15-劉美鳳論植物抗蟲(chóng)性的機(jī)理和抗蟲(chóng)育種策略

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1、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)博一士研究生課程論文課程名稱(chēng)植物遺傳育種研究進(jìn)展考試時(shí)間2015年1月12日姓名學(xué)號(hào)所在學(xué)院任課教師蓋鈞鎰趙團(tuán)結(jié)論植物抗蟲(chóng)性的機(jī)理和抗蟲(chóng)育種策略劉美鳳南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江蘇南京210095摘要：蟲(chóng)害對(duì)作物生產(chǎn)造成了巨大危害，探索植物的蟲(chóng)害反應(yīng)或適應(yīng)機(jī)制對(duì)提高植物的抗蟲(chóng)性具有重要的意義。本文從作物抗蟲(chóng)性與抗蟲(chóng)機(jī)理及抗蟲(chóng)育種技術(shù)手段三個(gè)方而對(duì)當(dāng)前作物抗蟲(chóng)工作的進(jìn)展進(jìn)行綜述。關(guān)鍵詞：抗蟲(chóng)反應(yīng)；抗蟲(chóng)機(jī)理；育種技術(shù)Discussionofpest-resistancemechanismandbreedingstrategyofplantsLIUMeifeng(Colle

2、geofAgronomyofNanjingAgriculturalUniversity,Nanjing,Jiangsu210095)Abstract:Pestisoneofmaincausesofagriculturalreduction.Itisimportanttostudypestresistanceandadaptionnlechanismofcrops?Thisarticletrytodiscussthemechanismofplantresistancetoinsectandinsectresistaneebreedingfromthreeaspectwhich

3、arenatureandmechanismofinsectresistanceinplantandbreedingtechnologyofplantresistanceforinsect.Keywords:insect-resistantreaction;mechanismofinsect-resistance;breedingtechnology農(nóng)作物病蟲(chóng)害是影響農(nóng)業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定和健康發(fā)展的嚴(yán)重障礙，世界上每年因蟲(chóng)害而造成的農(nóng)產(chǎn)品損失估計(jì)為13%.在我國(guó)，水稻每年因蟲(chóng)害減產(chǎn)10%以上，小麥減產(chǎn)近20%,棉花所產(chǎn)量損失達(dá)30%以上⑴，因此探索植物的蟲(chóng)害反應(yīng)和適應(yīng)機(jī)制，提高農(nóng)作

4、物抗蟲(chóng)性，對(duì)維持農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。隨著社會(huì)的發(fā)展，化學(xué)農(nóng)藥防治病蟲(chóng)害的弊端H趨顯現(xiàn)，培育優(yōu)質(zhì)抗性品種顯得尤為重要。20世紀(jì)，生物技術(shù)的發(fā)展為快速抗蟲(chóng)品種的選育提供了技術(shù)支撐。本文綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)植物抗蟲(chóng)機(jī)理的研究，探討了我國(guó)抗蟲(chóng)育種工作的進(jìn)展。1.植物的抗蟲(chóng)性及其類(lèi)型作物抗蟲(chóng)性是指作物品種能夠阻止害蟲(chóng)侵害、生長(zhǎng)、發(fā)育和為害的能力。作物的抗蟲(chóng)性是作物同害蟲(chóng)在長(zhǎng)期抗衡、協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中形成的具有抵御害蟲(chóng)侵襲及寄生危害的一種特性,這種特性廣泛存在于農(nóng)作物的品種(系)、野生種和近緣種之中。根據(jù)田間觀(guān)察害蟲(chóng)在作物上的生存、發(fā)育和繁殖的相對(duì)情況，作物對(duì)蟲(chóng)害的反應(yīng)類(lèi)型可

5、分為完全免疫、高抗、低抗、易感和咼感等。作物抗蟲(chóng)性主要包插3層含義:1）拒蟲(chóng)性（Nonpreference）,即作物品種以其本身所固有的生物物理和生物化學(xué)特性，表現(xiàn)出的對(duì)害蟲(chóng)具有拒降落、拒產(chǎn)卵、拒取食的效。2）抗生性（Antibiosis）,該品種含有對(duì)某種害蟲(chóng)有毒的物質(zhì)或者對(duì)害蟲(chóng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量很低，從而對(duì)害蟲(chóng)的生存、發(fā)育、繁殖等產(chǎn)生不利影響。3）耐害性（Tolerance）,有的作物品種被害蟲(chóng)取食后能夠表現(xiàn)出很強(qiáng)的增殖或補(bǔ)償能力，從而減少害蟲(chóng)對(duì)作物產(chǎn)量的影響。正是作物自身具有這種抗蟲(chóng)特性，使人們不斷地尋求新的作物抗蟲(chóng)品種。2.植物抗蟲(chóng)性的機(jī)理2.1植物抗蟲(chóng)的防御體系植

6、物在進(jìn)化過(guò)程中對(duì)昆蟲(chóng)危害形成了多種防御體系,一般分為組成型防御體系和誘導(dǎo)型防御體系⑵。植物的外部形態(tài)和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)與所處的生境有密切的關(guān)系，由此影響昆蟲(chóng)的行為、生長(zhǎng)和繁殖，屈于組成型防御的范疇。誘導(dǎo)型防御則是指在昆蟲(chóng)侵害后植物在非固有的理化因子刺激下所作出的組織和化學(xué)反應(yīng)，包括分泌毒它性化合物、壞死反應(yīng)和減少刈?入侵者的必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)等。不管是組成型防御還是誘導(dǎo)型防御都有其物理和化學(xué)上的作用，而在植物對(duì)昆蟲(chóng)的防御機(jī)制上最重要的是化學(xué)因素,其次才是形態(tài)結(jié)構(gòu)。2.2植物抗蟲(chóng)的化學(xué)機(jī)制抗蟲(chóng)植物具有一套化學(xué)防衛(wèi)體系，在植物口我保護(hù)中發(fā)揮著重要作用，一般認(rèn)為植物植物對(duì)植食性昆蟲(chóng)危

7、害的反應(yīng)表現(xiàn)在3個(gè)方面:直接防御，間接防御，和耐害性。2.2.1植物的直接防御反應(yīng)直接防御是指植物白身所具有的能影響寄主植物感蟲(chóng)性的所有特性。按其作用性質(zhì)的不同可以分為營(yíng)養(yǎng)限制和毒害作用（圖1）兩大類(lèi)。營(yíng)養(yǎng)限制包括:限制食物供給，降低營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和減少偏嗜程度，毒害作用包括破壞組織結(jié)構(gòu)和抑制害蟲(chóng)代謝途徑。（1）限制食物供給植物通過(guò)細(xì)胞壁加固和過(guò)敏反應(yīng)限制害蟲(chóng)的食物供給，使昆蟲(chóng)不能獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)。細(xì)胞壁的加固是植物限制害蟲(chóng)取食的一條途徑，細(xì)胞壁加固能增加害蟲(chóng)刺探和取食時(shí)的機(jī)械阻礙，加大咀嚼式口器害蟲(chóng)消化植物組織的難度，限