| 单词 | 作物抗虫育种 |
| 释义 | 【作物抗虫育种】 拼译：breeding crops resistant to insects 利用各种杂交技术，把对特定害虫或害虫复合体的抗性基因转移到农艺性状优良但感虫的遗传品系中，并在后代选育出抗虫性和农艺性状优良且能稳定遗传的作物品种。应该指出的是，成功的育种计划除抗虫性指标之外，还应当有抗病性和抗旱性等其他性状的指标，因此这需要育种学家、昆虫学家、植病学家以及其它各学科专家的共同努力。拟定广泛的抗虫计划时需遵守下列标准：(1)由特定害虫引起的经济危害水平必须是显著的。(2)有充足而有效的抗源。(3)没有比利用抗虫品种更廉价和简便的其它防治方法。(4)考虑降低虫口所必须具有的抗性水平。事实上，利用抗虫作物品种作为一种简便有效的防治方法或害虫防治体系中重要的组成部分，已日益受到育种学家和昆虫学家的青睐。 1782年，在美国纽约州发现抗黑森瘿蚊的小麦品种恩德希尔(Underhill)后，培育抗特定害虫的作物品种已成为育种家和昆虫学家共同追求的目标之一。至20世纪50年代，美国培育了30～50种作物品种，分别抗17种不同的害虫，其中苜蓿抗豌豆蚜品种拉塔克(Ladaka)，在1937年就得到大面积推广。1949年，抗黑森瘿蚊小麦品种已成为美国小麦当家品种，使该虫的危害从100%降至1%以下。尽管50年代的合成杀虫剂使得抗虫育种工作陷于困境，但由于杀虫剂带来的社会的和生态的问题，使抗虫育种工作在60年代再次迅速发展起来。1969年，国际水稻研究所育成了第1个抗虫水稻品种IR20，使东南亚稻区的二化螟和稻绿叶蝉得到了有效的控制；同年，美国育成了若干个抗麦茎蜂的小麦品种和抗玉米螟的玉米品种，种植面积分别达607km2和8700km2。国际环境质量委员会于1972年统计表明，如果把培育抗小麦黑森瘿蚊、麦茎蜂和欧洲玉米螟等品种所需要的研究经费与每年由此带来的收入作一比较，其投入产出比为1∶300。随着育种技术的提高和抗虫品种种植面积的逐年扩大，抗虫育种的经济效益将越来越显著。中国的抗虫育种工作在60年代末起步，水稻抗褐飞虱品种汕优6号、浙丽1号和秀水620的推广，部分地控制了褐飞虱的为害。水稻抗白背飞虱、小麦抗麦蚜、玉米抗玉米螟及大豆抗大豆蚜等品种的筛选和育种工作在近年来也大规模地开展起来。抗虫育种程序：一个抗虫作物品种的育成，首先需要从各方面广泛收集种质，并建立基因库。利用有效的抗性筛选技术鉴定出抗特定害虫的抗源，通过杂交技术建立亲本杂交圃，对杂交分离群体进行目的性状的筛选评价，最后育成品种。抗源的收集：植物遗传的多样性为抗虫育种提供了原始材料。由于植物改良计划和植物资源保护的需要，世界各国相继建立了植物种质资源库，收集和保存当地种质及外来遗传材料。据1975年国际植物遗传资源委员会公布，世界上1500个收藏单位中保存有200多万份植物样品，主要经济作物为小麦、大麦、玉米、水稻和高粱。70年代末中国开始广泛收集作物品种资源，例如广西和广东等省近年来对我国的野生稻资源进行了大规模的收集。抗性鉴定：作物抗虫性鉴定是抗虫育种计划中的重要部分。为害小麦、水稻和苜蓿等作物的害虫均达百种以上。利用简便、快速和准确的筛选技术，鉴定种质对主要害虫的抗性，是向育种部门提供大量有效抗源的保证。抗性筛选通常以产量损失或与之密切相关的参数作为指标，通过人工或自然害虫为害及目测定级。大多数评价标准包括5个或更多个描述害虫危害或植株反应的等级。潘特提出5级抗性定义，即1级，免疫；2级，高抗；3级，中抗；4级，感虫；5级，高感。抗虫性状转育：包括无性杂交、有性杂交及远缘杂交。无性杂交：即品种间不通过配子交融和染色体加倍而产生的杂交后代，主要分嫁接和体细胞杂交。成功的例子发生在18世纪初，法国将从美国引进的抗葡萄根瘤蚜砧木嫁接在本国优良品种上，从而控制了该种害虫。近缘有性杂交：该方法在目前的抗电育种工作中应用最普遍。基本原理是：杂交亲本的有利基因通过重组、分离和对后代的选择，育出有利基因集中的新品系或品种。杂交包括两个步骤，即去雄和授粉。常规的育种方法有系谱法、集团法和回交法。一般从杂交F3代开始对单株及其后代有希望的性状(包括抗虫性、产量及抗病性等)进行分离群体的非破坏性鉴定和选择，而从F4至F8代完成田间评价阶段，一些目标性状高度集中且农艺性状优良的品种被选育。由于植物授粉方式有自花授粉和异花授粉两大类，因此应选择不同的选育方式，如水稻和小麦等自花授粉作物应采用系谱选育法，使抗虫性和优良农艺性状集中并纯化；玉米等异花授粉作物采用集团法，进行大范围自交形成选系，并与未经选择的后代杂交，以保持遗传多样性。远缘杂交：通过种间基因交流引入各种抗虫基因，是作物抗虫育种的重要方法。例如美国采用野生马铃薯与栽培马铃薯杂交，使杂种后代获得较好的抗蚜性。抗虫品种的逐步推广已导致一些害虫新生物型的产生，这需要相应调整抗虫育种策略。培育多基因抗虫品种(即水平抗性)是主要的途径之一，例如一些抗玉米螟品种属多基因抗性品种，栽培多年仍未形成生物型。利用耐虫品种和多系品种也是防止害虫生物型产生的有效措施。除此之外，抗虫育种工作应提倡多抗性，如国际水稻研究所的“遗传评价和利用”项目通过协调各学科来改良水稻品种，包括对5种主要害虫、7种病害及不良土壤、旱涝和不适温度耐害性的综合计划。近10年来，作物抗虫育种工作在各国包括一些世界作物研究中心蓬勃开展。国际水稻研究所每年都有新的抗虫水稻品种推广，而其他作物研究中心如国际玉米改良中心和国际干旱地区农业研究中心等均在进行大规模的抗虫育种工作。中国自70年代中期开展了多学科的作物抗性育种攻关，育成了数百个不同类型的作物抗性品种。常规的抗虫育种技术不易克服杂交上的遗传障碍，如远缘杂交、基因连锁等，而遗传工程技术在这方面具有极大的利用潜力。植物遗传工程通过一系列的环节，根据需要设计和培育出转基因抗虫品种。英国和美国科学家经过努力，已将苏云金杆菌(BT)内毒素基因转入烟草和西红柿中，以对付鳞翅目害虫，并进行了小规模的田间试验。此外，将蚕豆中胰蛋白酶抑制剂(CPTIS)转入烟草，以抑制美洲菸夜蛾，也取得成功。随着这项技术的应用，抗虫育种工作将出现新的飞跃。【参考文献】：1 Maxwell F G．Resistance of plants to insects Advances in Agronomy，1972，24：187～2652 Gallun R L，et al．Ann．Review of Entomol，1975，20：337～3573 Maxwell F G．Breeding plants resistant to insects，John Wiley & sons，N．Y．，1980，6834 Heinrichs E A，et al．Genetic evaluation for insect resistance．IRRI，1985，3565 Painter R H．Ann Review of Entomol，1985，3：267～2906 Vaeck M，et al．Nature，1987，328：33～37(浙江省农业科学院俞晓平研究员撰) |
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