垂直抗性

垂直抗性

垂直抗性[Verticalresistance]植物对病原物抗性的一种类型。即植物品种对病原物的某些小种具有抗性，而对另一些小种则缺乏抵抗力。垂直抗性的概念由南非科学家于1963年提出：凡寄主植物品种的抗病力和病原物小种的致病力之间有特异相互作用的，称垂直抗性。一般具垂直抗性的品种表现免疫或高抗，其抗性常不稳定和不持久。在遗传上是由单基因或寡基因控制。因病原物的小种不同，一个高抗品种在此地表现高抗，但在彼地则表现为高感。

林木抗虫育种是什么？

（breeding for pest-resistant forest trees）

（张培杲）

以提高林木抗虫性能的育种。抗虫性指某些树种、品种或无性系对害虫为害具有较强的拒虫、耐虫和抗虫能力。

决定抗虫性程度的因素有：①寄主的形态和解剖特性。例如松针潜叶麦蛾为害几种硬材松树的程度与寄主树脂道的数量和大小有关。②寄主产生的化学抵拒素。当害虫接触或摄食其组织后，会由于厌食而离去。例如山核桃具有胡桃酮和1，4—萘醌类物质，欧洲榆小蠹不愿取食。③寄主产生化学引诱素。害虫根据寄主产生的引诱素识别为害寄主，或健壮的寄主不产生引诱素，但寄主受虫害、损伤后能刺激产生次级引诱素，招引害虫侵袭。例如美国西部健壮的落叶松几乎不受小蠹为害，但伐木或雷击木，能释放引诱甲虫的挥发性物质。④寄主体内存有毒素，生长、生殖抑制素，或缺少营养要素，使害虫死亡或雌虫生殖力下降。

抗虫育种的途径

①寻找抗源：按照害虫—寄主共同进化的理论，抗某种害虫的基因多数分布在该种害虫发生最严重的地方，即虫害严重的地区，树木变异个体也应最多。因此，首先应该到害虫严重的地区选择抗性个体。②筛选与富集：对选择出来的树木群体或个体，要继续加大虫量，使它们再度经受严格的筛选，增加群体抗虫基因的频率，朝着抗虫性的方向发展。③通过有性杂交和细胞融合等手段，提高抗源的抗性。近缘杂交结合系统选择是当前有效的途径之一。远缘杂交可以扩大和丰富树木育种的基因资源，促进种间基因的交流，因此对引入异种的各种抗性基因也不能忽视。例如日本引进湿地松、火炬松和马尾松作为抗性基因与日本赤松、日本黑松杂交，提高了后者抗松材线虫的能力。

不同抗性类型的利用

具水平抗性（非专化抗性）的品种类型一般属于低抗或者中抗，遗传力较低，也不易应用，所以只好采用几个具有低抗性的亲本进行多系互交获得新的重组体。具垂直抗性的品种、类型可以设法把抗性单基因导入推广布种中去，或者把几个抗同一虫种的单基因，通过互交纳入到同一个品种中去，以便累积抗性单基因。一般受多基因控制的抗虫性比受单基因控制的抗虫性要稳定得多。当然由于选择压的作用或迟或早还会出现新的害虫生物型，这是另一个问题。

树木抗虫育种过去工作做得少，但鉴于林地面积广大，要减少虫害造成的损失，并防止害虫传播病害，抗虫育种是大有发展前途的。抗虫育种重点应放在主要害虫上，最理想的抗虫育种方案是培育能抵御几种害虫的抗虫品种。为此，必须注意优异虫种与次要虫种交互抗性问题。此外，从国际上抗虫育种成功的少数事例看，应注意通过远缘杂交导入抗虫基因的研究工作。

马铃薯品种退化是怎么回事？

“退化(degeneration) ”是所有无性繁殖植物在长期无更新栽培的过程中生命活力系统性衰退的现象。马铃薯(Solanum tuberosumL. ) 种薯退化现象则是其中的典型, 主要症状表现为: 植株矮小或生长畸形, 叶面遍布病斑或皱缩, 结薯数量减少, 块茎变小, 产量逐年下降, 品质变劣, 贮藏期间因腐烂等损失增多。农民常把马铃薯种薯退化植株所结块茎形象地比喻为“一年大, 二年小, 三年不见了”, 由此可以充分反映出退化现象对马铃薯生产的威胁。上个世纪末的文献就已有马铃薯退化症状的详细记录。 但在很长时期内, 人们一直认为这是一种由气候或环境引起的非生物病症, 只有用异地调种或从高海拔地区引种等方法防治。本世纪50 年代初, 人们才找到该病害的真正病因为病毒累积性感染; 随后, 感染马铃薯的类病毒、类菌质体、细菌和真菌也被证明是导致退化的原因之一。其中, 病毒和类病毒的累积性感染是至今人们公认的导致马铃薯种性退化的最主要原因。确认马铃薯种性退化的原因之后, 从50年代中期开始, 欧洲的一些马铃薯生产大国(如英国、德国和荷兰等) 就开始了以茎尖分生组织培养( shoot2tip meristem culture) 脱除马铃薯病毒为基础的无病毒种薯生产体系建设研究, 以期通过“复壮( regeneration) ”来恢复优良品种的种性, 并保证所生产种薯的质量。至60 年代末, 欧、美主要马铃薯生产大国均先后成功地建立了制度化的无病毒马铃薯种薯生产体系; 种薯质量因而得以改善或保障, 结合稍后马铃薯育种方面的重大进展(晚疫病垂直抗性材料的使用) , 马铃薯的单位面积产量大幅度增加。70 年代末至80 年代中期, 这种方法逐渐为亚洲、非洲和拉美的一些国家所采用, 它充分表明用茎尖分生组织培养方法脱除活体组织内病毒等病原菌是完全可行的。

水稻穗颈瘟分级

症状 又称稻热病、火烧瘟、叩头瘟。分布在全国各稻区，主要为害叶片、茎秆、穗部。因为害时期、部位不同分为苗瘟、叶瘟、节瘟、穗颈瘟、谷粒瘟。苗瘟 发生于三叶前，由种子带菌所致。病苗基部灰黑，上部变褐，卷缩而死，湿度较大时病部产生大量灰黑色霉层，即病原菌分生孢子梗和分生孢子。叶瘟 在整个生育期都能发生。分蘖至拔节期为害较重。由于气候条件和品种抗病性不同，病斑分为四种类型。慢性型病斑 开始在叶上产生暗绿色小斑，渐扩大为梭菜斑，常有延伸的褐色坏死线。病斑中央灰白色，边缘褐色，外有淡黄色晕圈，叶背有灰色霉层，病斑较多时连片形成不规则大斑，这种病斑发展较慢。急性型病斑 在感病品种上形成暗绿色近圆形或椭圆形病斑，叶片两面都产生褐色霉层，条件不适应发病时转变为慢性型病斑。白点型病斑 感病的嫩叶发病后，产生白色近圆形小斑，不产生孢子，气候条件利其扩展时，可转为急性型病斑。褐点型病斑 多在高抗品种或老叶上，产生针尖大小的褐点只产生于叶脉间，较少产孢，该病在叶舌、叶耳、叶枕等部位也可发病。节温 常在抽穗后发生，初在稻节上产生褐色小点，后渐绕节扩展，使病部变黑，易折断。发生早的形成枯白穗。仅在一侧发生的造成茎秆弯曲。穗颈瘟 初形成褐色小点，放展后使穗颈部变褐，也造成枯白穗。发病晚的造成秕谷。枝梗或穗轴受害造成小穗不实。谷粒瘟产生褐色椭圆形或不规则斑，可使稻谷变黑。有的颖壳无症状，护颖受害变褐，使种子带菌。
　　病原 Phyricularia grisea (Cooke) Sacc.称灰梨孢=Pyricularia oryae Cav.称稻梨孢，属半知菌亚门真蓖。有性态为Magnaporthe grisea 9Hebert) Barrnov.属子囊菌亚门真菌。自然条件下尚未发现。分生孢子梗不分枝，3-5根丛生，从寄主表皮或气孔伸出，大小80-160×4-6(μm)，具2-8个隔膜，基部稍膨大，淡褐色，向上色淡，顶端曲状，上生分生孢子。分生孢子无色，洋梨形或棍棒形，常有1-3个隔膜，大小14-40×6-14(μm)，基部有脚胞，萌发时两端细胞立生芽管，芽管顶端产生附着胞，近球形，深褐色，紧贴附于寄主，产生生侵入丝侵入寄主组织内。该菌可分做7群，128个生理小种。
　　传播途径和发病条件 病菌以分生孢子和菌丝体在稻草和稻谷上越冬。翌年产生分生孢子借风雨传播到稻株上，萌发侵入寄主向邻近细胞扩展发病，形成中心病株。病部形成的分生孢子，借风雨传播进行再侵染。播种带菌种子可引起苗瘟。适温高湿，有雨、雾、露存在条件下有利于发病。菌丝生长温限8-37℃，最适温度26-28℃。孢子形成温限10-35℃，以25-28℃最适，相对湿度90%以上。孢子萌发需有水存在并持续6-8小时。适宜温度才能形成附着胞并产生侵入丝，穿透稻株表皮，在细胞间蔓延摄取养分。 阴雨连绵，日照不足或时晴时雨，或早晚有云雾或结露条件，病情扩展迅速。品种抗性因地区、季节、种植年限和生理小种不同而异。籼型品种一般优于粳型品种。同一品种在不同生育期抗性表现也不同，秧苗4叶期、分蘖期和抽穗期易感病，圆秆期发病轻，同一器官或组织在组织幼嫩期发病重。穗期以始穗时抗病性弱。偏施过施氮肥有利发病。放水早或长期深灌根系发育差，抗病力弱发病重。
　　防治方法 (1)因地制宜选用2-3个适合当地抗病品种，如早稻有：早58、湘早籼3号、21号、22号，86-44，87-156，皖稻61，赣早籼39号、42号、41号，博优湛19号，中优早81号，中丝2号，培两优288号，华籼占，汕优77；中稻有：七袋占1号，七秀占3号，培杂山青，三培占1号，滇引陆粳1号，宁粳17号，宁糯4号，杨辐籼2号，胜优2号，杨稻2号、4号，东循101，东农419，七优7号，嘉45，秀水1067，皖稻28、32、34、36号、59号，汕优89号，特优689，汕优397，汕优多系1号，满仓515，泉农3号，金优63，汕优多系1号；晚稻有：秀水644，原粳4号，津稻308，京稻选1号，冀粳15号，花粳45号，辽粳244，沈农9017，冈优22，毕粳37，滇杂粳2号，冈优2号，滇籼13号、14号、40号，宁粳15、16号等抗稻瘟病品种。水稻旱种时可选用临稻3号、临稻5号、京31119、中国91等抗穗颈瘟品种。水稻进行旱直播时可选用郑州早粳、中花8号等抗病品种。(2)无病田留种，处理病稻草，消灭菌源。(3)按水稻需肥规律，采用配方施肥技术，后期做到干湿交替，促进稻叶老熟，增强抗病力。(4)种子处理。用56℃温汤浸种5分钟。用10%401抗菌剂1000倍液或80%402抗菌剂2000倍液、70%甲基托布津(甲基硫菌灵)可湿性粉剂1000倍液浸种2天。也可用1%石灰水浸种，10-15℃浸6天，20-25℃浸1-2天，石灰水层高出稻种15cm，静置，捞出后清水冲洗3-4次。用2%福尔马林浸种20-30分钟，然后用薄膜覆盖闷种3小时。(5)药剂防治 抓住关键时期，适时用药。早抓叶瘟，狠治穗瘟。发病初期喷洒20%三环唑(克瘟唑)可湿性粉剂1000倍液或用40%稻瘟灵(富士一号)乳油1000倍液、50%多菌灵或50%甲基硫菌灵可湿性粉剂1000倍液、50%稻瘟肽可湿性粉剂1000倍液、40%克瘟散乳剂1000倍液、50%异稻瘟净乳剂500-800倍液、5%菌毒清水剂500倍液。上述药剂也可添加40mg/kg春雷霉素或加展着剂效果更好。叶温要连防2-3次，穗瘟要着重在抽穗期进行保护，特别是在孕穗期(破肚期)和齐穗期是防治适期。

落果薯的形态特征是什么？

图12-13落果薯植株

1.浆2.展开的萼3.展开的花4.雄蕊5.雌蕊6.块茎

（引自Correll，1962）。

六倍体种，产于墨西哥。植株呈莲座形或半莲座形，叶片窄小，小叶无柄；花冠小，呈蓝紫色，开花繁茂，花药小而整齐，花药鲜黄色，饱满花粉90%以上，块茎小，皮光滑，白色，匍匐茎长达1m以上；结薯分散，需用盆栽。该种是抗晚疫病育种中利用最早和最多的一个种，世界各国利用该野生种作亲本，育成的品种有200多个。这个种除能够分离出对晚疫病有水平抗性和垂直抗性的类型外，还能分离出抗癌肿病、疮痂病，抗PVY、PVA、PLRV以及抗马铃薯甲虫的类型，还能分离出高淀粉、高蛋白质和耐霜冻的类型，有些单系可耐-5℃低温。落果薯易与栽培品种杂交，应以其作母本、栽培品种作父本，获得杂种后，用栽培种回交2～3次，可选育出抗病品种。植株形态见图12-13。

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