《植物抗病虫育种》系统地介绍了植物抗病虫育种的基本概念、原理、研究成果和最新进展,并辅以研究实例和试题,帮助读者更好地理解。全书包括导论、坐镇以待的有害生物、对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、抗性机制的多样性、不同类型的有害生物、如何选育抗病虫新品种共七章。《植物抗病虫育种》既考虑了当前的教学需要,又注重联系实际育种中遇到的问题。
《植物抗病虫育种》可作为高等农林院校植物科学领域遗传育种及植物保护专业本科生和研究生的教材,也可供植物育种公司或育种研究所从事植物抗病虫育种的专业人员学习参考。《植物抗病虫育种》系统地介绍了植物抗病虫育种的基本概念、原理、研究成果和最新进展,并辅以研究实例和试题,帮助读者更好地理解。全书包括导论、坐镇以待的有害生物、对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、抗性机制的多样性、不同类型的有害生物、如何选育抗病虫新品种共七章。《植物抗病虫育种》既考虑了当前的教学需要,又注重联系实际育种中遇到的问题。 <br>《植物抗病虫育种》可作为高等农林院校植物科学领域遗传育种及植物保护专业本科生和研究生的教材,也可供植物育种公司或育种研究所从事植物抗病虫育种的专业人员学习参考。
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Rients Niks(1953)荷兰瓦赫宁根大学(Wageningen University)植物育种系助理教授。1976年毕业于瓦赫宁根大学植物育种专业,在Jan Parlevliet指导下进行大麦-大麦叶锈病部分抗性方面的研究,并获得硕士(1978)和博士(1983)学位。1981年曾在国际干旱地区农业改良中心(ICARDA,叙利亚)进行两年的博士后研究,从事硬粒小麦改良项目的研究。1983年Jan Parlevliet受聘为瓦赫宁根大学植物育种研究室全职教授后,Rients接替了Jan的工作,继续进行大麦部分抗性(数量性状抗性)的研究,他同时进一步开设了抗病育种课程,在荷兰、西班牙、南美、南非、肯尼亚、伊朗、泰国和中国等地多次讲授植物育种课程。已发表100余篇有关持久抗性机制以及相关研究论文和书籍章节。
Jan Parlevliet(1932)荷兰瓦赫宁根大学植物育种系退休教授。1960年毕业于瓦赫宁根大学植物育种专业。然后他在联合利华(Unilever)从事菠菜生理方面研究,并获得博士学位(1967)。1967~1971年作为育种家在肯尼亚莫罗皮瑞松/除虫菊试验站(Pyrethrum Experiment Station)工作,期间育成多个优良株系和品种,并成功推广用于生产天然杀虫剂。
1971年,Jan进入瓦赫宁根大学植物育种系工作,从事持久抗性的研究和抗性育种人才的培养,主要研究大麦-大麦叶锈病互作体系,该体系中持久抗性基因与非持久主效抗性基因 Rients Niks(1953)荷兰瓦赫宁根大学(Wageningen University)植物育种系助理教授。1976年毕业于瓦赫宁根大学植物育种专业,在Jan Parlevliet指导下进行大麦-大麦叶锈病部分抗性方面的研究,并获得硕士(1978)和博士(1983)学位。1981年曾在国际干旱地区农业改良中心(ICARDA,叙利亚)进行两年的博士后研究,从事硬粒小麦改良项目的研究。1983年Jan Parlevliet受聘为瓦赫宁根大学植物育种研究室全职教授后,Rients接替了Jan的工作,继续进行大麦部分抗性(数量性状抗性)的研究,他同时进一步开设了抗病育种课程,在荷兰、西班牙、南美、南非、肯尼亚、伊朗、泰国和中国等地多次讲授植物育种课程。已发表100余篇有关持久抗性机制以及相关研究论文和书籍章节。
Jan Parlevliet(1932)荷兰瓦赫宁根大学植物育种系退休教授。1960年毕业于瓦赫宁根大学植物育种专业。然后他在联合利华(Unilever)从事菠菜生理方面研究,并获得博士学位(1967)。1967~1971年作为育种家在肯尼亚莫罗皮瑞松/除虫菊试验站(Pyrethrum Experiment Station)工作,期间育成多个优良株系和品种,并成功推广用于生产天然杀虫剂。
1971年,Jan进入瓦赫宁根大学植物育种系工作,从事持久抗性的研究和抗性育种人才的培养,主要研究大麦-大麦叶锈病互作体系,该体系中持久抗性基因与非持久主效抗性基因同时存在。与此同时,Jan开始进行多个寄主病原生物互作体系研究,包括小麦、水稻、玉米、豆类、土豆、花生等寄主及真菌、卵菌、细菌、病毒及线虫等病原生物,持久抗性一直是他的主要研究方向。
1995年Jan退休,但仍然参与安第斯地区(Andean Region)的植物育种项目研究,该项目旨在加强当地多种作物持久抗病性的研究。共发表130多篇研究论文和书籍章节。
Pim Lindhout(1953)毕业于荷兰莱顿大学(Leiden University)生物化学专业。1985年,以《苜蓿烟草病毒RNA1的翻译》为论文题目获得博士学位。他就职于瓦赫宁根大学园艺植物育种中心(Institute for Horticultural Plant Breeding,荷兰语:IVT)进行番茄育种研究,逐渐成为一个真正的“番茄学家”。由他发起并组织了多个跨学科科研项目,以揭示不同园艺作物,尤其是番茄的重要农艺性状的遗传机制。
1994年,Pim自1985年受聘为瓦赫宁根大学植物育种助理教授,主要从事数量性状的鉴定和定位及植物育种新技术的开发应用。他负责协调全国植物基因组计划(CBSG)中番茄基因组学研究。已发表100余篇论文。
2006年Pim成为蔬菜育种公司德瑞特种子公司(DeRuiter Seeds)研发部门负责人,这引起了孟山都(Monsanto)公司的注意,为了增强蔬菜方面的实力,2008年孟山都公司并购了德瑞特种子公司。不久Pim成为孟山都公司蔬菜育种部的负责人,2010年离职。目前他在一家植物育种新技术开发公司中担任经理。
Yuling Bai(1964)瓦赫宁根大学植物育种系助理教授。1988年毕业于中国河南农业大学植物遗传育种专业并获得第一个硕士学位,1995年受聘为该校副教授。1997年来到荷兰瓦赫宁根大学学习生物技术并获得第二个硕士学位(2000),2004年获得博士学位,博士和博士后阶段工作是番茄对番茄白粉病抗性的遗传及抗性机制的研究。2007年受聘为瓦赫宁根大学植物育种系助理教授,并建立“茄科抗性育种研究组”,担任组长,她的研究集中在茄科植物(包括土豆、番茄和辣椒)对不同病原生物的抗病遗传和分子机制。研究目标是将科学研究结果应用于育种实践:通过发展育种新策略和开发新技术来提高育种效率。此外,她还承担了瓦赫宁根大学以及中国和西班牙等国家几个大学的植物遗传育种相关课程的教学工作。 Rients Niks(1953)荷兰瓦赫宁根大学(Wageningen University)植物育种系助理教授。1976年毕业于瓦赫宁根大学植物育种专业,在Jan Parlevliet指导下进行大麦-大麦叶锈病部分抗性方面的研究,并获得硕士(1978)和博士(1983)学位。1981年曾在国际干旱地区农业改良中心(ICARDA,叙利亚)进行两年的博士后研究,从事硬粒小麦改良项目的研究。1983年Jan Parlevliet受聘为瓦赫宁根大学植物育种研究室全职教授后,Rients接替了Jan的工作,继续进行大麦部分抗性(数量性状抗性)的研究,他同时进一步开设了抗病育种课程,在荷兰、西班牙、南美、南非、肯尼亚、伊朗、泰国和中国等地多次讲授植物育种课程。已发表100余篇有关持久抗性机制以及相关研究论文和书籍章节。 <br>Jan Parlevliet(1932)荷兰瓦赫宁根大学植物育种系退休教授。1960年毕业于瓦赫宁根大学植物育种专业。然后他在联合利华(Unilever)从事菠菜生理方面研究,并获得博士学位(1967)。1967~1971年作为育种家在肯尼亚莫罗皮瑞松/除虫菊试验站(Pyrethrum Experiment Station)工作,期间育成多个优良株系和品种,并成功推广用于生产天然杀虫剂。 <br>1971年,Jan进入瓦赫宁根大学植物育种系工作,从事持久抗性的研究和抗性育种人才的培养,主要研究大麦-大麦叶锈病互作体系,该体系中持久抗性基因与非持久主效抗性基因同时存在。与此同时,Jan开始进行多个寄主病原生物互作体系研究,包括小麦、水稻、玉米、豆类、土豆、花生等寄主及真菌、卵菌、细菌、病毒及线虫等病原生物,持久抗性一直是他的主要研究方向。 <br>1995年Jan退休,但仍然参与安第斯地区(Andean Region)的植物育种项目研究,该项目旨在加强当地多种作物持久抗病性的研究。共发表130多篇研究论文和书籍章节。 <br>Pim Lindhout(1953)毕业于荷兰莱顿大学(Leiden University)生物化学专业。1985年,以《苜蓿烟草病毒RNA1的翻译》为论文题目获得博士学位。他就职于瓦赫宁根大学园艺植物育种中心(Institute for Horticultural Plant Breeding,荷兰语:IVT)进行番茄育种研究,逐渐成为一个真正的“番茄学家”。由他发起并组织了多个跨学科科研项目,以揭示不同园艺作物,尤其是番茄的重要农艺性状的遗传机制。 <br>1994年,Pim自1985年受聘为瓦赫宁根大学植物育种助理教授,主要从事数量性状的鉴定和定位及植物育种新技术的开发应用。他负责协调全国植物基因组计划(CBSG)中番茄基因组学研究。已发表100余篇论文。 <br>2006年Pim成为蔬菜育种公司德瑞特种子公司(DeRuiter Seeds)研发部门负责人,这引起了孟山都(Monsanto)公司的注意,为了增强蔬菜方面的实力,2008年孟山都公司并购了德瑞特种子公司。不久Pim成为孟山都公司蔬菜育种部的负责人,2010年离职。目前他在一家植物育种新技术开发公司中担任经理。 <br>Yuling Bai(1964)瓦赫宁根大学植物育种系助理教授。1988年毕业于中国河南农业大学植物遗传育种专业并获得第一个硕士学位,1995年受聘为该校副教授。1997年来到荷兰瓦赫宁根大学学习生物技术并获得第二个硕士学位(2000),2004年获得博士学位,博士和博士后阶段工作是番茄对番茄白粉病抗性的遗传及抗性机制的研究。2007年受聘为瓦赫宁根大学植物育种系助理教授,并建立“茄科抗性育种研究组”,担任组长,她的研究集中在茄科植物(包括土豆、番茄和辣椒)对不同病原生物的抗病遗传和分子机制。研究目标是将科学研究结果应用于育种实践:通过发展育种新策略和开发新技术来提高育种效率。此外,她还承担了瓦赫宁根大学以及中国和西班牙等国家几个大学的植物遗传育种相关课程的教学工作。
第一章 导 论
在作物生产实践中, 很少能够获得理论上应该达到的产量。例如, 在最适环境条件下, 冬小麦的产量虽然可以达到14 吨/公顷, 但在荷兰的平均产量是8 ~10 吨/公顷, 其他地方的小麦产量常常更低。作物品质也是一样, 很难实现其遗传潜力。
造成作物产量和品质损失的各种因素通常被称为逆境因素(stress factors) ,作物育种家的任务就是要改良作物防御或适应这些逆境因素的能力。逆境因素可以分成生物逆境因素和非生物逆境因素两类。非生物逆境因素, 如干旱、土壤贫瘠、温度过高和温度过低等, 但作物耐非生物逆境育种不是本书讨论的范畴。
生物逆境因素, 如杂草、病原生物和害虫等本身都是活体生物, 有它们自己的生命起源。本书不考虑如何选择和改进作物与杂草竞争的能力, 只阐述在作物上取食的生物, 包括病原生物和害虫等。本书的重点是介绍作物抗病虫育种的可能性和存在的问题。
本书首先介绍有关生物逆境因素的各个范畴, 然后介绍作物本身拥有的各种不同的防卫反应类型。本书的很大一部分是介绍作物抗病虫育种, 即如何在遗传上提高作物防御病原菌和害虫的水平。本书遵循作物育种的程序, 从决定是否要在一种作物中引进抗性开始, 一直到该作物的抗性品种在农业生产上栽培应用。
本书不介绍作物遗传育种的一般性概念, 如不同选择方法和如何开发分子标记等, 读者可以参考其他育种学教科书获得这些概念。本书会介绍一些植物病原生物相互作用的分子生物学知识, 以帮助育种工作者更好地理解一些原理。本书适合于植物科学领域已经有一些植物学和作物遗传育种学知识的硕士研究生,以及在植物育种公司或研究所将要从事作物抗病虫育种的专业人员学习使用。
1.1 学习指导在书后的专业术语表中, 对正文中黑体印刷的学术术语给予了解释, 这些术语都反映了植物病原生物互作的重要原理。当然, 在某些学术术语的使用过程中, 学术界会有很多不一致的情况, 这里对某些学术术语的定义仅代表本书作者的观点, 难免有同行会有异议, 希望本书的读者能理解词汇表中对这些术语所作的定义。
书中有些部分用仿宋字体印刷, 这些补充材料是对正文内容作进一步说明、提供解释的附加信息。在正文中, 引用的科技文献大多数没有标出, 在补充材料中, 将图表和资料引自何处标了出来, 以示感谢。
大多数章节或重要段落的最后, 给出了练习题(以Q 表示) , 这些习题可以帮助读者在学习过程中加深理解和自我测试相关知识, 习题答案统一列在书后。
本书最后将全书专业术语和拉丁文进行整理列表, 专业术语在正文部分第一次出现时进行加粗显示, 拉丁文中文名对照在正文部分第一次出现时也将全称补全, 再次出现将不再标注。