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抗病育种:分子生物学与传统育种技术的结合

时间:2023-10-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:首先,分子生物学通过克隆抗病性基因,利用载体导入或基因枪注射,可以将各种生物的抗病性基因转入目标植物品种内,解决了传统育种技术无法克服的远缘杂交问题。该项指标包括叶、果、梢乃至整株的发病率,系统性病害用发病率表示,局部病害则用病情指数统计。抗病品种的培育是一项长期的工作。

抗病育种:分子生物学与传统育种技术的结合

选育抗病品种是防治园林植物病害的一种经济有效的措施,特别对那些难以防治的毁灭性病害。抗病育种是一项稳妥的措施,有较强的持续效应,但需要投入太多的财力、物力和时间。目前在观赏花木中已培育出菊花、香石竹、金鱼草等抗锈病的新品种,在城市绿地植物上也培育出了抗松疱锈病、榆枯萎病的品种。

(一)抗病育种的方法

抗病育种的方法包括传统方法、诱变技术、组织培养技术和分子生物学技术,一般需要根据抗原材料和育种条件进行选用。

1.传统的抗病育种

主要是利用引种、系统选育或具有抗病性和优良园艺性状品种资源的杂交和回交选育。

(1)引种。就是从国内外直接引进现成的抗病品种和亲本材料,这种方法简便。

(2)系统选育。是在某种病害发病盛期,从大量群体中选择抗病性的类型或单株,连续在它的后代中加以定性培育,选出抗病的品种或品系,这种抗病性一般比较稳定,是目前抗病育种中应用比较普遍的一种方法。

(3)杂交。通常是利用具有优良园艺性状的植物品种为母本,与抗性品种或近缘种进行杂交选育。有时将表现较好的杂交后代进一步与母本回交,从而将抗病性状转入具有优良园艺性状的品种内,形成优良的抗病品种。

2.诱变技术

在诱变源(Y射线、X射线、秋水仙素)的作用下,诱导植物产生遗传变异,再从变异个体中筛选抗病性个体。这种方法比较随机、无定向性。

3.组织培养技术

组织培养可以快速克隆不易经种子繁殖的抗病性植物,也可以与诱变技术相结合分离抗病性突变体;还可以利用花粉、花药选育单倍体植株,再经染色体加倍形成抗病性同源植株;并且通过原生质融合技术将不同抗病性品种或种的遗传性状相结合,克服杂交困难,培育高抗和多抗品种。这种技术在花木,特别在草本花卉的抗病性选育上有重要的应用价值。

4.分子生物学技术

分子生物学技术使抗病育种发生了革命性的发展。首先,分子生物学通过克隆抗病性基因,利用载体导入或基因枪注射,可以将各种生物的抗病性基因转入目标植物品种内,解决了传统育种技术无法克服的远缘杂交问题。其次,分子生物学可以通过植物的基因改造,创造新抗源。植物抗病基因工程育种中还存在许多困难。(www.xing528.com)

(二)抗病性鉴定

园林植物抗病育种应包括抗病性的鉴定和筛选。在了解病原菌生物学和病害发生特点的基础上,采用适当的方法,进行筛选鉴定,可以有效地提高抗病育种的效率

1.抗病性鉴定方法

抗病性鉴定方法包括自然感染和人工感染两种方法。自然感染法是将初步选育出来的家系或其子系栽种到病害流行区,使植物自然感病。人工感染法是把病原物接种到选育出来的植株上,由感染发病的程度来判断寄主植物的抗病性的强弱。

如果将自然感染法和人工接种感染法结合起来,更能比较全面、客观地反映出品种的抗病性水平,不论采取哪种方法,测定时均要以易感病的品种或历史病株作为对照。

2.抗病性标准

测定园林植物树种或品种抗病性强弱的标准,一般要根据病害的性质而定,常用的表示方法有以下几种。

(1)发病率或病情指数。该项指标包括叶、果、梢乃至整株的发病率,系统性病害用发病率表示,局部病害则用病情指数统计。

(2)病斑扩展速度。该指标主要用于对枝干(茎)的腐烂病抗性的鉴定。抗病力弱的品种病斑扩展的速度快、且范围广。

(3)潜育期长短。一般来说,寄主的抗病性越强,潜育期越长,反之则越短。

(4)过敏性反应。该指标主要用于寄主对活养生物所致病害抗性的鉴定,包括坏死出现的速度及范围,寄主的抗病能力越强,过敏反应出现越早。

除此之外,有的抗病性鉴定中还要考虑病害对产量和生长量的影响因素。

抗病品种的培育是一项长期的工作。且植物的抗病性不是永远不变的,其原因是多方面的,如自身抗病性的退化、栽培措施不当、环境的变化以及病原物的新种或生理小种的产生而发生抗病力减弱或丧失的现象。抗病性品种在栽培过程中要加强管理,不断地去劣存优,使植物的抗病性持久的保留下来。

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