植物抗病蟲育種

出版時(shí)間:2012-9  出版社:科學(xué)出版社  作者:尼科斯  頁數(shù):173  字?jǐn)?shù):221500  

內(nèi)容概要

《植物抗病蟲育種》系統(tǒng)地介紹了植物抗病蟲育種的基本概念、原理、研究成果和最新進(jìn)展,并輔以研究實(shí)例和試題,幫助讀者更好地理解。全書包括導(dǎo)論、坐鎮(zhèn)以待的有害生物、對(duì)病原生物和寄生物的天然防御、植物病原生物互作的基本概念、抗性機(jī)制的多樣性、不同類型的有害生物、如何選育抗病蟲新品種共七章。《植物抗病蟲育種》既考慮了當(dāng)前的教學(xué)需要,又注重聯(lián)系實(shí)際育種中遇到的問題。
《植物抗病蟲育種》可作為高等農(nóng)林院校植物科學(xué)領(lǐng)域遺傳育種及植物保護(hù)專業(yè)本科生和研究生的教材,也可供植物育種公司或育種研究所從事植物抗病蟲育種的專業(yè)人員學(xué)習(xí)參考。

作者簡(jiǎn)介

Rients Niks(1953)荷蘭瓦赫寧根大學(xué)(Wageningen University)植物育種系助理教授。1976年畢業(yè)于瓦赫寧根大學(xué)植物育種專業(yè),在Jan Parlevliet指導(dǎo)下進(jìn)行大麥-大麥葉銹病部分抗性方面的研究,并獲得碩士(1978)和博士(1983)學(xué)位。1981年曾在國際干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)改良中心(ICARDA,敘利亞)進(jìn)行兩年的博士后研究,從事硬粒小麥改良項(xiàng)目的研究。1983年Jan Parlevliet受聘為瓦赫寧根大學(xué)植物育種研究室全職教授后,Rients接替了Jan的工作,繼續(xù)進(jìn)行大麥部分抗性(數(shù)量性狀抗性)的研究,他同時(shí)進(jìn)一步開設(shè)了抗病育種課程,在荷蘭、西班牙、南美、南非、肯尼亞、伊朗、泰國和中國等地多次講授植物育種課程。已發(fā)表100余篇有關(guān)持久抗性機(jī)制以及相關(guān)研究論文和書籍章節(jié)。
Jan Parlevliet(1932)荷蘭瓦赫寧根大學(xué)植物育種系退休教授。1960年畢業(yè)于瓦赫寧根大學(xué)植物育種專業(yè)。然后他在聯(lián)合利華(Unilever)從事菠菜生理方面研究,并獲得博士學(xué)位(1967)。1967~1971年作為育種家在肯尼亞莫羅皮瑞松/除蟲菊試驗(yàn)站(Pyrethrum Experiment Station)工作,期間育成多個(gè)優(yōu)良株系和品種,并成功推廣用于生產(chǎn)天然殺蟲劑。
1971年,Jan進(jìn)入瓦赫寧根大學(xué)植物育種系工作,從事持久抗性的研究和抗性育種人才的培養(yǎng),主要研究大麥-大麥葉銹病互作體系,該體系中持久抗性基因與非持久主效抗性基因同時(shí)存在。與此同時(shí),Jan開始進(jìn)行多個(gè)寄主病原生物互作體系研究,包括小麥、水稻、玉米、豆類、土豆、花生等寄主及真菌、卵菌、細(xì)菌、病毒及線蟲等病原生物,持久抗性一直是他的主要研究方向。
1995年Jan退休,但仍然參與安第斯地區(qū)(Andean Region)的植物育種項(xiàng)目研究,該項(xiàng)目旨在加強(qiáng)當(dāng)?shù)囟喾N作物持久抗病性的研究。共發(fā)表130多篇研究論文和書籍章節(jié)。
Pim Lindhout(1953)畢業(yè)于荷蘭萊頓大學(xué)(Leiden University)生物化學(xué)專業(yè)。1985年,以《苜蓿煙草病毒RNA1的翻譯》為論文題目獲得博士學(xué)位。他就職于瓦赫寧根大學(xué)園藝植物育種中心(Institute for Horticultural Plant Breeding,荷蘭語:IVT)進(jìn)行番茄育種研究,逐漸成為一個(gè)真正的“番茄學(xué)家”。由他發(fā)起并組織了多個(gè)跨學(xué)科科研項(xiàng)目,以揭示不同園藝作物,尤其是番茄的重要農(nóng)藝性狀的遺傳機(jī)制。
1994年,Pim自1985年受聘為瓦赫寧根大學(xué)植物育種助理教授,主要從事數(shù)量性狀的鑒定和定位及植物育種新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。他負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)全國植物基因組計(jì)劃(CBSG)中番茄基因組學(xué)研究。已發(fā)表100余篇論文。
2006年P(guān)im成為蔬菜育種公司德瑞特種子公司(DeRuiter Seeds)研發(fā)部門負(fù)責(zé)人,這引起了孟山都(Monsanto)公司的注意,為了增強(qiáng)蔬菜方面的實(shí)力,2008年孟山都公司并購了德瑞特種子公司。不久Pim成為孟山都公司蔬菜育種部的負(fù)責(zé)人,2010年離職。目前他在一家植物育種新技術(shù)開發(fā)公司中擔(dān)任經(jīng)理。
Yuling Bai(1964)瓦赫寧根大學(xué)植物育種系助理教授。1988年畢業(yè)于中國河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物遺傳育種專業(yè)并獲得第一個(gè)碩士學(xué)位,1995年受聘為該校副教授。1997年來到荷蘭瓦赫寧根大學(xué)學(xué)習(xí)生物技術(shù)并獲得第二個(gè)碩士學(xué)位(2000),2004年獲得博士學(xué)位,博士和博士后階段工作是番茄對(duì)番茄白粉病抗性的遺傳及抗性機(jī)制的研究。2007年受聘為瓦赫寧根大學(xué)植物育種系助理教授,并建立“茄科抗性育種研究組”,擔(dān)任組長(zhǎng),她的研究集中在茄科植物(包括土豆、番茄和辣椒)對(duì)不同病原生物的抗病遺傳和分子機(jī)制。研究目標(biāo)是將科學(xué)研究結(jié)果應(yīng)用于育種實(shí)踐:通過發(fā)展育種新策略和開發(fā)新技術(shù)來提高育種效率。此外,她還承擔(dān)了瓦赫寧根大學(xué)以及中國和西班牙等國家?guī)讉€(gè)大學(xué)的植物遺傳育種相關(guān)課程的教學(xué)工作。

書籍目錄

譯者序原書前言第一章 導(dǎo)論1.1 學(xué)習(xí)指導(dǎo)第二章 坐鎮(zhèn)以待的有害生物2.1 病害的概念2.2 病原生物的分類第三章 對(duì)病原生物和寄生物的天然防御3.1 避害性3.2 抗害性3.3 耐害性第四章 植物-病原生物相互作用:基本概念第五章 抗性機(jī)制的多樣性5.1 引言5.2 廣譜抗性5.3 非寄主抗性5.3.1 定義5.3.2 寄生能力5.3.3 寄主范圍5.3.4 ?;?.3.5 非寄主抗性的遺傳5.3.6 非寄主抗性的機(jī)制5.4 寄主抗性5.4.1 過敏反應(yīng)型抗性5.4.2 部分抗性第六章 不同類型的有害生物6.1 脊椎動(dòng)物6.2 昆蟲和螨類6.3 線蟲6.4 寄生性植物6.5 (半)活體營養(yǎng)型真菌和卵菌6.6 死體營養(yǎng)型6.7 維管束萎蔫6.8 細(xì)菌6.9 植原體和立克次氏體6.10 病毒6.11 類病毒第七章 如何選育抗病蟲新品種7.1 抗性基因的導(dǎo)入是否值得7.2 如何獲得抗性資源7.2.1 抗性資源的收集7.2.2 獲得抗性的策略1:誘導(dǎo)突變體7.2.3 獲得抗性的策略2:利用基因工程進(jìn)行遺傳修飾7.3 抗性鑒定的場(chǎng)所7.3.1 室內(nèi)鑒定或室外鑒定7.3.2 離體篩選7.4 抗性鑒定的時(shí)期7.4.1 苗期或成株期7.4.2 離體接種部位7.5 抗性鑒定的接種方法7.6 如何選擇接種物的組成7.6.1 混合菌株7.7 潛育7.8 病蟲害級(jí)別評(píng)價(jià):抗病蟲評(píng)價(jià)包括哪些方面7.8.1 數(shù)量性狀7.8.2 質(zhì)量性狀7.8.3 組織學(xué)特性7.9 需要注意的問題7.9.1 生育期差異7.9.2 小區(qū)干擾7.9.3 接種量7.9.4 鑒定時(shí)間7.10 植物防御策略選擇7.10.1 避害性7.10.2 耐害性7.10.3 廣譜抗性7.10.4 過敏反應(yīng)型抗性7.10.5 部分抗性7.10.6 總結(jié)7.11 抗性育種的選擇方法7.11.1 在育種過程中的哪個(gè)階段進(jìn)行選擇7.11.2 回交7.11.3 輪回選擇7.11.4 分子標(biāo)記的應(yīng)用7.12 如何更科學(xué)地利用非持久性抗性7.12.1 引言7.12.2 抗性基因聚合7.12.3 抗性基因的多樣性7.12.4 多系品種和混合品種7.12.5 綜合防治7.13 抗性育種與生物防治相結(jié)合練習(xí)題答案專業(yè)術(shù)語表拉丁名中文名對(duì)照表參考文獻(xiàn)原書作者介紹

章節(jié)摘錄

  第一章導(dǎo)論  在作物生產(chǎn)實(shí)踐中,很少能夠獲得理論上應(yīng)該達(dá)到的產(chǎn)量。例如,在最適環(huán)境條件下,冬小麥的產(chǎn)量雖然可以達(dá)到14噸/公頃,但在荷蘭的平均產(chǎn)量是8~10噸/公頃,其他地方的小麥產(chǎn)量常常更低。作物品質(zhì)也是一樣,很難實(shí)現(xiàn)其遺傳潛力?! ≡斐勺魑锂a(chǎn)量和品質(zhì)損失的各種因素通常被稱為逆境因素(stressfactors),作物育種家的任務(wù)就是要改良作物防御或適應(yīng)這些逆境因素的能力。逆境因素可以分成生物逆境因素和非生物逆境因素兩類。非生物逆境因素,如干旱、土壤貧瘠、溫度過高和溫度過低等,但作物耐非生物逆境育種不是本書討論的范疇。  生物逆境因素,如雜草、病原生物和害蟲等本身都是活體生物,有它們自己的生命起源。本書不考慮如何選擇和改進(jìn)作物與雜草競(jìng)爭(zhēng)的能力,只闡述在作物上取食的生物,包括病原生物和害蟲等。本書的重點(diǎn)是介紹作物抗病蟲育種的可能性和存在的問題。  本書首先介紹有關(guān)生物逆境因素的各個(gè)范疇,然后介紹作物本身擁有的各種不同的防衛(wèi)反應(yīng)類型。本書的很大一部分是介紹作物抗病蟲育種,即如何在遺傳上提高作物防御病原菌和害蟲的水平。本書遵循作物育種的程序,從決定是否要在一種作物中引進(jìn)抗性開始,一直到該作物的抗性品種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上栽培應(yīng)用?! ”緯唤榻B作物遺傳育種的一般性概念,如不同選擇方法和如何開發(fā)分子標(biāo)記等,讀者可以參考其他育種學(xué)教科書獲得這些概念。本書會(huì)介紹一些植物病原生物相互作用的分子生物學(xué)知識(shí),以幫助育種工作者更好地理解一些原理。本書適合于植物科學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)有一些植物學(xué)和作物遺傳育種學(xué)知識(shí)的碩士研究生,以及在植物育種公司或研究所將要從事作物抗病蟲育種的專業(yè)人員學(xué)習(xí)使用?! ?.1學(xué)習(xí)指導(dǎo)在書后的專業(yè)術(shù)語表中,對(duì)正文中黑體印刷的學(xué)術(shù)術(shù)語給予了解釋,這些術(shù)語都反映了植物病原生物互作的重要原理。當(dāng)然,在某些學(xué)術(shù)術(shù)語的使用過程中,學(xué)術(shù)界會(huì)有很多不一致的情況,這里對(duì)某些學(xué)術(shù)術(shù)語的定義僅代表本書作者的觀點(diǎn),難免有同行會(huì)有異議,希望本書的讀者能理解詞匯表中對(duì)這些術(shù)語所作的定義?! 杏行┎糠钟梅滤巫煮w印刷,這些補(bǔ)充材料是對(duì)正文內(nèi)容作進(jìn)一步說明、提供解釋的附加信息。在正文中,引用的科技文獻(xiàn)大多數(shù)沒有標(biāo)出,在補(bǔ)充材料中,將圖表和資料引自何處標(biāo)了出來,以示感謝?! 〈蠖鄶?shù)章節(jié)或重要段落的最后,給出了練習(xí)題(以Q表示),這些習(xí)題可以幫助讀者在學(xué)習(xí)過程中加深理解和自我測(cè)試相關(guān)知識(shí),習(xí)題答案統(tǒng)一列在書后。  本書最后將全書專業(yè)術(shù)語和拉丁文進(jìn)行整理列表,專業(yè)術(shù)語在正文部分第一次出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行加粗顯示,拉丁文中文名對(duì)照在正文部分第一次出現(xiàn)時(shí)也將全稱補(bǔ)全,再次出現(xiàn)將不再標(biāo)注。  第二章坐鎮(zhèn)以待的有害生物在浩大的自然生態(tài)系統(tǒng)中,綠色植物是食物鏈的基礎(chǔ),只有綠色植物可以將簡(jiǎn)單的無機(jī)物生產(chǎn)合成復(fù)雜的有機(jī)物,其他的生物都是直接或間接地依賴植物作為營養(yǎng)來源,所以綠色植物,包括作物,是各種生物的主要營養(yǎng)源。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中,以植物為食物的生物會(huì)影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì),表2.1列出了以植物為食物或能危害植物的各種生物類型,從最簡(jiǎn)單的類病毒(侵染性RNA)到脊椎動(dòng)物等高度進(jìn)化(evolution)的復(fù)雜生物,本書將這些致病生物和害蟲統(tǒng)稱為有害生物(naturalenemy)?! ”菊轮皇菍?duì)這些有害生物進(jìn)行簡(jiǎn)單的分組,第六章將詳細(xì)討論它們的分類?! ∮泻ι锏姆纸M主要是依據(jù)它們的大小和取食方式。屬于微生物的有害生物或者比微生物更小的生物,如病毒和類病毒等統(tǒng)稱為病原生物(pathogens)。它們通常生活在植物體內(nèi),作為個(gè)體,只能用光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡來觀察,它們的子實(shí)體(如銹菌的孢子器)或大一點(diǎn)的菌落(如白粉病菌)則可以用肉眼來觀察。通常這些病原生物的存在不是立即可以看到的,而是在它們對(duì)植物產(chǎn)生了影響,如植物出現(xiàn)萎蔫、葉片變黃等癥狀(symptoms)時(shí),才能發(fā)現(xiàn)它們的存在?! ∫恍┬?dòng)物[如線蟲(Globodera)、介殼蟲、蚜蟲和螨類]通常被稱為寄生物(parasites),它們吸吮植物汁液,移動(dòng)性差,可以用肉眼或者放大鏡觀察和計(jì)數(shù)。昆蟲學(xué)家通常稱它們?yōu)橹彩承岳ハx(phytophagousinsects)。寄生性高等植物,如獨(dú)腳金(Striga)和列當(dāng)(Orobanche)也被認(rèn)為是寄生物。  食草動(dòng)物(herbivore)指的是更大一些的、通過咀嚼方式來造成植物組織咬食傷害(bittingdamage)的動(dòng)物(如毛蟲、蝗蟲、嚙齒類動(dòng)物)。食草的昆蟲也被稱為植食性昆蟲?! ∵€沒有相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)這些學(xué)術(shù)術(shù)語進(jìn)行統(tǒng)一。許多人稱白粉病菌為病原生物(因?yàn)樗俏⑸铮?,然而,白粉病菌菌落像介殼蟲(一種寄生物)一樣是可以觀察到的,因此,也經(jīng)常被稱為寄生性真菌,所以,表2.1中,真菌既可歸類為寄生物,也可歸類為病原生物?! ∧鼙患纳锘虿≡锍晒θ∈车闹参锓Q為寄主植物(hostplant)。植物為其提供了營養(yǎng)和庇護(hù)所:生存的場(chǎng)所。例如,黃瓜是蜘蛛螨和黃瓜白粉病菌(Sphaerothecafuliginea)的寄主植物。作為被食草動(dòng)物取食的植物也被稱為食料植物(foodplant)(如牧草是奶牛的食料植物),寄主植物和食料植物間沒有嚴(yán)格的區(qū)分界限。  許多描述病原生物的原理也同樣適用于寄生物,為了避免使用短語“寄生物和(或)病原生物”,本書更多地使用“病原生物”來表示。  2.1病害的概念顧名思義,病原生物就是引起病害的生物,但許多病原生物是否真的引起病害還不確定。狹義地說,病害(disease)這個(gè)詞表示的是整個(gè)植株生理上的失衡,導(dǎo)致黃化、萎蔫、矮化和畸形等癥狀的產(chǎn)生。其中,最典型的癥狀是由病毒、植原體、細(xì)菌和維管束萎蔫真菌等侵染(infections)引起的。植物組織對(duì)病原生物侵入的局部反應(yīng),如抗性反應(yīng)導(dǎo)致的壞死斑點(diǎn),或局部侵染導(dǎo)致的壞死病斑,也被稱為癥狀。  癥狀的嚴(yán)重度有時(shí)并不反映病植株中存在的病原生物的數(shù)量(見§3.3耐病性)?! ≡S多病原生物和寄生物有時(shí)可以直接觀察、計(jì)數(shù)和測(cè)量。葉片上白粉病菌的菌落數(shù)和植株上很多介殼蟲一樣,它們實(shí)際上都不是癥狀,而是病原生物本身。在許多科學(xué)文獻(xiàn)中,這些菌落可能被稱為癥狀。實(shí)際上將這些觀察到的病原生物稱為病征(signs)可能更好。植物受到侵染的結(jié)果是產(chǎn)量下降,即損失(damage),它不一定直接可見,也不一定能根據(jù)侵染的程度來預(yù)測(cè)。和人類對(duì)流感的侵染有不同忍耐性一樣,不同植物基因型對(duì)病原生物侵染的忍耐性也是不同的。  葉斑真菌引致局部病斑,這些病斑是病原生物在植物局部組織中存在的直接結(jié)果,雖然看不見病原生物本身,但可以根據(jù)病斑的大小和數(shù)目間接地估計(jì)病原生物的數(shù)量。這些病原生物居于導(dǎo)致癥狀的病原生物和直接可見的病原生物之間?! ‘?dāng)介殼蟲或白粉病菌的侵染沒有導(dǎo)致整株植物產(chǎn)生生理失衡時(shí),為了避免使用病害這個(gè)術(shù)語,可以使用侵染來表述正受到病原生物或寄生物傷害的植物(如受銹菌嚴(yán)重侵害的植物);當(dāng)病原生物導(dǎo)致整株植物發(fā)生一定程度的生理失衡時(shí),則用術(shù)語“病害”和“發(fā)病的植株”來表述(如黃花葉病毒、萎蔫性真菌等侵害的植物)?! 『οx這個(gè)術(shù)語用來指寄生性動(dòng)物或食草動(dòng)物,這一單詞也可以指一種害蟲種,如煙粉虱(whitefly)是番茄上的害蟲。當(dāng)一種害蟲的群體達(dá)到一定數(shù)量引起損失時(shí),稱之為蟲災(zāi)(plague),如1993年番茄上發(fā)生白蠅的蟲災(zāi)。植物上棲居了一種害蟲的大量個(gè)體時(shí),植物即受到了那種害蟲嚴(yán)重的侵?jǐn)_(infestation)?! 榱撕?jiǎn)便起見,本書的侵染也包含了這種侵?jǐn)_?! ?.2病原生物的分類可以根據(jù)病原生物對(duì)寄主的侵染過程(infectionprocess)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分組,活體營養(yǎng)型(biotrophs)病原生物,如病毒、白粉病菌、銹菌、散黑粉菌(Ustilago)依賴活體植物組織生存,許多活體營養(yǎng)型真菌在植物細(xì)胞內(nèi)形成吸器(haustoria),利用吸器從植物細(xì)胞內(nèi)吸收營養(yǎng)。吸器擠壓原生質(zhì)膜,直至凹陷,但并沒有侵入到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。盡管存在這種吸器,但寄主植物細(xì)胞依然是活的。吸器也有可能使植物細(xì)胞發(fā)生重程序化,抑制其可能的防衛(wèi)反應(yīng)?! 〈蠖鄶?shù)活體營養(yǎng)型病原生物不能在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng),或者只有在采用復(fù)雜的培養(yǎng)方法時(shí)才能生長(zhǎng)。  死體營養(yǎng)型(necrotrophs)病原生物,如殼針孢(Septoria)、長(zhǎng)蠕孢(Helminthosporium)的病原菌和其他葉斑真菌以及油菜菌核病菌(Sclerotiniasclerotiorum)和灰霉菌(Botrytiscinerea)等,都是先殺死寄主組織或細(xì)胞,然后從這些死亡的組織中吸取養(yǎng)分。這些病原生物通常產(chǎn)生毒素來殺死寄主,它們和腐生物(saprophytes)非常相似(參見專業(yè)術(shù)語表),在死亡的植物組織上生長(zhǎng)旺盛,所以很容易在人工培養(yǎng)基上培養(yǎng)。  半活體營養(yǎng)型(hemibiotrophs)病原生物,如致病疫霉菌(Phytophthorainfestans)、霜霉病菌等,是活體營養(yǎng)型病原生物和死體營養(yǎng)型病原生物之間的中間狀態(tài)。植物組織在受到這些病原生物侵入后瞬間即死亡,有些種如馬鈴薯致病疫霉病菌在培養(yǎng)基上可以生長(zhǎng),有些種如萵苣盤梗霉(Bremialactucae)等不能進(jìn)行人工培養(yǎng)。  偶遇性寄生物/病原生物(opportunisticparasite/pathogen)可以侵染許多種植物,尤其是那些防衛(wèi)能力受到影響的植物或植物器官,如生長(zhǎng)在亞最適條件下的植株、秧苗或成熟的果實(shí)等。例如,卵菌中的腐霉(Pythium)和引起幼苗猝倒病的絲核菌(Rhizoctonia)都是這種類型,還有維管束萎蔫病菌(vascularwilt)、根腐和基腐病原真菌等,如尖孢鐮孢菌(Fusariumoxysporum)、黃萎輪枝菌(Veiticilliumalbo-atrum)和榆枯萎病菌(Ceratocystisulmi),前兩種病菌引起木質(zhì)部的堵塞,導(dǎo)致植株萎蔫,后一種病菌是大家熟知的荷蘭榆樹?。―utchelmdisease)的病原菌?!  ?/pre>

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載


    植物抗病蟲育種 PDF格式下載


用戶評(píng)論 (總計(jì)2條)

 
 

  •   作為作物遺傳育種專業(yè)的學(xué)生,不得不說,這本書挺實(shí)用。
  •   內(nèi)容還可以,書比較薄,有點(diǎn)意外。
 

250萬本中文圖書簡(jiǎn)介、評(píng)論、評(píng)分,PDF格式免費(fèi)下載。 第一圖書網(wǎng) 手機(jī)版

京ICP備13047387號(hào)-7