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植物抗虫性

花匠小妙招
2025-05-08 10:42

中国口岸动植物检疫所、站分布图同种植物在昆虫为害较严重的情况下，某些植株能避免受害、耐害、或虽受害而有补偿能力的特性。农业实践中，抗虫性表示某一作物品种在相同的害虫种群和环境条件下比别的品种能获得优质高产的性能。在田间与其他同种植物相比，受虫害轻或损失小的植物称为抗虫性植物。

中国口岸动植物检疫所、站分布图

同种植物在昆虫为害较严重的情况下，某些植株能避免受害、耐害、或虽受害而有补偿能力的特性。农业实践中，抗虫性表示某一作物品种在相同的害虫种群和环境条件下比别的品种能获得优质高产的性能。在田间与其他同种植物相比，受虫害轻或损失小的植物称为抗虫性植物。植物的抗虫性能表现在遗传性上，抗虫性的程度虽然是相对的，但针对某种害虫选育作物的抗虫品种，使不受害或受害较轻是害虫综合防治中一个重要组成部分。

公元5～6世纪中国后魏贾思勰著的《齐民要术》中，已记载有14种谷子能耐旱、早熟、免虫。18世纪后期美国利用小麦品种“恩德希尔”（Underhill）抗黑森瘿纹。19世纪早期利用苹果品种“温特-马杰廷”（Winter Majetin）防治苹果绵蚜。19世纪中叶发现多种美洲葡萄种Vitis spp.对葡萄根瘤蚜有高度抗性，而欧洲种Vitis vinifera L.则高度感虫，将后者嫁接于美国的抗性葡萄上可防止此虫为害。抗虫性遗传的研究始于20世纪初叶，第二次世界大战前育种工作者与昆虫学工作者协作，致力于抗虫品种的选育，战后合成有机杀虫剂兴起，重点转向化学防治，与抗虫性有关的昆虫生物学、昆虫—寄主关系研究工作进展缓慢。60年代后期，由于大量、频繁地施用化学杀虫剂，出现害虫抗药性，再猖獗、残毒污染等问题，而提倡害虫综合防治，作物抗虫性的研究又受到重视，进展很快。目前，除扩大抗原、深入单项抗性研究外，选育抗多种病虫或抗某一害虫多种生物型的品种，已成为主要研究趋势。

中国对作物抗虫性的筛选工作已逐步增多，如对麦秆蝇、褐稻虱、玉米螟、麦蚜、粟秆蝇、棉铃虫、棉蚜、大豆食心虫、大豆蚜、豆秆蛇潜蝇等的抗性鉴定都有了一定的程序和方法。抗性机制研究也逐步深化，以利用植物的不选择性和抗生性方面居多。抗虫品种的选育工作已渐有开展，有些抗虫品种曾在生产上发挥作用，如陕西关中地区于1953年推广抗小麦吸浆虫品种“西农6028”，长江流域推广“南大2419”，使为害率显著降低；内蒙古选育出抗麦秆蝇的春小麦品种“6410”和“6407”，使大发生年被害率压低到7%以下；吉林省榆树县1974年推广吉林一号、三号、及铁荚四粒黄，使大豆食心虫的虫食率由30%下降至10%；80年代长江中下游推广威优64等杂交水稻，大大减轻了褐飞虱的为害。

植物抗虫性是害虫与寄主植物间在一定条件下相互关系的表现。按植物对害虫的表现，植物抗虫性有3个要素或分3类机制：不选择性（nonpreference）、抗生性（antibiosis）、耐害性（tolerance）；按照遗传方式，植物抗虫性又可分为单基因（monogenic）抗性，少基因（oligogenic）抗性，和多基因（polygenic）抗性。借用植物病理学抗病性类型的名词，可分为垂直抗性（vertical resistance）和水平抗性（horizontal resistance）。

不选择性

指昆虫不喜好在某些植物上产卵、栖息或取食的习性。对寄主的选择性受植物的形态、生物化学、物候、或植物生长特性所形成的小生态条件等方面的影响。如内、外颖扣合紧密的春小麦品种不适于小麦吸浆虫的成虫产卵；叶片狭，叶面茸毛多而长、叶鞘苞茎紧及茎秆组织坚硬的春小麦品种抗麦秆蝇；大豆食心虫在无毛豆荚的大豆品种上着卵少，荚皮组织硬，幼虫入荚死亡率高。有些植物因含有使害虫拒食或拒产卵的化学信息素而免受其害。奥特曼（E.E.Ortman，1978）建议用抗异性（antixenosis）一词代替不选择性，意为植株是“不良寄主”而免受害。

抗生性

有些植物品种含“有害”化学物质，或缺乏必要的营养物质，或虽有营养物质而难以被昆虫利用，或由于对虫害产生不利于害虫的物理、机械作用等原因，引起害虫死亡率高、繁殖率低生长受到抑制而不能完成发育或延迟发育、成虫寿命缩短等。例如抗欧洲玉米螟的玉米品种即与有毒化学物质“丁布”（DIMBOA，2，4-二羟基-7-甲氧基211-1，4-氧氮杂萘-3-酮）含量较高有关；有些植物品种受蚜、螨类为害较轻，与其细胞渗透压、酸碱度及含有毒生物碱或配糖体有关等。

耐害性

植物虽受害，害虫也可生长发育，但植株可容忍足以使感性植物遭受严重损失的为害，这些植物具有很强的增殖或补偿能力，而不致显著影响产量。如某些禾谷类作物品种受蛀茎害虫为害时，被害茎枯死，但能以分蘖补偿；某些抗蚜品种的耐害性与植物生长素有关，感性品种游离生长素较多，而抗性品种的生长素呈束缚状态，不易从韧皮部液中吸出。上述几种抗性机制常互有交错，难以截然划分。

有些现象似与抗虫性有关，但不是以遗传特性为基础，而是感性寄主的某些暂时特性所引起，称为假抗虫性（pseudoresistance），例如：寄主物候避害（host evasion），寄主可迅速通过最易受害时期或品种早熟而避害，如将早熟品种晚播即可鉴别抗虫性是否存在；诱发抗虫性（induced resistance），由于环境条件（如水量、土壤肥力）改变而引起的偶发抗虫性增加；逃脱受害（escape），在感性群体中找到未受害植株。群体受严重为害而能存活的个别植株是否真正具有抗虫性，须将这些植物的后代与已知感性品种进行对比试验才能确定。

垂直抗性

或称专化抗性（specific resistance），指同一作物的一组不同品种，受同一种害虫的一组生物型为害，表现出不同的相互作用，即在受同一生物型害虫为害时，有些品种为抗性，有些为感性。垂直抗性受主效基因（少量基因）控制，抗性稳定性较小。在杂交2代或以后各代中，抗性或感性间表现出不连续的分离，其作用是“质”性的。在害虫防治中垂直抗性的利用不乏成功的实例：可用单个抗性基因连续引入品种，如培育抗黑森瘿蚊的小麦品种；也可用两个以上的基因结合引入同一品种，如培育抗褐稻虱的水稻品种。

水平抗性

或称普遍抗性（general resistance），指同一作物的一组不同品种，受同种昆虫的一组不同生物型为害时，不表现出不同的相互作用，即某特定寄主品种的抗性水平对昆虫所有生物型都一样，水平抗性通常由微效基因（多基因）控制，而且较稳定持久。抗性与感性亲代间杂交后的分离群体中基因表现从感性到抗性的连续变化，其作用是“量”性的，每一基因对整个抗性具有一个微小的贡献，抗性水平一般较低或中度，如对玉米常用水平抗性培育抗虫品种。

抗虫品种对害虫种类的影响是明确、持久和累积性的，常可大面积地把害虫种群数量压低到经济损害水平以下。即使是一般抗性水平的品种，如与其他防治方法配合，在生产上也常具实际效果；对人和高等动物及环境均无污染危害；防治费用低廉；处理要求比对化学杀虫剂和病原微生物简单。在下列情况下抗虫品种更具明显的作用：害虫的为害具有一定的关键时期和规律，或害虫的暴露仅在生活史中一个暂短的阶段；害虫在相当大的区域内连续发生，且成为某一作物栽培的主要限制因素；作物的经济价值较低；其他防治方法无效或昂贵。

利用植物抗虫性防治害虫也有一定的局限性：不是所有害虫都能利用抗虫性防治；要花费较长时间进行大量杂交和选择工作，一般需10余年才能培育出一个抗虫品种；理想的高产优质的作物品种常是害虫喜好的寄主；害虫生物型的存在等。当一个昆虫种群经受抗性作物品种选择时，种群中能够存活的变异个体可以进行杂交形成新的生物型，抗虫性植物可能因此变为感虫性植物。如黑森瘿蚊已知有16个生物型，麦二叉蚜有3个，褐飞虱有6个，新的生物型还将陆续发现。生物型往往须根据植物和昆虫的相互关系区别，不能以一般形态学为标准。在培育利用抗虫品种时应考虑到害虫生物型的差异（见）。