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抗虫育种

利用作物不同种质对害虫的抗性差异,通过适宜的育种方法,选育出不易遭受虫害的新品种的技术。选育推广抗虫品种,可以少用或不用农药防治害虫达到稳定产量、提高品质,降低生产成本以及减少农药对蔬菜产品和环境的污染,并有利于保护害虫的天敌,维持生态平衡。蔬菜抗虫育种历史较短。20世纪30年代开始重视蔬菜抗虫育种,60年代末以后,取得了显著进展。

利用作物不同种质对害虫的抗性差异,通过适宜的育种方法,选育出不易遭受虫害的新品种的技术。选育推广抗虫品种,可以少用或不用农药防治害虫达到稳定产量、提高品质,降低生产成本以及减少农药对蔬菜产品和环境的污染,并有利于保护害虫的天敌,维持生态平衡。蔬菜抗虫育种历史较短。20世纪30年代开始重视蔬菜抗虫育种,60年代末以后,取得了显著进展。如从澳大利亚抗虫种质资源花椰菜PⅠ234599,育成兼抗菜青虫、白菜斜纹夜蛾、小菜蛾三种害虫的花椰菜和结球甘蓝新品种,并在生产中推广应用。又如以日本球葱为抗虫的原始材料,将其抗葱蝇产卵的基因导入普通洋葱,育成了高抗葱蝇新品种。有些国家种植高抗甲虫、桃蚜、叶蝉的马铃薯新品种的面积也越来越大。

抗虫机制

品种的抗虫性受品种本身的特性、害虫的种类、发生期、发生量和环境等因素的相互影响。品种的抗虫性含义包括排趋性、抗生性和耐害性三方面(见)。蔬菜品种的抗虫性机制,分为形态学、解剖学和生物化学三方面。①形态抗性:是指植株的形态、颜色等外部特征不利于害虫的取食、栖居和产卵。有人对600多个马铃薯品种的观察发现叶片上的毛状体对害虫有防御作用。在高倍显微镜下看到这些毛状体分泌一种胶状物质,能粘住昆虫的跗节或口器,而后迅速凝固变黑,使之不能移动、不能取食而死亡。中国已利用茸毛番茄作亲本,育成避蚜番茄品种,并减轻了黄瓜花叶病毒(CMV)的危害。②解剖学抗性:是指植株的组织结构不利于害虫的取食、侵入。从十字花科蔬菜对鳞翅目害虫的抗性鉴定中发现,有些品种上小菜蛾的产卵量很大,但为害程度很轻。进一步作解剖学研究证明,这些品种的细胞排列紧密,间隙小,不利于初孵幼虫取食,使幼虫的死亡率增加。③化学抗性:即植株体内的某些化学物质影响害虫的栖居、产卵和取食。十字花科蔬菜中含芥子油葡萄糖甙、黑芥子甙,严重影响菜青虫、粉纹夜蛾、小菜蛾的产卵和幼虫发育。有人指出正丙基二硫化物、正丙基硫醇对葱蝇成虫有增多产卵的作用,甲基丙基二硫化物对葱蝇幼虫有引诱作用。

育种方法

蔬菜的抗虫育种也多采用常规的育种方法(如杂交、诱变等),也可采用细胞融合进行。抗虫品种选育,要注意昆虫与寄主的相互作用,重视抗虫性的特点。广泛地收集具有抗虫性的种质资源,是抗虫育种的前提和基础。抗源收集应重视下列途径:①从害虫发生严重的地方收集。因为抗某种害虫的基因多存在于该种害虫严重发生的地方。但由于害虫的存在并非植物产生抗虫性的唯一条件,故也不排除从害虫发生较轻的地方收集。②作物的表现型复杂,变异程度大是基因型多样性的反映,从作物变异体存在最多的地方收集,获得抗虫种质的可能性也大。③重视从杂交特别是远缘杂交和诱变后代中收集。因为这些材料具有广阔的变异谱,遗传可塑性高。④从野生资源中收集。当发现栽培品种中缺少抗源时,应从同属的野生资源中寻找抗虫基因。如20世纪40年代发现了一种对甲虫、叶蝉高抗的马铃薯野生种,进而育成了高抗甲虫的新品种。收集的抗源,经过鉴定筛选,有些可直接用于生产,有的作为杂交亲本。利用抗源,通过杂交,在各个分离世代加大对虫害抗性的选择压力,进行多代严格筛选,以提高群体内抗虫基因出现频率,是抗虫育种的主要途径。荷兰为了选育抗虫的胡萝卜品种,用8个品种进行多点种植,在种植场地保持大量的胡萝卜蝇群体,通过严格选择,使优良品种南特斯抗虫性提高了20%。该国在温室内用类似的方法选育出抗红叶螨的黄瓜品种。此外,深入研究作物的抗虫机制,明确抗虫性的形态、解剖和生理生化原因,是提高抗虫育种水平,加快育种进程的基础。