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84農(nóng)業(yè)網(wǎng) 時(shí)間：2018-03-14 作者：佚名 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)整理
我國(guó)抗稻瘟病育種的歷史，可根據(jù)育種方法的演變和使用抗源大致分為四個(gè)階段：1.系統(tǒng)育種階段，最主要的方法是利用自然變異進(jìn)行單株選擇的系統(tǒng)育種法(或稱純親育種)。多是利用地方品種作抗源。2.系統(tǒng)育種與雜交育種階段，此階段的特點(diǎn)是系統(tǒng)育種與雜交育種并用，專業(yè)機(jī)構(gòu)與群眾育種并行，所用抗源為地方品種和外國(guó)抗源并用。3.以雜交育種為主，多種途徑并行的階段，突出成就是大面積推廣應(yīng)用雜交稻，抗源則以外國(guó)尤其是國(guó)際水稻所引進(jìn)的IP系列品種為主，另一個(gè)突出特點(diǎn)是利用粳稻種間雜交育成優(yōu)質(zhì)、多抗、更高產(chǎn)的品種。4.常規(guī)育種與新技術(shù)育種相結(jié)合的階段，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，育種技術(shù)將不斷提高、更新。在常規(guī)育種方面，雜種優(yōu)勢(shì)的利用會(huì)從“三系法”變?yōu)椤岸捣ā被颉耙幌捣ā薄＞i亞種的雜種優(yōu)勢(shì)會(huì)通過(guò)篩選廣親合品種，以及借助花藥培養(yǎng)新技術(shù)得以在育種實(shí)踐中推廣應(yīng)用，抗瘟性將與優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)，抗其他病蟲(chóng)害構(gòu)成新的、更高的育種目標(biāo)，新技術(shù)育種方面，已將花藥培養(yǎng)技術(shù)用于普遍品種及雜交稻選育工作中，并取得了很大進(jìn)展。
抗病育種新技術(shù)是指生物技術(shù)在抗病育種方面的應(yīng)用，具有以下特點(diǎn)：1.在組織水平、細(xì)胞水平或亞細(xì)胞水平(包括細(xì)胞核，細(xì)胞器上)，特別是在基因水平上，尋找改造生物體本性的途徑。2.有可能增強(qiáng)定向改造生物有機(jī)體的自覺(jué)性，尤其是分子水平的育種，有可能定向改造生物體。3.大大擴(kuò)大物種雜交的范圍，提高物種變異的頻率。4.可以快繁種子，加速雜交后代純合化以及提高選擇效率�？共∮N技術(shù)目前廣泛被采用的有以下幾種方法：
1、胚及胚珠培養(yǎng)
胚培養(yǎng)或子房培養(yǎng)是遠(yuǎn)緣植物雜交受精后，從未成熟的種子中取出退化胚或子房，置于試管內(nèi)培養(yǎng)。試管內(nèi)培養(yǎng)、胚珠培養(yǎng)也就是試管內(nèi)受精，即在無(wú)菌條件下，從子房中摘出胚珠，置于含有各種營(yíng)養(yǎng)成分的培養(yǎng)莖上，然后將預(yù)先采集的，經(jīng)過(guò)滅菌處理的花粉授于胚珠上，進(jìn)行受精。幾天后受精的胚珠膨大，將胚珠移至專用的培養(yǎng)莖上，直至長(zhǎng)成幼苗。應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)的目的在于獲得常規(guī)方法得不到的遠(yuǎn)緣雜交種子，對(duì)抗病育種有重要意義，它使異種異腐植物抗病基因的利用成為可能。一些花藥培養(yǎng)難以成功的植物，雄性不育的植物以及一些花粉植株表現(xiàn)明顯倍性變異和性狀變異的植物，子房或胚珠培養(yǎng)是獲得單倍體的主要途徑。
2、花藥培養(yǎng)
是獲得單位體植物的有效途徑，它已成功地應(yīng)用于植物的育種實(shí)踐，單倍體的染色體加倍，后代迅速純和化，從而縮短了育種年限，此外單位體植物在探討二倍體親本種的起源、遺傳組成等許多問(wèn)題上也有重要意義�；ㄅ嘤N與常規(guī)育種相比，除縮短年限以外還有其他特點(diǎn)：一是提高選擇效率，單倍體的自然加倍使兩倍體一次純合化，后代系統(tǒng)遺傳性狀迅速穩(wěn)定，有利于抗病類型與感病類型的鑒定與選拔。二是育種目標(biāo)涉及的基因位點(diǎn)比較少(10個(gè)左右)多數(shù)基因位點(diǎn)的目的基因位穩(wěn)定時(shí)，花培育種比常規(guī)育種更有成效。其原因是花培育種能使各種配子類型在植株水平上較充分地顯現(xiàn)出來(lái)，避免顯性基因?yàn)殡[性基因的上位性作用，是隱性基因控制的性狀顯示出來(lái)，花培育種出現(xiàn)純合的目的基因型的概率為1.2%，大大高于常規(guī)育種的概率。三是花培育種后代選擇的群體(或系統(tǒng)大小)是常規(guī)育種的1/5--1/2。四是花藥培養(yǎng)的藥源一般來(lái)自選擇的個(gè)體，而不是個(gè)體。如以雙抗個(gè)體為藥源，花培后代出現(xiàn)純合的目的基因型的親本基因組間發(fā)生重組的機(jī)會(huì)少于自交的重組機(jī)會(huì)，如果目的與不良性狀的基因連鎖，目的基因型出現(xiàn)的機(jī)率將降低，此時(shí)可采用花藥培養(yǎng)的聚合育種法來(lái)打破不良連鎖，以累積多個(gè)親本的優(yōu)良基因。另外，水稻花藥的培養(yǎng)力因稻種類型而異。一般的說(shuō)，糯稻的誘導(dǎo)率及分化率最高。粳稻次之，秈稻和野生稻最低。
3、細(xì)胞篩選
利用植物病原菌產(chǎn)生的毒素或其他類似篩選植物的抗病突變體(或變異體)是人工創(chuàng)造新抗源，改良品種抗病性的一種新途徑。稻瘟病菌的菌絲覆蓋在培養(yǎng)基上，很難區(qū)分抗病的和感病的愈傷組織，因此只采用病原菌產(chǎn)生的毒素或類似物進(jìn)行抗性篩選。細(xì)胞篩選還要與田間抗性相結(jié)合，才能使細(xì)胞篩選在獲得目標(biāo)性狀的同時(shí)，失去它的優(yōu)良性狀。
4、細(xì)胞融合
細(xì)胞融合是獲得體細(xì)胞雜種的一種新技術(shù)�？朔诉h(yuǎn)緣有性雜交的困難，打破物種分類界限，擴(kuò)大了利用種質(zhì)資源的范圍，開(kāi)創(chuàng)了由遠(yuǎn)緣植物導(dǎo)入抗病性、耐寒性等有用性狀的途徑。一是用X射線或X射線處理具有目的基因的異源生物質(zhì)體，使其核DNA的一部分或大部分失活，然后與健全的受體原生質(zhì)體融合，從再分化植株中，選擇具有目的的基因的個(gè)體，通過(guò)回交則可獲得目標(biāo)品種。二是在花粉四分子期作成供體的單倍體原生質(zhì)，再與二倍體的受體原生質(zhì)體融合，這時(shí)，也是以二倍體的受體DNA起主導(dǎo)作用。由此提高植株體在的再分化能力，當(dāng)獲得了三倍體的體細(xì)胞雜種后，通過(guò)回交，最終恢復(fù)至二倍體水平，即可提高育性，又能導(dǎo)入基因。細(xì)胞融合也應(yīng)用于異源細(xì)胞質(zhì)的直接轉(zhuǎn)導(dǎo)，利用細(xì)胞融合技術(shù)，細(xì)胞質(zhì)雄性不育系A(chǔ)的原主質(zhì)體通過(guò)射線處理。使其核DNA完全失活，將轉(zhuǎn)育用的品種B的原生質(zhì)體用化學(xué)藥劑處理。使其細(xì)胞質(zhì)失活，然后二者融合，由融合細(xì)胞獲得的再分化植株即為具有雄性不育系A(chǔ)的細(xì)胞質(zhì)和具有轉(zhuǎn)育品種B的細(xì)胞核的表現(xiàn)雄性不育系植株，這樣不育系的轉(zhuǎn)育，一年即可獲得成功。由此獲得的體細(xì)胞雜種也叫做細(xì)胞質(zhì)雜種，這種方法仍避免不了盲目性，且準(zhǔn)確性遠(yuǎn)，比基因工程差。適合于轉(zhuǎn)移多基因控制的農(nóng)藝性狀。
5、基因重組
該技術(shù)是通過(guò)化學(xué)的或生物的方法提取目的基因，經(jīng)剪裁和拼接等加工的改造后，借助載體或化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)入受體細(xì)胞之后，外源基因插入受體細(xì)胞之后，能在受體細(xì)胞中得到表達(dá)。且能穩(wěn)定遺傳，基因重組的步驟包括目的基因的提取與修飾，基因載體的構(gòu)建，基因的導(dǎo)入，轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞的培養(yǎng)，基因轉(zhuǎn)化后植物細(xì)胞的選擇及轉(zhuǎn)基因植物的鑒定，轉(zhuǎn)目的的基因的方法，分為載體法和直接法兩類。載體法是目前最常用的一種方法，最初的載體是土壤農(nóng)桿菌中的原質(zhì)粒，在原質(zhì)粒上有一段DNA，即T-DNA，在土壤農(nóng)桿菌浸染植物細(xì)胞時(shí)，T-DNA能夠插入植物細(xì)胞的基因組中，且能穩(wěn)定地遺傳給其后分離出來(lái)的細(xì)胞，載體法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，遺傳表達(dá)比較穩(wěn)定，但這些載體僅適用于雙子葉植物基因。直接法是將目的基因直接導(dǎo)人受體的細(xì)胞中，它包括以原生質(zhì)為受體的化學(xué)轉(zhuǎn)化法，如PEG(聚二乙醇)它以聚二乙醇為融合劑將異源原生質(zhì)融合在一起，即原生質(zhì)融合法。磷酸鈣-PEG，改良的原生質(zhì)融合法。電擊穿孔法，就是通過(guò)很高的電壓，迅速將細(xì)胞膜的一部分打開(kāi)，使外源DNA進(jìn)入原生質(zhì)體中。顯微注射法，就是直接用注射針位射到細(xì)胞里，它有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一是既能以原生質(zhì)體為受體也能以細(xì)胞或電少數(shù)細(xì)胞組成的細(xì)胞塊為外源基因受體。二是可以選擇重組率高的細(xì)胞進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移。三是由于基因?qū)氡容^真實(shí)、可靠，不需要篩選基因轉(zhuǎn)化的標(biāo)記。四是，不僅可以導(dǎo)入基因，還可以導(dǎo)入病毒或細(xì)胞器等。后來(lái)又創(chuàng)立了植物活體或植物器官水平的基因?qū)敕ā?/p>
抗源是抗病育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，能否開(kāi)創(chuàng)抗病育種的新局面，普遍提高作物的抗性水平，主要取決于是否具有充足的抗源親本。以及能否合理的利用抗源親本，基因源從地方品種、外國(guó)品種、遠(yuǎn)緣、野生種以及人工誘變產(chǎn)生的抗病突變體中發(fā)掘。同時(shí)還要注意抗瘟性與其他性狀的關(guān)系。選擇既有抗瘟病，又有其他優(yōu)良性狀的品種。
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