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第四节 . 抗虫育种

第四节 . 抗虫育种. 一 . 棉花害虫的种类、发生规律及危害. 主要有 20-30 种，一个地区主要 10 多种 棉铃虫、棉蚜、红铃虫、玉米螟、棉盲蝽、棉红叶螨、金刚钻、棉大卷叶虫、棉大造桥虫、棉叶蝉、小地老虎等主要害虫 苗期：棉蚜、地老虎、蓟县、蜗牛 花铃期：棉铃虫、棉盲蝽、棉红叶螨 铃期：红铃虫、棉铃虫、棉盲蝽. 一 . 害虫发生概况. 地区、年份间害虫危害性不同 长江流域：红铃虫 3-4 代、棉铃虫 4-5 代、红蜘蛛 18 代 黄河流域：棉蚜、棉铃虫为主，红铃虫 2-3 代、棉铃虫 3-4 代. 二棉花抗虫性的分类及应用. （一）形态抗性

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第四节 . 抗虫育种

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Presentation Transcript

  1. 第四节.抗虫育种 一.棉花害虫的种类、发生规律及危害

  2. 主要有20-30种，一个地区主要10多种 • 棉铃虫、棉蚜、红铃虫、玉米螟、棉盲蝽、棉红叶螨、金刚钻、棉大卷叶虫、棉大造桥虫、棉叶蝉、小地老虎等主要害虫 • 苗期：棉蚜、地老虎、蓟县、蜗牛 • 花铃期：棉铃虫、棉盲蝽、棉红叶螨 • 铃期：红铃虫、棉铃虫、棉盲蝽

  3. 一.害虫发生概况 • 地区、年份间害虫危害性不同 • 长江流域：红铃虫3-4代、棉铃虫4-5代、红蜘蛛18代 • 黄河流域：棉蚜、棉铃虫为主，红铃虫2-3代、棉铃虫3-4代

  4. 二棉花抗虫性的分类及应用 • （一）形态抗性 • 鸡脚叶：抗棉大卷叶螟、红铃虫 • 窄卷包叶：不利红铃虫产卵 • 茸毛：抑制蚜虫、红铃虫、棉铃虫的产卵 • 无蜜腺：抗红铃虫、棉铃虫、棉叶蝉、盲春象

  5. （二）生化抗性 • 棉酚：抗棉铃虫、蚜虫 • 单宁：蚜虫

  6. （三）物候抗性 • 指作物生长期与产卵、取食期不一样。例：夏棉较春棉播种晚一个月，蚜虫和后期害虫少。

  7. 三转基因抗虫棉的抗虫性 • 常规抗虫性成效较少。主要原因是育种周期长，抗性程度低，转基因抗虫棉抗性明显 • BT基因，在棉花体内产生杀虫蛋白，昆虫消化道内杀虫蛋白活化为毒性多肽，与肠道上皮细胞结合，细胞膜产生孔道，停止进食，死亡。棉铃虫幼虫3天。 BT蛋白含量0.05%-0.1%。

  8. 蛋白酶抑制剂基因（PI）：与消化道蛋白酶结合，抑制蛋白消化，产生厌食反应蛋白酶抑制剂基因（PI）：与消化道蛋白酶结合，抑制蛋白消化，产生厌食反应 • 转入棉花，对棉铃虫有抗性 • 我国培育Bt+CpTI双价基因抗虫棉

  9. 三抗虫棉应用 • 面积占70%左右 • 2代棉铃虫不用防治，3-4代减少用药2-3次，在棉铃虫作为主要害虫时，总用药量减少30%-70%。

  10. 五棉花抗虫性鉴定 • （一）概况 • 特点：复杂、繁琐、方法与标准多样、误差大 • 原因：抗性是棉花、害虫、环境共同作用。 • 害虫危害习性、受害棉花恢复与补偿不同，抗虫机理多样 • 缺少统一、完整的标准 • 实验室鉴定、罩笼鉴定、田间鉴定

  11. （二）常规抗虫棉的抗性鉴定 • 1.室内抗性鉴定 • 在棉花蕾铃期,采摘嫩叶、蕾、铃喂幼虫，单头饲养，每品种20头，2天换饲料，第七天称每头幼虫的体重、体长、死亡率， • 2.罩笼鉴定 • 罩笼内种棉花,每个品种一行,室内饲养羽化后的棉铃虫成虫按1:1的雌雄比例放在交配笼内部2-3天,每平方米0.5-1对放在罩笼内,第8、15天调查。

  12. 调查指标：百株卵量、活虫数、蕾、铃、顶尖受害百分数，与抗性对照、感性对照比较，计算出比对照的减退率调查指标：百株卵量、活虫数、蕾、铃、顶尖受害百分数，与抗性对照、感性对照比较，计算出比对照的减退率

  13. 棉花抗虫鉴定协作组标准：

  14. 植保所根据蕾、铃减退率划分 • 高抗 X>50 • 抗 50>X>20 • 中 20>X>-60 • 感 -60>X>-120 • 高感 X<-120

  15. 3.田间抗虫性鉴定 • 棉铃虫2-3代发生期,调查有卵株率、百株卵量、百株蕾被害数

  16. （二）转基因抗虫棉的抗性鉴定 • 1.室内鉴定 • 嫩叶,保湿,放在培养皿(塑料杯)中,接1龄幼虫8头,封口,25-30℃,72小时后,检查死虫、活虫数、活虫龄期及叶片被害程度

  17. 叶片被害程度分级标准 • Ⅰ级：受害孔呈针头状不成片 • Ⅱ级：受害孔呈小片，不超过叶面积1/4 • Ⅲ级：被害成片，为叶面积1/4-1/2 • Ⅳ级：受害叶片超过叶面积的1/2

  18. 抗虫性分级标准 • 高抗：校正幼虫死亡率大于80%，叶片被害Ⅰ级，活幼虫1-2龄 • 中抗：校正幼虫死亡率60-79%，叶片被害Ⅱ级，活幼虫大多2龄 • 低抗：校正幼虫死亡率59%，叶片被害Ⅲ级，活幼虫大多2-3龄 • 校正幼虫死亡率（%）=处理死亡率-对照死亡率/100-对照死亡率

  19. 2.罩笼鉴定 • 高抗:幼虫存活率及蕾、铃被害率均比对照减少80%以上。叶、蕾养3龄幼虫校正死亡率大于80% • 中抗：比对照减少60-79%，幼虫校正死亡率大于60-79% • 低抗：60%以下

  20. 抗性鉴定存在问题 • 标准主观性强 • 误差大 • 结果重复性不强 • 单株水平的抗性难判断

  21. 五传基因抗虫棉的抗性表现

  22. 抗 性 特 点 • 转基因抗虫棉苗期、蕾期对初孵幼虫的抗性达到100% • 生育后期抗性下降（13-14片主茎后），表现为死亡率下降，但存活幼虫无3铃虫出现，发育延缓，叶片受害级别1-2级内

  23. 4、抗虫棉对不同大小棉铃虫发育的 影响

  24. 第二部分转基因抗虫棉的遗传

  25. 材 料 • 转基因抗虫棉品系 R19 中心94 山西94 双抗-1 双抗-2 • 遗传材料 TM-1 T582 T586 单体 常规棉品种

  26. 结 果 1、抗虫棉对棉铃虫抗性的遗传模式

  27. 抗虫植株与感虫植株的划分标准 • 抗虫植株:初孵幼虫处理叶片或幼苗5天后,活幼虫中无3龄虫出现,危害程度1-2级 • 感虫植株:有3龄幼虫,危害程度3-4级 苗期-初花期测定

  28. 一对显性基因控制

  29. 七.转基因抗虫棉的育种 • 转基因抗虫棉的培育成功是基因工程取得的重大成果 • 对育种来说,仅是个抗虫资源,要通过育种改良产量、品质、抗病性等综合性状才能推广应用 • 开始的抗虫棉农艺性状差，急于推广教训深刻。

  30. 育种方法 • 杂交种（南抗3号、中29、鲁棉研15、湘杂） • 回交 • 杂交育种

  31. 争论与思考 • 1.抗虫性不稳定 • 2.抗虫棉后期抗性下降(4代虫),长江流域不能推广(农业部发文) • 3.安全性 • 棉铃虫对抗虫棉的耐受性,不能推广 • 4.花粉管通道法

  32. 转基因抗虫棉应用概况 • 孟三都公司33B、32B、99B等，国产抗虫棉国抗系列品种、南抗三号、湘K5、鲁棉研15、中29、中30、中31等。 • 1996-1997年0.3万公顷，1999年55万公顷 • 2001年160万公顷，占30%。 • 黄河流域100%棉田，长江流域70%左右 • 减少棉铃虫用药60%-70%

  33. 八.抗虫棉的良种繁育 • 自交 • 隔离繁殖

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