Breeding for Pest Resistance

1
??????????????????????????????????????????? Bree
ding for Pest Resistance
2
Breeding for Pest Resistance ?????????????????????
?????????????????????
Host vs. Nonhost Resistance
(Fristensky, online)
Nonhost resistance ??????????????????????????????
????????? ???????????????????????????????????????
??? ???????????????????? (nonhosts)
???????????????????????????????? ?
??????????????????????????? nonhost resistance
(Fristensky, online)
3
Breeding for Pest Resistance ?????????????????????
?????????????????????
Host vs. Nonhost Resistance
Host resistance ???????????????? ?
???????????????????????????? ?????????????????/gen
otypes ???????????????????????? ????????????????
true resistance
4
Breeding for Pest Resistance ?????????????????????
?????????????????????
Host Resistance
?????????????????????? ??????????????????????????
????????????????????????????????????????????????
Biffen (1905) ??????????????????????????????? Hen
ry (1920) ???????????????????????? ?
?????????????? ???????????????????????????????
?????????????????????????????
5
Breeding for Pest Resistance ?????????????????????
?????????????????????
6
Breeding for Pest Resistance ?????????????????????
?????????????????????
???????
????????????????????????????????????????
??????????? ??????????????????????????????? ??????
????????? ?????????????????????????????????????
????? ????????????????????????????????????????
?????????????????????????????????????
genotype(s) ???? ? ???????????????????????????????
?????
7
Breeding for Pest Resistance ?????????????????????
?????????????????????
???????
????????????????????????????????????????????????
??????????????????? ????????????????????/????????
? ??????????????????
8
?????????????????
1. ???????????????????? (Vertical resistance)
??????????????????????????????????????
??????????????????? (Specific resistance)
??????????????????????????????????????????
??????????????
9
?????????????????
???????????????? 1 ??? ???????????
(Monogenic or oligogenic resistance)
????????????????
?????????????????????????????
(Major gene resistance) ????????????????????????
??????? ??????? ????????????? (dominance)
10
?????????????????
Vertical All or None
11
?????????????????
1. ???????????????????? (Vertical resistance)
???????????????
?????
1. ???????????? 2. ???????????????????????????
?????
12
?????????????????
1. ???????????????????? (Vertical resistance)
???????????????
???????
1. ?????????????? ???????????????????
???? ? ???????????????????????
????????????????? ????????????????????
13
?????????????????
2. ??????????????????? (Horizontal resistance)
??????????????????????????????????
???????????????????????????????????????????
?????????????????????? (Non-specific
resistance) ??????????????????? ???????????????
14
?????????????????
2. ??????????????????? (Horizontal resistance)
??????????????????? (General resistance)
?????????????????? ????????????????
????????????????????? ???? ???????????????
?????????????????????????????? ???????????????????
????????????????? ?????? ???? ???????????????
??????????????????????????????
15
?????????????????
2. ??????????????????? (Horizontal resistance)
???????????????????????????????? (Multigenic
or polygenic resistance) ????????????????
16
?????????????????
Horizontal Resistance Graded with Rank Order
17
?????????????????
???????????????

• ?????
• ????????????????????????
• ???????
• ?????????????????

18
???????????????????????????????????????
Flor ?????????????????????????????????????????????
????????? ?????????????????????????????
?????????????????????????? ???????????????????????
??????? (virulent) ??????? (avirulent)
web.ku.ac.th/agri
19
???????????????????????????????????????
1. Gene-for-Gene Hypothesis (?????????)
?????????????????? ???????? ????????????????????
???? ?????????????????????????????????????????????
????????????????? ????????????????????
???????????????????????????????????????????
??? ?????? AABBcc
aabbCC aabbcc
20
???????????????????????????????????????
Gene-for-Gene Interaction
???????? ???????????
R r
A A-R A-r (???????)
(??????) a a-R a-r
(??????) (??????)
Elicitor
Receptor
??????????????
A produce molecule a not produce molecule
21
???????????????????????????????????????
(Fristensky, online)
22
???????????????????????????????????????
2. ??????????????????? ?????????????????????????
?????? ????????????? ???????????????????????
?????????????????
Potato resistance to late blight
23
???????????????????????????????????????
??????????????????????????? ?????????????????????
????? Ottawa 770B (???????) ??? Bombay (??????)
????????????????????? race 24
?????????????????????????? ????? 1 ???
24
???????????????????????
1. ????????? (Disease escape) A.
???????????????????????????? ????????????????????
???? ????????????????????????????????????
????? B. ????????????????? ????
???????????????????????????????????
???????? C. ?????????????????????????????? D.
????????????????????????????????????????????
??????
?????? flag ?????????????????
(BBSRC, online)
25
???????????????????????
2. ?????????? ???????????????????????????????
??????????????????????????????? ????
(pre-existing barriers) A. ?????????????????????
?? ???? ????????? wax ??? cuticle
??????????????????
B. ?????????????????? ???? ?????????????? ???
????????????????? ???????????? Lectin ????
???????????????????????? ????????????????
???????????????
Lectin
26
???????????????????????
3. ?????????? ??????????? (???????????)
??????????????????????????????????????
????? (Induced defense)
A. ??????????????????????? ????????
lignin ?????????????????????????????
???????? suberin
(Fristensky, online)
(Department of Biochemistry, Purdue University,
online)
27
???????????????????????
???????? cork layer ????????????????????????
???????????????????????
???????????????????????????????????????????????
????????????????????????????
???????????????????????????????????
(Hypersensitive response HR)
28
???????????????????????
B. ???????????????????? (Induced biochemical
defenses) ???? HR ????????? oxidative burst
???? reactive oxygen species (ROS) ????
superoxide (O2-), hydrogen peroxide (H2O2) ROS
?????????? ???????????????????????
?????????????????????????? ????????? H2O2
??????? substrate ????????? oxidative
polymerization ????????????????????????????????
??? ???
29
???????????????????????
???????????????????????
??????????????????????????? (antimicrobial
compounds) ???? pathogenesis-related
proteins (PR-proteins) ?????? chitinase
?????????????? chitin ????????????????????????
???????????? phytoalexins ?????????????????????
???????? ??? ????????????????????
Phytoalexins, phenolics
PAL PR proteins
(Fristensky, online)
(Fristensky, online)
30
???????????????????????
4. ??????????????? (Tolerance)
?????????????????????????? ????????? ???
???????????????????????????????? ?????
?????????????????????????
31
??????????????????????????????????????
1. ??????????????????? ?????????????????????????
?????????????????????? ?????????????????
????????????????????????????????????????????? .2.
????????????? ?????????????????? ???? 0
??????????, 1 ???????????????, 2
??????????????, 3 ?????????????, 4
????????????????
32
??????????????????????????????????????
33
???????????????????????????????????????
1. ?????????????????????? VR
1. ????????????????????????????
???????????????? ?????????????????
????????????????????????????????????
???????????? ????????????????
????????????????????????????????
??????????????
???????????????????????? (prevalent
races) ???????????????????????? (minor races)
?????????????
34
??????????????????????????????????????????????
????? 1. ???????????????????????????????????????
????????? ??????? 1. ???????????????????????????
????????? ???????????? ????????????????????
?? prevalent races
35
???????????????????????????????????????
2. Multilines ??????????????????????? ?
genotypes ????????? genotype
???????????????????????? (???????????????)
??????? ????? genotype ???????????????????????????
? ???????????? ???????????????????????????????
(isolines)
????????? genotype ??????????????? ?
???????????????? ????????????????????????????????
?
36
??????????????????????????? Multilines
????? 1. ?????????????????????????????????????
????????????????????????? ?????????????????????
?????????????????? ??? genotype ??? multiline
????????????????????????????? 2.
?????????????????????????
37
??????????????????????????? Multilines
??????? 1. ????????????????? ???? ???
????????????????????????????????????
???? ? ???????????????????????????????????? ?
???? ?????? ????????????? 2. ???????????????????
????????? ?????????????????????? ???????????
???? ? ??????????????? ? ?????????
?????????????????????????????????
??????????????????? recurrent parent
3. ??????????????????????????? ? ???????????
38
???????????????????????????????????????
3. Pyramiding ????????????????????????????? ?
??????????????????????
????? 1. ?????????????????????????????
????????????????????????????????????? ? ???
??????? 1. ????????????????????????????????????
???????????????? ? ???????????
??????????? 2. ????????????????????????????
??????????????? recurrent parent ??????
3. ??????????????????????????????????????????????
????????????????????????????? ?
??????????????????????????????????????????????????
?????? ? ????
39
???????????????????????????????????????
2. ?????????????????????? HR
??????????????????????? HR ??????????????????????
?????????????????? ??????????? ???????????????????
? ? ?????????????????? ?????????????????? ???? ?
?????????????????????? ???? ????????????
recurrent phenotypic selection ???????????????????
? alfafa ???????????????????? ???????????????????
???????????????????