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抗病品种在植物病害防治中的利

花匠小妙招
2025-07-09 16:44

1、如何利用抗性树种防治病虫害？

植物抗病虫性是指同种植物在某种害虫为害较严重的情况下，某些品种或植株能避免受害、耐害，或虽受害而有补偿能力的特性。在林间与其他种植物或品种植物相比，受害轻或损失小的植物或品种称为抗性植物或抗性品种。针对某种害虫选育和种植抗性品种，是农林业害虫综合防治中的一项重要措施。
（1）培育植物抗病虫性的方案
A.寻找抗病虫性的来源
有抗病虫性的植物常存在于病虫害比较严重的地区，所以可进行野外检查，由此寻找抗病虫性，如能发现在相同的条件下某些植株或品系受害较轻或不受病虫为害，便可选定他们作为抗病虫性的来源。另一个途径是对一种植物的不同品系或所收集的种质进行系统检查，由此寻找抗病虫性。有抗病虫性的植物品系虽常出现在有病虫害的地区，但从不发生病虫害或外地引进的品系也可发现抗病虫性。此外还可以从植物原产地近缘植物来寻找抗病虫性，并在育种工作中加以利用。
B.对抗病虫性的测定
一般是通过将植株或植株的一部分暴露于病虫为害的条件下进行。如抗虫性测定，首先准备好一定数量的害虫，使要测定的作物品系受到同等程度的为害。测定时可用植物受损害的程度或害虫的生命表作为标准。前者包括茎叶被食害的程度、苗木减少百分率、减产百分率等。茎叶被食害的程度可进行目测，按照自行规定的标准分为五级，或精确地比较叶片的面积或茎叶的重量等。在野外进行测定实际是一个取样问题，可应用调查种群数量时的同样原理，包括害虫对不同品系的反应，如聚集的程度、嗜食差异、生长发育的时间、死亡率、产卵数量和寿命等。对于生活史较短的种类如叶螨、粉虱、蚜虫等以其产卵量或产仔数作为标准。
C.抗虫品系的培育
有了抗虫性的来源和测定方法之后，便可进行植物抗虫品系的培育。抗虫性常发现于许多不合乎人们要求的作物品系中，例如某些对墨西哥豆瓢虫有抗性的大豆品系的茎是藤状的，而非一般品系那样直立，因此要进行植物育种，把抗虫性基因转移到改良后品系的种质中去。其过程包括：把有抗虫性的品系进行杂交以提高其抗虫性，或把有抗虫性的近缘植物与栽培的作物品系杂交，使抗虫性基因转移到栽培品系中去；研究抗虫性的遗传规律，查明基因作用的特点以及与其他性状的连锁作用；综合遗传抗虫性与其他优良的农艺特性而成为可栽培推广的新品系。
D.对培育成的抗虫品系进行评估
培育出果树、林木的抗虫品系后便可在害虫的综合治理中加以利用，这时应研究它与其他治理措施配合时的特点，例如对害虫的寄生性或捕食性天敌昆虫是否有影响，如需施用杀虫剂，应查明可把杀虫剂的施用减少到何种程度。
（2）利用生物技术培育抗性品种
基因工程技术的发展为培育抗病虫害的植物提供了新的手段，从而开辟了植物抗病虫害育种的新时代。利用基因工程手段培育抗病虫害植物品种可克服常规育种的不足：①它不仅利用存在于植物中的抗病虫基因，还可以利用某些动物、微生物中的抗性基因，将其重组到植物染色体上，并使之在植物体内特定地遗传及表达，从而产生抗病虫害性状，因此基因资源非常丰富。②该性状具有连续性和整体性，即可控制任何时期内、在植物任何部位（如叶下表面、根等农药难以到达起作用的部位）发生的病虫害。③育种周期短、成本低。④利用基因工程培育抗病虫植物还具有不污染环境及抗病虫物质不易被环境因素所破坏的优点。因此，植物抗病虫害基因工程在国内外受到了普遍关注，也成为植物基因工程研究和应用的热点。
抗植物虫害的基因有多种，目前经常使用的主要有3种。a.从微生物苏云金杆菌分离出的苏云金杆菌杀虫结晶蛋白基因，简称Bt基因；b.从植物中分离出的昆虫的蛋白酶抑制剂基因，其中应用最广泛的是豇豆胰蛋白酶抑制剂基因（CpTI）；c.植物凝集素基因（lectin gene）。

2、不同种类的植物病害对抗病性有什么不同的表现？

过敏性反应（hypersensitiveresponse），又称过敏性坏死反应（），指植物对不亲和性病原物侵染表现高度敏感的现象，发生此种反应时，侵染点细胞及其临近细胞迅速坏死，病原物受到遏制，或被封锁在枯死组织中而死亡。过敏性反应是植物最普遍的防卫反应类型，对真菌、细菌、病毒和线虫等多种病原物普遍有效。过敏性反应抗病效果很高，加之发生过敏性反应的植物体往往出现坏死斑，易于鉴定和定性分级，得以在抗病育种中广泛应用。

植物被病原物侵染后，发生过敏性反应，除了表现局部（侵染点）抗病外，还可以诱发系统抗病性，使远离侵染点的部位也“获得”了抗病性，这就是系统获得抗病性（systemicacquiredresistance，SAR）。换言之，病原物侵染诱导后表达了局部的主动抗病性，也表达了系统的诱导抗病性。在许多论著中，把病原物侵染诱导的抗病性等同于系统获得抗病性是不全面的。

植物保护素（phytoalexins）的产生或积累是另一类重要的主动防卫反应，已知化学结构的植物保护素多达350余种。但是，在评价植物保护素的确切作用和对植物主动抗病性的贡献方面，一直存在不同意见。

对真菌病害和细菌病害的抗病性，可以按照病程阶段，针对病原菌的侵染活动而划分出抗侵入（resistancetopenetration）、抗定殖或抗扩展（resistancetocolonization）、抗繁殖（resistancetoreproction）、抗损失（耐病）等。其中以抗侵入和抗扩展最常见，前者导致了病原物的侵入数量和侵染点减少，发病率降低，后者限制了病原物在植物体内的定殖和发展，改变了病斑类型或降低了发病严重度。

植物的抗损失特性也称为耐病性或耐病（tolerancetodisease），耐病植物病害严重程度或病原物发育程度与感病品种相近，但产量或品质损失较低。耐病性的生理机制和遗传控制与抗侵入和抗扩展不同，不包括在狭义的抗病性范畴之内。

3、Garcia-Arenal和McDonald对植物病毒的分析有哪些？

病毒就其数目和经济重要性来说，是仅次于真菌的第二大病原物群体利用抗病品种是防治植物病毒病害的主要措施与对真菌和细菌的抗病性相比，植物对病毒的抗病性有两大特点，一是单基因显性遗传的不占压倒性优势，二是抗病性通常更为持久

Garcia-Arenal和McDonald(2003)对McDonald和Linde模型略加修正后，分析了生活史不同的35个植物病毒病害系统若以无抗病性丧失报告，或抗病性保持有效超过25a作为持久抗病性的标准，则其中24个系统的抗病性是持久的，虽然其中13个系统曾出现毒性增强的病毒株系在另外11个系统中，抗病基因均在25a内被病毒所克服，但有的系统中仍有部分抗病基因依然长期有效，仅6个系统所有已利用的抗病基因都被病毒克服根据抗病性持久度可将所分析的对象划分为4个类群(

表12-10 根据抗病性持久度划分的病毒—寄主类群

)

在所分析的50个抗病基因中，32个为单基因显性(或部分显性)，10个为单基因隐性，8个是多基因案例，其中4个案例抗病性是隐性的7个显性单基因(占34%)，1个隐性单基因(占10%)，1例多基因抗病性(占12%)已经被病毒所克服，抗病基因类型与其抗病持久性没有显著相关性抗病性遗传方式与病毒毒性株系出现之间也不相关甚至出现抗病性失效的病害系统，大部分还有一些抗病基因保持持久，这与对真菌和细菌的抗病性形成鲜明的对比

4、为什么说选育和利用抗病品种是防治植物病害最经济，最有效的途径

人类利用抗病品种控制了大范围流行的毁灭性病害。我国小麦的主要病害秆锈病、条锈病、腥黑穗病和秆黑粉病，玉米的主要病害大斑病、小斑病和丝黑穗病以及马铃薯晚疫病等，部是主要依靠大面积应用抗病品种而得到全面控制的。稻瘟病、稻白叶枯病、小麦白粉病、赤霉病以及多种经济作物的重要病害也通过品种防治行效地遏制了流行。
对许多难以运用农业措施和农药防治的病害，特别是土壤病害、病毒病害以及林木病害，选育和利用抗病品种几乎是唯一可行的防治途径。
抗病育种可以与常规育种结合进行，一般不需要额外的投入。抗病品种的防病效能很高，一旦推广使用了抗病品种，就可以代替或减少杀菌剂的使用，大量节省田间防治费用。因此，使用抗病品种不仅有较高的经济效益，而且可以避免或减轻因使用农药而造成的残毒和环境污染问题。

5、什么是抗病品种应用？

use of disease resistance variety

徐雍皋

针对由于品种单一化、遗传同质性而导致的品种抗病性丧失问题，利用抗病品种的合理布局和轮换，种植多系品种、聚合品种，达到品种多样化。利用寄主群体的遗传异质性，控制病原物群体组成的变化，以及种植水平抗性品种，保持抗病性的稳定和持久。应用耐病品种，可以减少产量损失；避病品种虽不是应用品种本身的抗病性，但在生产上具有实用价值。

避病品种应用

分时间避病和空间避病。时间避病的利用是错开植物易受侵染的生育期与病原物大量散布的高峰期，如长江中下游地区，应用早熟小麦可以逃避秆锈病和赤霉病的为害；空间避病是利用植物的形态或机能特性，避免与病原物接触，如应用玉米果穗苞叶紧裹的品种，瘤黑粉病发生较轻。

耐病品种应用

耐病性是植物固有的或后天获得的忍受病害的能力，病情相同或相似时，耐病品种比感病品种减低产量较少，如小麦品种扬麦4号，在同样严重感染赤霉病的条件下，比感病品种少减产1/3左右。耐病品种的防病效果虽不及高抗品种，但它不易促使病原物发生变异。

水平抗病性品种应用

水平抗病性品种由多个微效基因控制，表现病斑少，病斑小，产孢量小，潜育期长等特征，病害流行速度减慢，俗称“慢病性”或“迟病性”。水平抗病性品种不因生理小种的改变而改变其慢病性的特点，其抗病性保持稳定和持久，如四川武隆地区马铃薯品种滑石板，种植近60年仍保持对晚疫病的抗病性，棉花品种52-128种植30余年，其抗枯萎病的能力仍稳定不变。

抗病品种合理布局

多个垂直抗病性不同的品种在病害流行区搭配种植，利用寄主抗病基因的空间布局，来控制高空气流传布的病害。病原物在大区域传播时，遇到寄主不同的抗性基因，使病原物毒性小种的定向选择受到抑制，从而稳定了寄主的垂直抗病性。如在小麦条锈病流行的不同关键地区：越夏易变区，传播桥梁区，越冬流行区等，分别种植不同抗性基因型的品种，阻止病原物的越夏，传播，越冬和新毒性小种的蔓延。

抗病品种合理轮换

根据病原物小种区系分布，在病害流行区轮换种植不同垂直抗性品种，从时间上切断新毒性小种的定向选择。1973年克里尔（Crill）提出品种轮换和基因轮换模拟图如上。

多系品种应用

针对当地生理小种组成情况，选出一套农艺性状与轮回亲本相似，而含有不同垂直抗性基因的品系，进行混合种植，以控制新毒性小种优势群体的形成和发展，延缓和推迟病害流行。当生理小种组成发生变化时，去除感染的品系，加入新的抗病品系。在多系品种内，允许有一定比例感病系存在，一般占6%～12.5%，高的可达40%。

聚合品种应用

通过复合杂交，把各种抗病基因综合到一个品种中，育成具有多个垂直抗性基因的聚合品种。聚合品种可以降低新毒性小种的适应速率，难以形成优势小种，保持垂直抗病性的稳定和持久。

抗病性

disease resistance in plant

商鸿生

植物体具有能减轻或克服病原物致病作用的可遗传的性状。有时特指植物抵抗病原物侵入、扩展和繁殖的性状。抗病性是植物与病原物长期斗争中逐步发展起来的为保持物种繁衍所必需的特性。主要研究抗病性的性质和类型；植物抗病性和病原物寄生性的起源和演化；抗病性的遗传和变异；环境因素对植物抗病性的影响；植物抗病机制；抗病性鉴定、抗病育种原理和方法；抗病品种的合理使用等。

简史

19世纪中期以后，各国学者相继发现和描述了植物对各种类型病原物的抗病性。1905年英国的比芬（R.Biffen）发表了小麦抗条锈性遗传研究结果，首开抗病性遗传分析的先河。1896年瑞典的埃里克森（J.Eriksson），1916年美国的斯塔克曼（Elvin Charles Stakman）等关于麦类秆锈病菌寄生性分化以及同一时期关于植物过敏性坏死反应的发现，有力地促进了小种专化性抗病性的研究和利用，结果育成了一大批高效抗病品种，使用抗病品种成为植物病害的一个重要防治手段。1940年德国的缪勒（K.O.Muller）发现了植物保卫素，促进了对植物抗病机制的研究。20世纪40～50年代，美国弗洛尔（H.H.Flor）通过对亚麻抗锈性和亚麻锈菌毒性的遗传研究，建立了“基因对基因”学说。

小种专化性抗病品种被广泛应用后，因病原物小种变异而“丧失”抗病性的现象日益严重，在这种背景下，1963年南非的范德普朗克（Vanderplank）提出了垂直抗病性和水平抗病性的观点，倡导研究植物抗病性的群体属性和群体效应。另一方面，染色体工程和分子生物学技术也先后被用于转移异源抗病基因和探索抗病性的分子机制。

表现及遗传

抗病性是植物对病原物的一种适应性，植物及其病原物在长期协同进化过程中相互适应、相互选择，使植物寄主也形成了多种类型的抗病性，而病原物产生了不同形式和程度的寄生性和致病性。病原物寄生性水平越高，寄生专化性越强，则寄主对该病原物的抗病性分化亦越强，结果是植物产生了小种专化抗病性，病原物进而亦产生了有品种专化的致病性（毒性）。

植物抗病性通常是指对一定病原物种或一定小种的抵抗性，并不是指能抵抗其它多种病原物的多抗性。植物表现出不同程度的抗病性，在表现免疫（没有任何症状表现）到高度感病之间存在高度抗病、中度抗病、中度感病等一系列中间类型。如何划定抗病和感病的分界线，需根据不同研究目的和要求，按照具体情况确定。

抗病性是一种遗传性状，是由抗病基因控制的，抗病性可以不同的方式传递给子代。抗病植物的遗传潜能，遇到病原物侵染后才得以表现。抗病性的表现型实际上是在环境条件作用下寄主植物与病原物结合体的表现型。“基因对基因”学说揭示了寄主——病原物之间的相互关系，两者间具有亲和性时，寄主表现感病；具有非亲和性时表现抗病。感病的植物在优良栽培条件下或经某些化学药剂（例如三唑类杀菌剂）处理后，往往减轻发病，甚至出现与抗病品种类似的低侵染型病斑，但这些表现不能遗传，与植物抗病性有本质区别，有人称此为“栽培免疫”或“化学免疫”。

抗病性利用

利用植物抗病性防治病害经济而有效。对于难以防治的土传病害、病毒病害和大区流行气传病害，种植抗病品种几乎是唯一可行的防治途径。长期以来，植物抗病育种曾偏重于选择和利用垂直抗病性（低反应性抗病性），植物固有的水平抗病性因不被选择而逐代流失，致使抗病品种的遗传基础相当狭窄与脆弱，一旦病原菌毒性类型改变，就可能酿成病害大流行。基于这种历史教训，人们致力于系统搜集、全面鉴定植物抗病种质资源，选育具有复杂遗传基础的多抗性，持久抗性的品种。同时通过抗源或抗病品种的地区合理布局或轮换使用，抑制病原物毒性小种的发展和积累。

参考书目

Russell，G.E.，Plant Breeding for Pest and Disease Re-sistance，Butterworth，London，1978.

Vanderplank，J.E.，Disease Resistance in Plants(second edition)，Academic Press，London，1984.

6、农作物抗病品种选育和使用方面注意哪些主要问题

抗病育种的历史证明，选育和使用抗病品种防治农作物病害是最经济有效的措施。长期以来，抗病育种主要使用了小种专化抗病性，由于病源菌生理小种变异，抗病品种的抗病性丧失现象愈益突出，大大缩短了抗病品种使用年限，甚至品种抗性丧失的速度超过了育种速度，这是理论和实践上急待研究解决的课题。许多学者认为，解决此问题主要可从以下几方面来考虑：

（1）尽快改变抗源单一化和品种单一化的局面。加快推广利用不同的高效抗病基因，逐步实现抗病基因和抗病品种的合理布局，以减缓优势毒性菌系的繁殖速率，减少越夏菌源和外来菌源，尽量减少病害流行造成的损失。

（2）注重多个高效基因的累加及多系品种的培育。进行抗白粉病基因累加应是培育持久抗性品种的一条有效途径，实践证明，单基因控制的抗性极易丢失，由多个基因控制的抗性一般较为稳定持久。借助分子标记等新技术，培育抗谱上互补性较强的多系品种应用于大田，也可大大控制新的优势小种在某一地区的流行及扩展。

（3）加强低感和慢粉抗性品种的利用对抗病品种的推广应用，应注意不要一味追求免疫、高抗品种，低感。慢粉和耐病品种也值得推广利用。据段双科等（1999）在陕西八年的观察研究，认为淮阴894、阿勃等属低感、慢粉品种，具有非小种专化抗性的特征，抗病性持久稳定。从病菌---寄主群体互作的观点出发，慢粉抗性趋于稳定化选择的方向。因此可保持自然界病菌群体相对稳定，从而延长品种的抗性寿命。

（4）进一步挖掘抗性较好的地方品种和农家品种,及其近缘种属所含有效抗病基因。借助现代生物技术新手段将它们导入生产品种中，从而拓宽小麦抗源，培育更加持久而又稳定的抗性品种。

7、选育和利用抗病品种需要注意哪些问题？

选育和利用抗病品种是防治植物病害最经济、最有效的途径。

人类利用抗病品种控制了大范围流行的毁灭性病害。我国小麦的主要病害秆锈病、条锈病、腥黑穗病和秆黑粉病，玉米的主要病害大斑病、小斑病和丝黑穗病以及马铃薯晚疫病等，都是主要依靠大面积应用抗病品种而得到全面控制的。稻瘟病、稻白叶枯病、小麦白粉病、赤霉病以及多种经济作物的重要病害也通过品种防治有效地遏制了流行。对许多难以运用农业措施和农药防治的病害，特别是土壤病害、病毒病害以及林木病害，选育和利用抗病品种几乎是唯一可行的防治途径。

抗病育种可以与常规育种结合进行，一般不需要额外的投入。抗病品种的防病效能很高，一旦推广使用了抗病品种，就可以代替或减少杀菌剂的使用，大量节省田间防治费用。因此，使用抗病品种不仅有较高的经济效益，而且可以避免或减轻因使用农药而造成的残毒和环境污染问题。

20世纪80年代我国推出抗病蔬菜新品种，为当时我国蔬菜的周年供应，为全国菜篮子工程做出了很大贡献。另据王述彬报道，抗芜菁花叶病毒兼抗其他一些病毒的大白菜品种现已成为我国白菜生产上的主栽品种，累计推广面积达300万hm2，番茄、辣椒、黄瓜、甘蓝等新抗病品种也得到全国大面积推广。相反一些植物病害因无理想的抗病品种，直接导致病害暴发流行，损失惨重。如棉黄萎病，1993年大流行，发病面积达133万hm2，损失1500万kg，造成这次病害大流行的一个主要原因就是无理想的抗病品种。抗病品种可通过传统杂交、田间株选、基因工程等技术得到，可与常规育种互相结合进行。但是，在推广抗病品种时仍有一些值得我们注意的问题，如抗性丧失、抗病程度的界定、次要病害变主要病害、抗病品种与生态环境等问题。因此，在选用抗病品种时要切合实际，综合考虑经济生态等因素，以利植物病害防治的可持续发展。

抗病育种工作中存在的问题：抗病品种在推广使用过程中因机械混杂、天然杂交、突变以及遗传分离诸多原因会出现感病植株，多年积累后可能导致品种退化。当前所应用的抗病品种多数仅具有小种专化抗病性，推广应用后，就可能使病原菌群体中能够侵染该抗病品种的毒性菌株得以保存和发展起来，成为稀有小种。抗病品种推广的面积越大，这些稀有小种积累的速度也越快，逐渐在病原菌群体中占据数量优势，成为优势小种，此时抗病品种就逐渐丧失抗病性，成为感病品种。这种抗病性丧失现象，是抗病品种应用中最重要的问题。

8、抗病品种防治植物病害应注意和解决什么问题

注意抗病品种的合理布局和轮作防治长期使用单一抗病品种导致抗病性丧失