农采取一些化学药剂处理等农业措施业措施 培育抗逆性强的新品种培育抗逆性强的新品种 抗逆育种抗

3、逆育种（breeding for stress resistance） 8 81 1 抗病育抗病育种种 .一、植物抗病育种的意义及进展一、植物抗病育种的意义及进展.二、植物抗病性与病原物的遗传变异二、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三、抗病机制与抗病性的遗传.四、抗病性鉴定四、抗病性鉴定.五、抗病育种的方法五、抗病育种的方法一、植物抗病育种的意义植物抗病育种的意义及进展及进展l1.1.意义意义l 植物病害是构成植物生产最大的威胁之一植物病害是构成植物生产最大的威胁之一 。l选用抗病品种防治病害是最经济、有效而安全选用抗病品种防治病害是最经济、有效而安全的措施的措施 。l

4、利用抗病品种可减少农药对植物产品和环境的利用抗病品种可减少农药对植物产品和环境的污染污染 。l2.进展进展l 果树抗病育种研究约有果树抗病育种研究约有100年的历史年的历史 。 19世纪中叶，美国开始了西洋梨抗火疫病育世纪中叶，美国开始了西洋梨抗火疫病育种。种。20世纪世纪50年代以后，抗病育种的对象已有年代以后，抗病育种的对象已有苹果、梨、桃、葡萄、核桃、栗、榛、醋栗、苹果、梨、桃、葡萄、核桃、栗、榛、醋栗、草莓及柑桔等草莓及柑桔等10余种果树余种果树30余种病害。余种病害。 二、植物抗病性与病原物的遗传变异二、植物抗病性与病原物的遗传变异（一）植物的抗病性（一）植物的抗病性l1、概念、概念

5、l 植物抗病性植物抗病性 是指植物对病原物危害的抵御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能力，即阻止病原物侵入和在组织内持续增长的能力。的能力。l l 植物抗病性表现不仅取决于本身的基植物抗病性表现不仅取决于本身的基因型，还要取决于病原物、环境条件的影因型，还要取决于病原物、环境条件的影响。响。 2.2.抗病性的分类抗病性的分类（1） 按抗病的程度按抗病的程度 ：免疫、免疫、高抗、高抗、中抗中抗低抗低抗 （2 2）按抗性的遗传）按抗性的遗传： 单基因抗病性单基因抗病性寡基因抗病性寡基因抗病性 多基因抗病性多基因抗病性质量性状质量性状 数量性状数量性状 l（3）按寄

6、主与病原的关系：）按寄主与病原的关系： 水平抗性水平抗性垂直抗性垂直抗性l水平抗性水平抗性指植物品种对病菌的生理小指植物品种对病菌的生理小种或害虫的各种生物型均具有相似的抗性种或害虫的各种生物型均具有相似的抗性. .l垂直抗性垂直抗性专化性抗性或特异抗性。是专化性抗性或特异抗性。是指植物品种只对一种或某几种病菌生理小指植物品种只对一种或某几种病菌生理小种或害虫生物型表现抗性，对另一些则不种或害虫生物型表现抗性，对另一些则不表现抗性。表现抗性。l（4）抗病的表现形式）抗病的表现形式 1 1、抗侵入、抗侵入2 2、抗扩展、抗扩展3 3、耐病、耐病4 4、避病、避病 1 1、抗侵入、抗侵入 抗侵入主

7、要是由于植物本身的抗侵入主要是由于植物本身的形态特征、组织形态特征、组织结构特征及生化特性，结构特征及生化特性，阻止了病原物的侵入阻止了病原物的侵入 。 李树果实的表面有一层蜡质，它使带有病原菌李树果实的表面有一层蜡质，它使带有病原菌的侵染液不易在果面粘着，从而抵御了病原菌的入的侵染液不易在果面粘着，从而抵御了病原菌的入侵。侵。 2 2、抗扩展、抗扩展 抗扩展抗扩展 指病原体侵入寄主后，植物限制了它进指病原体侵入寄主后，植物限制了它进一步扩展的性能。一步扩展的性能。抗扩展有多种机制与抗扩展有多种机制与表现表现： a.a.产生保卫素杀死或抑制病原物；产生保卫素杀死或抑制病原物； b.b.钝化病原

8、物的酶；钝化病原物的酶； c.c.中和致病病毒；限制病原物所需营养物质中和致病病毒；限制病原物所需营养物质供应等机制，抗病性表现为病斑小、病斑扩展慢、供应等机制，抗病性表现为病斑小、病斑扩展慢、病斑数少等，是抗病育种中利用和研究最多的一种病斑数少等，是抗病育种中利用和研究最多的一种抗性。抗性。3 3、耐病、耐病l 耐病是指某品种植株与其它品种植物受等量的耐病是指某品种植株与其它品种植物受等量的病原物感染，虽然都出现感病症状，但该品种受病原物感染，虽然都出现感病症状，但该品种受害较轻，产量损失较少害较轻，产量损失较少。l 耐病性大多发现于叶病、根病等。例如果树耐病性大多发现于叶病、根病等。例如果

9、树中葡萄根际线虫病、桃根际线虫病及柑橘速衰病中葡萄根际线虫病、桃根际线虫病及柑橘速衰病（线虫病）都有耐病品种。（线虫病）都有耐病品种。l耐病性可能作为潜在的病源，对其它品种造成严耐病性可能作为潜在的病源，对其它品种造成严重危害。重危害。 4 4、避病、避病 l 是由于植物生育阶段与病原物的发生发是由于植物生育阶段与病原物的发生发展不遇，而使植物免受病原菌侵害造成损展不遇，而使植物免受病原菌侵害造成损失。失。l例如苹果、葡萄及大樱桃等果树的一些早例如苹果、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，即熟或特早熟品种，很少发生果实病害，即属于避病。属于避病。l避病不是真正的抗病，避

10、病的植物本身可避病不是真正的抗病，避病的植物本身可能是感病的。能是感病的。 （二）（二）病原物的遗传变异病原物的遗传变异 l 生理小种生理小种 ：在同一个病原菌的种：在同一个病原菌的种或变种内，通过有性杂交、及基因或变种内，通过有性杂交、及基因突变等过程，不断地分化出致病力突变等过程，不断地分化出致病力不同的生理类型，叫做生理小种不同的生理类型，叫做生理小种 。基因对基因理论基因对基因理论（ gene for gene theory） l 对应于寄主的每一个决定抗病性的基对应于寄主的每一个决定抗病性的基因，病菌也存在一个决定致病性的基因。因，病菌也存在一个决定致病性的基因。寄主寄主病原物体系中

11、，任何一方的每病原物体系中，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。用下才能被鉴定出来。 l 一般病原物的寄主水平愈高，寄主一般病原物的寄主水平愈高，寄主抗病特异性越强，则相应病原物的生理抗病特异性越强，则相应病原物的生理分化也愈强烈，病原物生理小种越多，分化也愈强烈，病原物生理小种越多，寄主的抗源也愈多。寄主的抗源也愈多。4个草莓抗源对红栓根腐病个草莓抗源对红栓根腐病10个生理小种的抗性个生理小种的抗性 序序号号抗原抗原A-1A-2A-3A-4A-5A-6A-7A-8A-9A-101F.chiloensis/YaquinaRSRSR

12、SRRRS2F.Virginiana/SheldomRRRRS3AberdeenRRSRSSRSRR4Md683RSRRSRSRRR三、三、抗病机制与抗病性的遗传抗病机制与抗病性的遗传 （一）（一）植物的抗病机制植物的抗病机制 1、植物固有的抗菌物质；植物固有的抗菌物质； 2 2、诱导的抗菌物质、诱导的抗菌物质 1酚类化合物酚类化合物 酚类化合物是许多植物本身的固有成分，酚类化合物是许多植物本身的固有成分，是植物的次生代谢产物。是植物的次生代谢产物。抗菌机理：抗菌机理：在寄主体内，在多酚氧化酶作在寄主体内，在多酚氧化酶作用下，酚转变为有较高毒性的醌类，醌等物用下，酚转变为有较高毒性的醌类，醌等

13、物质可以抑制病原菌的磷酸化酶、转氢酶的活质可以抑制病原菌的磷酸化酶、转氢酶的活性，并进一步对病原菌的致病因子酶（果胶性，并进一步对病原菌的致病因子酶（果胶分解酶、纤维素分解酶等）起强烈的抑制作分解酶、纤维素分解酶等）起强烈的抑制作用。用。 1、植物固有的抗菌物质、植物固有的抗菌物质1木质素木质素 木质素阻碍真菌侵染的机理是：木质素阻碍真菌侵染的机理是：木质素可以增强寄主细胞壁抗真菌穿透木质素可以增强寄主细胞壁抗真菌穿透的结构强度；的结构强度；病原菌不分泌分解木质素的酶类；病原菌不分泌分解木质素的酶类；木质素可以增强植物细胞的木质化程度，木质素可以增强植物细胞的木质化程度，可限制真菌毒素向寄主细

14、胞扩散；可限制真菌毒素向寄主细胞扩散；形成木质素的低分子量酚类前体物质，形成木质素的低分子量酚类前体物质，可以钝化真菌的膜结构。可以钝化真菌的膜结构。 1不饱和内脂不饱和内脂 不饱和内脂不饱和内脂 主要以不活化的葡萄糖苷主要以不活化的葡萄糖苷酶存在于植物体内，当植物受到病原菌侵染后酶存在于植物体内，当植物受到病原菌侵染后增强了增强了-糖苷酶的活性而释放，并进一步氧糖苷酶的活性而释放，并进一步氧化，其产物有很大的毒性。研究最清楚的内脂化，其产物有很大的毒性。研究最清楚的内脂是郁金香苷是郁金香苷, ,它可以从健康植株所有器官的提它可以从健康植株所有器官的提取液中分离到，而且各部位的提取液均具有一取

15、液中分离到，而且各部位的提取液均具有一定的抗菌特性。定的抗菌特性。 2 2、诱导的抗菌物质、诱导的抗菌物质 植物保卫素植物保卫素又称为植物抗毒素，是由寄主与病原物相又称为植物抗毒素，是由寄主与病原物相互作用而产生的，能抑制对植物有致病作用互作用而产生的，能抑制对植物有致病作用的抗菌物质。的抗菌物质。植保素绝大部分是异类黄酮和萜类物质。植保素绝大部分是异类黄酮和萜类物质。植保素仅在某一个诱导部位产生并发挥作植保素仅在某一个诱导部位产生并发挥作用，而不会在植物体内流动。用，而不会在植物体内流动。 植物产生的部分植保素名录植物产生的部分植保素名录 序序 号号植物保卫素植物保卫素寄主植物寄主植物1 1

16、金雀异黄素（金雀异黄素（genisteingenistein）菜豆菜豆2 2吉维酮（吉维酮（kievitonekievitone）法国菜豆法国菜豆3 3牛角花酮（牛角花酮（vestitolvestitol）牛角花牛角花4 4菜豆素（菜豆素（phaseollinphaseollin）法国菜豆、豇豆法国菜豆、豇豆5 57-7-羟基黄烷（羟基黄烷（7-hydroxyflavan7-hydroxyflavan） 黄水仙黄水仙6 6白藜芦酮（白藜芦酮（resveratrolresveratrol）葡萄葡萄7 7花椒素（花椒素（xanthoxylinxanthoxylin）柑橘柑橘8 8辣椒素（辣椒素（c

17、apsidiolcapsidiol）辣椒、烟草辣椒、烟草4免疫信息物质免疫信息物质（immunosignal substance） 免疫信息物质是免疫信息物质是 经过生物因子或理经过生物因子或理化因子诱导产生的具有免疫特异性的化因子诱导产生的具有免疫特异性的蛋白质。可通过韧皮部在植株上下部蛋白质。可通过韧皮部在植株上下部移动。移动。（二）（二）抗病性的遗传抗病性的遗传 l 植物抗病性遗传规律的深入研究植物抗病性遗传规律的深入研究和了解，有助于育种者正确的选择与和了解，有助于育种者正确的选择与选配亲本，提高抗病育种的效率。选配亲本，提高抗病育种的效率。 l 由于研究者所用的材料不同，其抗由于研究

18、者所用的材料不同，其抗性基因组成可能不同，并且没有统一性基因组成可能不同，并且没有统一的鉴定方法和病情分级标准，因而研的鉴定方法和病情分级标准，因而研究结果不尽相同。究结果不尽相同。 四、抗病性鉴定四、抗病性鉴定 研究并建立一套操作简便、鉴定结果研究并建立一套操作简便、鉴定结果可靠、准确的抗病性鉴定技术体系是决可靠、准确的抗病性鉴定技术体系是决定抗病育种成败的关键。定抗病育种成败的关键。 （一）鉴定方法（一）鉴定方法 （1 1）田间自然鉴定）田间自然鉴定 （2 2）温室或田间接种鉴定）温室或田间接种鉴定（3）离体接种鉴定）离体接种鉴定（1 1）田间自然鉴定）田间自然鉴定 将待鉴定的材料按一定的

19、株行距定植将待鉴定的材料按一定的株行距定植于大田，全年不使用任何杀菌药，并于发于大田，全年不使用任何杀菌药，并于发病盛期，调查发病程度，计算病情指数。病盛期，调查发病程度，计算病情指数。优点优点：能较全面地反应被鉴定材料的抗：能较全面地反应被鉴定材料的抗病性，结果可靠性较强，操作方便。病性，结果可靠性较强，操作方便。缺点缺点: :是占用较多的土地，费用较高。是占用较多的土地，费用较高。（2 2）温室或田间接种鉴定）温室或田间接种鉴定 将病原菌孢子或病毒直接接种到温室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，适合对或田间植株的叶片、果实或根上，适合对所有植物进行抗病性鉴定。所

20、有植物进行抗病性鉴定。 由于抗病现象是寄主、病原物及环境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，这种鉴条件三者共同作用的结果，因此，这种鉴定结果能真实地反映被鉴定材料的抗病性，定结果能真实地反映被鉴定材料的抗病性，可靠性强。可靠性强。接种的方法 叶片及果实接种叶片及果实接种真菌或细菌真菌或细菌土传病菌土传病菌 病病 毒毒 点滴法点滴法喷雾法喷雾法浸根法浸根法摩擦法摩擦法注射法注射法 （3）离体接种鉴定离体接种鉴定 从植株上取下子叶、叶片或果实进从植株上取下子叶、叶片或果实进行离体接种鉴定，具有操作简便、鉴行离体接种鉴定，具有操作简便、鉴定结果可靠等优点，特别在植物上取定结

21、果可靠等优点，特别在植物上取子叶进行离体接种，还具有不影响幼子叶进行离体接种，还具有不影响幼苗继续生长的优点苗继续生长的优点 。 （二）二）抗病性分级标准及病情归类抗病性分级标准及病情归类 l 抗病性分级标准因植物、抗病性分级标准因植物、病原菌的种类不同而存在很大病原菌的种类不同而存在很大的差别的差别 。不同植物的病情分级标准不同植物的病情分级标准白菜霜霉病白菜霜霉病 0 0级：无病；级：无病；1 1级：接种叶片上有稀疏的褐级：接种叶片上有稀疏的褐色斑点，不扩展；色斑点，不扩展；3 3级：叶片上有较多的病斑，级：叶片上有较多的病斑，多数凹陷、无霉层；多数凹陷、无霉层；5 5级：叶片病斑向四处扩

22、展，级：叶片病斑向四处扩展，叶背生少量的霉层；叶背生少量的霉层；7 7级：病斑扩展面积达级：病斑扩展面积达1/2-2/31/2-2/3，有较多的霉层；有较多的霉层；9 9级：病斑扩展达级：病斑扩展达2/32/3以上，有以上，有大量霉层。大量霉层。黄瓜霜霉病黄瓜霜霉病0 0级：无病斑；级：无病斑；1 1级：病斑面积不超过叶级：病斑面积不超过叶面积的面积的1/101/10；3 3级：病斑面积占叶面积级：病斑面积占叶面积的的1/10-1/41/10-1/4；5 5级：病双面积占叶面积级：病双面积占叶面积的的1/4-1/21/4-1/2；7 7级：病斑面积古叶面积级：病斑面积古叶面积的的1/2-3/4

23、1/2-3/4；9 9级：病斑面积占叶面积级：病斑面积占叶面积的的3/43/4以上。以上。病情归类 100)()(发病最高一级代表数值叶、果等调查总株该级代表数值数叶、果等病级株病情指数 病情指数反应了病害的严重程度，指数越大，说病情指数反应了病害的严重程度，指数越大，说明病情越严重，寄主的抗病性越差；指数越小，说明病情越严重，寄主的抗病性越差；指数越小，说明病情越轻，寄主的抗病性越强。明病情越轻，寄主的抗病性越强。 （一）抗病资源收集及鉴定（一）抗病资源收集及鉴定 五、五、抗病育种的方法抗病育种的方法 l抗病种质资源是抗病育种的基础。抗病种质资源是抗病育种的基础。 l根据育种目标的主次，有针

24、对性地广根据育种目标的主次，有针对性地广泛搜集鉴定抗病资源泛搜集鉴定抗病资源 。l在野生种及地方品种中，存在着丰富在野生种及地方品种中，存在着丰富的抗病资源，特别是地方品种多具遗的抗病资源，特别是地方品种多具遗传上的多样性，它与病原物间保持平传上的多样性，它与病原物间保持平衡的遗传弹性较大。衡的遗传弹性较大。 （二）抗病育种的途径（二）抗病育种的途径 1 1、选种、选种2 2、杂交育种、杂交育种 3 3、应用生物技术进行抗病育种、应用生物技术进行抗病育种 102 抗虫育种抗虫育种l 抗虫机制抗虫机制 l 植物种质抗虫性鉴定植物种质抗虫性鉴定 l 抗虫育种的方法抗虫育种的方法 一、抗虫机制一、抗

25、虫机制抗虫性是寄主植物抵御或减少昆虫危害的抗虫性是寄主植物抵御或减少昆虫危害的能力。能力。分类：分类：1.遗传抗性遗传抗性：拒虫性拒虫性 抗虫性抗虫性 耐虫性耐虫性 植物的形态特征使害虫不能取食、植物的形态特征使害虫不能取食、产卵或栖息。产卵或栖息。 指植物体内的某些化学物质不利于取食指植物体内的某些化学物质不利于取食害虫的存活、生长发育及繁殖，使害虫害虫的存活、生长发育及繁殖，使害虫饥饿、慢性中毒或死亡饥饿、慢性中毒或死亡。指植物对害虫的危害具有较强的恢复和指植物对害虫的危害具有较强的恢复和补偿能力，即使受害也不造成减产，不补偿能力，即使受害也不造成减产，不影响产品的质量。影响产品的质量。

26、2.2.按抗虫性机制分类按抗虫性机制分类形态抗性形态抗性 解剖学抗性解剖学抗性 化学抗性化学抗性 形态抗性形态抗性 指植株的形态、颜色等外部特征不利于害虫的取指植株的形态、颜色等外部特征不利于害虫的取食、栖居和产卵。食、栖居和产卵。 有些马铃薯品种叶片上的毛状体对害虫有防御作有些马铃薯品种叶片上的毛状体对害虫有防御作用，分泌一种胶状物质，能粘住昆虫的跗足或口器，用，分泌一种胶状物质，能粘住昆虫的跗足或口器，使之不能移动，不能取食而死亡。使之不能移动，不能取食而死亡。 我国已利用茸毛番茄作亲本，育成避蚜番茄品种，我国已利用茸毛番茄作亲本，育成避蚜番茄品种，并减轻了黄瓜花叶病毒（并减轻了黄瓜花叶病

27、毒（CMVCMV）的危害。）的危害。 解剖学抗性解剖学抗性 指植株的组织结构不利于害虫的取食、侵入。指植株的组织结构不利于害虫的取食、侵入。十字花科蔬菜品种上小菜蛾的产卵量很大，十字花科蔬菜品种上小菜蛾的产卵量很大，但为害程度很轻。进一步作解剖学研究证明，但为害程度很轻。进一步作解剖学研究证明，这些品种的细胞排列紧密，间隙小，不利于初这些品种的细胞排列紧密，间隙小，不利于初孵幼虫取食，使幼虫的死亡率增加。孵幼虫取食，使幼虫的死亡率增加。化学抗性化学抗性 即植物体内的某些化学物质影响害虫的栖居、即植物体内的某些化学物质影响害虫的栖居、产卵和取食。产卵和取食。十字花科蔬菜中含芥子油葡萄糖甘、黑芥子

28、甘，十字花科蔬菜中含芥子油葡萄糖甘、黑芥子甘，严重影响菜青虫、斜纹夜蛾、小菜蛾的产卵和幼严重影响菜青虫、斜纹夜蛾、小菜蛾的产卵和幼虫发育。虫发育。核桃具有胡桃酮和核桃具有胡桃酮和1.4-1.4-萘酮类物质，小蠹虫不萘酮类物质，小蠹虫不愿取食。愿取食。 二、植物种质抗虫性鉴定二、植物种质抗虫性鉴定 在田间或人工控制环境条件下对植物种质资在田间或人工控制环境条件下对植物种质资源抵御害虫能力的测试和评价，称之为植物种质源抵御害虫能力的测试和评价，称之为植物种质抗虫性鉴定。（抗虫性鉴定。（identification of insect resistance in plant germplasm）（一

29、）（一）鉴定方法鉴定方法 1.田间自然鉴定法田间自然鉴定法 在虫口密度较大的地区和年份采用，即在虫口密度较大的地区和年份采用，即依靠自然界发生的害虫群体鉴定不同种质依靠自然界发生的害虫群体鉴定不同种质材料的抗性程度。在鉴定期间，不喷施化材料的抗性程度。在鉴定期间，不喷施化学农药。学农药。 l2.2.田间接种虫源、增加危害压力法田间接种虫源、增加危害压力法 在虫口发生较少的地区和年份采取补充在虫口发生较少的地区和年份采取补充接种一定数量的虫源，以增加害虫对植物的接种一定数量的虫源，以增加害虫对植物的危害压力。危害压力。 田间接种法，只适合于在种质材料种植田间接种法，只适合于在种质材料种植范围较小

30、，害虫飞翔能力较弱的情况下进行范围较小，害虫飞翔能力较弱的情况下进行，要特别注意接种后对周围其他非鉴定植物，要特别注意接种后对周围其他非鉴定植物的影响。的影响。 l3.3.温室接种法温室接种法 在温室条件下，将饲养的害虫接种在温室条件下，将饲养的害虫接种到待鉴定植物，经过一定时间观察，从到待鉴定植物，经过一定时间观察，从中筛选出抗虫性强的种质材料。中筛选出抗虫性强的种质材料。 l4.4.网室鉴定法网室鉴定法 在田间建造的网室内种植被鉴定的种质在田间建造的网室内种植被鉴定的种质材料，并接种一定数量的害虫，可将害虫控材料，并接种一定数量的害虫，可将害虫控制在一定范围内危害，但成本高。制在一定范围内

31、危害，但成本高。 （二）（二）鉴定内容鉴定内容 研究害虫对不同植物种质材料研究害虫对不同植物种质材料产卵产卵的选择性的选择性研究害虫研究害虫取食不同种质材料后的发取食不同种质材料后的发育速度及成活率育速度及成活率。研究研究害虫对不同种质材料的危害程害虫对不同种质材料的危害程度度。四、四、抗虫育种的方法抗虫育种的方法 1 1、植物抗虫育种资源的收集及鉴定、植物抗虫育种资源的收集及鉴定 广泛收集植物种质资源，对其抗虫广泛收集植物种质资源，对其抗虫性进行全面鉴定和评价，筛选抗虫性强性进行全面鉴定和评价，筛选抗虫性强的种质材料，即可应用于生产。的种质材料，即可应用于生产。2 2、杂交育种、杂交育种 在

32、杂交后代选择时，需要兼顾抗在杂交后代选择时，需要兼顾抗虫性、农艺性状和其它育种目标所虫性、农艺性状和其它育种目标所要求的性状，要求兼抗多种害虫，要求的性状，要求兼抗多种害虫，要适当加大后代群体数量，提高选要适当加大后代群体数量，提高选择效果。择效果。3 3、分子抗虫育种、分子抗虫育种 自自1987年获得第一株抗虫转基因烟草年获得第一株抗虫转基因烟草以来，已相继获得了番茄、马铃薯、核以来，已相继获得了番茄、马铃薯、核桃、菊花、棉花、玉米、水稻、杨树等桃、菊花、棉花、玉米、水稻、杨树等抗虫转基因植物，从而开辟了一条抗虫抗虫转基因植物，从而开辟了一条抗虫育种的新途径。育种的新途径。103 抗旱与耐盐

33、育种抗旱与耐盐育种 据统计，世界干旱、盐渍化地区据统计，世界干旱、盐渍化地区分别占地球陆地面积的三分之一，分别占地球陆地面积的三分之一，我国干旱、半干旱地区约占国土面我国干旱、半干旱地区约占国土面积的二分之一。积的二分之一。 而果树大多栽培于丘陵、山地，而果树大多栽培于丘陵、山地，更易受到水分胁迫的影响。更易受到水分胁迫的影响。 一、干旱伤害与抗旱生理一、干旱伤害与抗旱生理 1.干旱伤害干旱伤害 干旱伤害也就是水分亏缺（干旱伤害也就是水分亏缺（plant water deficit）伤害，是由于干旱，使）伤害，是由于干旱，使植物生长发育所需要的水分得不到满植物生长发育所需要的水分得不到满足而造

34、成的伤害现象。足而造成的伤害现象。干旱伤害干旱伤害的表现形式的表现形式 一般表现为一般表现为出苗不齐、萎蔫、生长滞出苗不齐、萎蔫、生长滞缓、落花落果、产量下降、品质变劣，缓、落花落果、产量下降、品质变劣，严重时导致植株死亡。严重时导致植株死亡。水分亏缺按其成因可分为水分亏缺按其成因可分为土壤干旱土壤干旱大气干旱大气干旱 在高温、低湿并有风的条件在高温、低湿并有风的条件下形成的大气干旱，使植株蒸腾作用加下形成的大气干旱，使植株蒸腾作用加强，影响光合作用，破坏细胞的透性，强，影响光合作用，破坏细胞的透性，严重时引起体内蛋白质分解及有害中间严重时引起体内蛋白质分解及有害中间代谢物质积累，导致植株死亡

35、。代谢物质积累，导致植株死亡。 2.2.抗旱生理抗旱生理 在一定范围内，植物能通过自身细胞的在一定范围内，植物能通过自身细胞的渗透调节（渗透调节（Osmotic adjustment，OA）作用）作用来抵抗外界的渗透胁边。来抵抗外界的渗透胁边。参与渗透调节的物质主要为参与渗透调节的物质主要为有机渗透溶质有机渗透溶质:氨基酸及其衍生物氨基酸及其衍生物（如甜菜碱、脯氨酸、（如甜菜碱、脯氨酸、甘氨酸、甘氨酸、-丙氨酸、丙氨酸、-氨基丁酸、苏氨酸等）氨基丁酸、苏氨酸等）糖类及其衍生物糖类及其衍生物（如山梨糖醇、甘油、蔗（如山梨糖醇、甘油、蔗糖、甘露糖醇、赤藓糖苷等），糖、甘露糖醇、赤藓糖苷等）， 二、

36、植物的耐盐性二、植物的耐盐性 l 耐盐性是指植物在盐胁迫下维耐盐性是指植物在盐胁迫下维持生长、完成生活史的能力。持生长、完成生活史的能力。l 植物按照对盐渍的反应，可分为植物按照对盐渍的反应，可分为盐生植物（盐生植物（halophyte）和淡土植）和淡土植物（物（glycophyte）两类。）两类。 l1.盐害表现盐害表现: 盐害是植物在含水溶性盐盐害是植物在含水溶性盐类较多的土壤上栽培，而造成类较多的土壤上栽培，而造成的生长不良、产量下降、甚至的生长不良、产量下降、甚至此亡。此亡。 2. 盐害的特点盐害的特点 （1 1）新叶生长速率减慢新叶生长速率减慢是植物对盐渍响应是植物对盐渍响应最敏感的

37、生理过程。最敏感的生理过程。（2 2）盐渍条件下，无排盐结构的植物，由）盐渍条件下，无排盐结构的植物，由于蒸腾作用，地上部盐分不断积累，造成于蒸腾作用，地上部盐分不断积累，造成叶片含盐量过高，老叶死亡叶片含盐量过高，老叶死亡。（3 3）当）当叶片死亡率大于生长速率时，单位叶片死亡率大于生长速率时，单位叶面积下降叶面积下降，贮存的碳水化合物越来越少，贮存的碳水化合物越来越少，不能满足生长和代谢活动的需要，导致植不能满足生长和代谢活动的需要，导致植株死亡。株死亡。3.耐盐机理耐盐机理 l 渗透调节能力是植物耐盐的最基本渗透调节能力是植物耐盐的最基本特征之一，与耐旱性不同，参与盐渍特征之一，与耐旱性

38、不同，参与盐渍中植物渗透调节过程的不仅包括有机中植物渗透调节过程的不仅包括有机物，还有多种无机盐离子（物，还有多种无机盐离子（K+、Na+、C1+等）。等）。三、抗旱与耐盐性鉴定三、抗旱与耐盐性鉴定 （一）抗旱鉴定的方法（一）抗旱鉴定的方法 （1 1）田间直接鉴定法）田间直接鉴定法 将待鉴定的材料直接播种或定植于大田利用自将待鉴定的材料直接播种或定植于大田利用自然降水不足或控制浇水等方法，造成干旱胁迫，最然降水不足或控制浇水等方法，造成干旱胁迫，最后测定产量，计算抗旱系数、抗旱指数等。后测定产量，计算抗旱系数、抗旱指数等。 优点：无需特殊设备，又有产量结果作保证，优点：无需特殊设备，又有产量结

39、果作保证，容易被人们接受，但受环境因素影响严重，年间变容易被人们接受，但受环境因素影响严重，年间变化大，重复性差。化大，重复性差。 （2 2）盆栽鉴定法）盆栽鉴定法l 将鉴定材料种质于花盆内，人工控制浇将鉴定材料种质于花盆内，人工控制浇水，可以根据实验目的，在生育期内进行不水，可以根据实验目的，在生育期内进行不同程度的干旱胁迫处理，但工作量大。同程度的干旱胁迫处理，但工作量大。l（3 3）人工气候室鉴定）人工气候室鉴定l 该方法效果好，结果稳定，但投资大，该方法效果好，结果稳定，但投资大，设备复杂，只能用于对少量材料的深入研究。设备复杂，只能用于对少量材料的深入研究。 （4 4）室内模拟干旱胁

40、迫法）室内模拟干旱胁迫法 l 在实验室内人工模拟干旱条件，具在实验室内人工模拟干旱条件，具体做法可以用体做法可以用PEGPEG、甘露醇等方法，造、甘露醇等方法，造成干旱胁迫，方法简单，重复性好，成干旱胁迫，方法简单，重复性好，但只能做萌发期、苗期鉴定，后期鉴但只能做萌发期、苗期鉴定，后期鉴定比较困难定比较困难 。（二）（二）抗旱鉴定的指标抗旱鉴定的指标 l 一是形态指标一是形态指标，如株高、生长速度、叶片，如株高、生长速度、叶片形态、旱害指标、抗旱指数等；形态、旱害指标、抗旱指数等；%100)(调查总株数旱害最高级次每级株数旱害指数抗旱指数l二是生理生化指标二是生理生化指标，如相对含水量、自由

41、水、束缚，如相对含水量、自由水、束缚水、叶水势、渗透势、叶保水力、呼吸、光合、气水、叶水势、渗透势、叶保水力、呼吸、光合、气孔扩散阻力、蒸腾、叶绿素含量、可溶性物质、孔扩散阻力、蒸腾、叶绿素含量、可溶性物质、SODSOD酶活性、生物碱及渗透调节等。酶活性、生物碱及渗透调节等。 野生梨砧木抗旱性鉴定野生梨砧木抗旱性鉴定 抗旱性级次：抗旱性级次：抗旱性极强：抗旱指抗旱性极强：抗旱指数数0-30抗旱性强：抗旱指、抗旱性强：抗旱指、数数301-60抗旱性中等：抗旱指抗旱性中等：抗旱指数数601-90抗旱性弱：抗旱指数抗旱性弱：抗旱指数901-100 旱害等级旱害等级 0级：植株生长发育与未处理级：植株

42、生长发育与未处理对照无明显差异对照无明显差异1级：植株叶片有较轻微萎蔫级：植株叶片有较轻微萎蔫2级：植株叶片中度萎蔫级：植株叶片中度萎蔫3级：植株叶片严重萎蔫级：植株叶片严重萎蔫4级：植株叶片部分脱落级：植株叶片部分脱落5级：植株叶片全部脱落级：植株叶片全部脱落 耐盐性鉴定的方法及指标耐盐性鉴定的方法及指标l 耐盐性鉴定采用方法及指标与抗旱性鉴定耐盐性鉴定采用方法及指标与抗旱性鉴定基本一致，只是在进行实验处理时，用不同浓基本一致，只是在进行实验处理时，用不同浓度的度的NaClNaCl溶液浇灌或浸泡被鉴定的材料，作为溶液浇灌或浸泡被鉴定的材料，作为选择压对鉴定材料的耐盐性进行评价和筛选。选择压对鉴定材料的耐盐性进行评价和筛选。 一、一、抗寒与耐热生理抗寒与耐热生理 （一）抗寒与耐热生理（一）抗寒与耐热生理 1. 寒害可分为冻害和低温冷害两种。寒害可分为冻害和低温冷害两种。冻害冻害（cold injury）指）指0以下低温对越冬植物所造以下低温对越冬植物所造成的伤害。成的伤害。冷害冷害（chilling damage）是植物在生长季节内）是植物在生长季节内0以以上低温对植物的伤害