抗逆性育种
基因育种的应用例子及意义
基因育种的应用例子及意义基因育种是通过改良或选择有利的基因变异而达到改良农作物或家畜的方法。
下面是基因育种的几个应用例子及意义。
1. 抗病性育种：基因育种能够帮助农作物获得抗某种病害的能力，大大降低作物受病害攻击的风险，提高作物产量和质量。
例如，通过转入植物的基因来增强植物对病原菌的抵抗力，使作物获得抗病性。
这减少了对农药的依赖，减少了农药残留，同时也减少了农业生产对环境的污染。
2. 提高产量和质量：通过基因育种，可以增加农作物的产量和改善产品质量。
例如，通过选择或改良具有高产量基因的农作物品种，提高了作物的产量。
转基因技术也能帮助改善作物的营养价值，例如增加维生素、矿物质或蛋白质含量。
3. 抗逆性育种：基因育种可以增强农作物的抗逆性，使其能够在恶劣环境条件下存活和生长。
例如，通过转入耐旱基因或耐盐基因来培育适应干旱或盐碱地的作物品种。
这有助于扩大农业种植面积，改善农作物生产的稳定性，减少自然灾害对农业的影响。
4. 改善食品品质：基因育种可以改善食品的保鲜性、口感、营养和味道。
例如，通过改良水果的基因来延长其保鲜期，改善水果的品质和口感。
转基因技术也能改良食用油的质量，使其更健康。
5. 改良养殖动物：基因育种不仅适用于农作物，也适用于家畜。
通过选择或改良具有良好生长性能、抗病能力或优质肉质的基因，可以改善养殖动物的生产性能和产品质量。
这有助于提高肉类、乳制品和蛋类的产量和质量，满足人们对食品的需求。
基因育种在农业和养殖业中具有重要意义：1. 提高农作物和家畜的生产力：基因育种可以改善农作物和家畜的产量和质量，提高农产品的供应量，满足日益增长的人口需求。
这有助于增加农民的收入，改善农村地区的生活水平。
2. 降低农业生产成本：通过基因育种培育的抗病性、抗逆性或优质性的农作物和家畜，减少了对农药和饲料的需求，降低了农业生产的成本。
这有助于提高农民的经济效益，降低食品价格，提高人民生活水平。
3. 减少对化学农药和抗生素的依赖：基因育种可以减少对农药和抗生素的使用，降低这些化学物质对环境和人类健康的影响。
农作物抗逆育种的现状与展望
农作物抗逆育种的现状与展望随着全球气候的变化，自然灾害和环境污染的日益加剧，农作物种植面临着越来越多的压力和挑战。
而农作物抗逆性是确保农业稳定发展的基础。
近年来，一些重要农作物的抗逆种质资源已被广泛挖掘和开发，并成功利用于实践中，但仍存在很多问题和挑战。
本文将从现状和展望两个方面，探讨农作物抗逆育种的最新研究成果和未来发展方向。
一、农作物抗逆育种的现状1、抗逆种质资源的不断开发当今，大量研究表明，农作物的抗逆性不仅与生长环境和天气条件有关，也和植物自身的基因型有密切关系。
因此，开发优良抗逆种质资源成为提高农作物抗逆性的重要途径。
近年来，世界各国对农作物抗逆种质资源的重视不断提高，尤其是在玉米、水稻、小麦、油菜等农作物上的筛选、鉴定和种质创新方面广受关注。
在中国，很多科研机构和农业企业也积极参与了农作物抗逆种质资源的研发和应用工作。
同时，大规模中试和推广抗逆材料也得到了越来越广泛的实践。
2、基因工程技术的应用和成效众所周知，基因工程技术在农业领域有着广泛的应用前景。
利用基因编辑、转基因技术等手段，可以将克隆和改造某些特定基因或基因组，从而使农作物的抗逆性、产量和质量等方面得到改善。
比如，过去十几年中，研究人员通过拟南芥、水稻、番茄等模式植物的研究，已初步阐明了一些抗逆基因的功能和调控机制，并开发出了一系列适用于农作物产业的基因编辑和转基因技术。
这些方法在提高作物的耐盐碱、干旱、高温、低温、病虫害等抗逆性方面都具有显著的潜力。
3、遗传改良和小分子抗逆剂的开发除了基因工程技术，遗传改良和小分子抗逆剂也是提高农作物抗逆性的重要手段。
通过杂交育种、多倍体学、基因组选择等方法，可以改善种质资源和培育抗逆性、高产性、品质优良的新品种。
例如，在黄瓜、南瓜、葫芦等蔬菜作物的遗传改良中，可以利用广义遗传力和特异遗传力的提升，实现对胜育性、抗病性、载蓄性等重要性状的改良。
同时，通过筛选和合成具有功效的小分子物质，如自然产物和人工合成的第二代抗逆剂等，也有望为农作物的抗逆性提供新的解决方案。
抗逆育种与品质育种
3、针对抗逆性的基础特性的育种 这种方法不是直接针对抗逆性的最后表 现，而是根据形成各该抗逆性的生理生 化过程中最关键环节的指标的测定结果 进行选育。这种方法也不一定可靠，但 往往较便利，在不同程度上取得功效。
四、抗病资源收集及鉴定
此外尚有耐湿性、耐弱光、抗除草剂等 育种。
抗逆育种与品质育种
抗逆育种（breeding for stress resistance) 的意义
逆境(stress environment)或胁迫 （ stress ）：生存在自然界的植物遇 到对植物生长发育产生伤害的环境因子。
胁迫因子分类 生物胁迫（病、虫、草害） 物理胁迫（冷、冻、热、风害） 化学胁迫（旱、涝、盐害）
品质育种的意义
是增加作物营养成分含量的重要途径 优质品种有利于增进人体健康 优质品种有利于发展农牧业生产 优质品种有利于食品加工 优质品种有利于促进工业发展 优质品种有利于提高经济效益
大田作物的品质性状及其遗传 特点
小麦的品质性状及其遗传 水稻的品质性状及其遗传 园艺作物的品质及其遗传特点
（1）审慎选择具有足以代表所着重的胁迫环境 的试验点，并在这样点上进行抗耐性的 选育； 在所选用的试验地块上的胁迫程度应该稳定而一 致，使供选材料不同程度的抗感性都能得到表现 而易于识别。
（2）在人工模拟相应的危害环境或仪器设备中 进行抗耐性的鉴定，这种方法特别适应于种质资 源和育种早期材料的筛选。
防治逆境危害的基本途径
采取合理的农业措施，防治或减轻危害 提高植物抗逆性（ stress resistance）
采取化学药剂处理，改变植物生长发育节奏及内部生 理特性，从而提高抗逆性。
抗逆育种抗逆性育种方法Fra bibliotek1、对胁迫环境因素抗耐性的间接育种 在胁迫 因素存在的地块上进行生产性能试验, 根据产量 和品质的表现选育对该胁迫因素的抗耐性。另外 一种间接育种方法是，根据与该抗耐性有密切相 关的性状、特性进行选育。 2、对胁迫因素抗耐性的直接育种
作物抗逆育种的主要途径
作物抗逆育种的主要途径
作物抗逆育种是指通过选育具有抗逆性的作物品种，以提高作物
对逆境的适应性和抗性，从而增加作物产量和品质的一种育种方法。
以下是作物抗逆育种的主要途径：
1. 筛选自然变异：通过筛选自然变异，寻找具有抗逆性的品种或
个体，是作物抗逆育种的传统方法。
例如，在干旱地区筛选耐旱品种，在高寒地区筛选耐寒品种等。
2. 诱发突变：利用物理、化学或生物等手段，诱发作物产生突变，从中筛选具有抗逆性的突变体。
例如，利用辐射、化学诱变剂等诱导
突变，筛选抗逆性品种。
3. 转基因技术：通过转基因技术，将抗逆性基因导入作物中，从
而提高作物的抗逆性。
例如，将耐旱基因导入作物中，提高作物的耐
旱性。
4. 分子标记辅助选择：利用分子标记技术，筛选与抗逆性相关的
基因或标记，从而快速选育具有抗逆性的品种。
5. 基因编辑技术：利用基因编辑技术，对作物的抗逆性基因进行
修饰或改造，从而提高作物的抗逆性。
作物抗逆育种是提高作物适应性和抗性的重要途径，需要综合运用多种技术手段，不断探索和创新，以选育出更加优秀的抗逆性作物品种。
农作物抗逆性研究及其育种应用
农作物抗逆性研究及其育种应用农作物是人类食物来源的主要来源，也是农业发展的基础。
然而，气候变化、土地污染、病虫害等种种因素影响了农作物的生长和产量，农业面临着前所未有的挑战。
因此，农作物的抗逆性研究显得尤为重要。
抗逆性是指植物在环境不利或受到生物胁迫时，能够维持生长和发育的能力。
研究表明，抗逆性对于提高作物产量、保障粮食安全、改善环境状况等具有重要作用。
因此，提高农作物抗逆性，是现代农业发展的必要条件。
目前，研究抗逆性主要从以下几个方面展开：1.植物基因组研究随着DNA测序技术的不断发展，植物基因组研究引起了广泛关注。
研究人员通过对植物基因组的解析，发现了一些与抗逆性相关的基因，如水稻中的GHD7基因，能够抵抗盐碱胁迫；玉米中的ZmCIPK21基因，能够抵抗干旱胁迫。
这些研究奠定了揭示植物抗逆性机制的基础。
2.功能基因组学研究功能基因组学研究是研究基因在细胞中的功能和相互作用的科学。
通过功能基因组学研究，可以发现一些抗逆性相关的基因网络。
例如，通过分析拟南芥的转录因子家族，发现其中一些成员可以调节植物的生长发育和抵抗胁迫的能力。
3.分子遗传学研究分子遗传学研究主要针对抗逆性相关基因的表达和调控机制。
这些机制包括转录因子、信号传导、产生新的蛋白质等生物学过程。
目前，分子遗传学已经揭示了许多与抗逆性相关的分子机制。
例如，在柑橘中发现了一个与花生相关的基因，具有抵抗冷害和干旱的能力。
4.物理学研究物理学研究主要研究胁迫对植物的物理损伤和修复能力。
例如，珊瑚藻生存于极端的环境中，通过进化形成了抗氧化和变态反应性气体代谢的特殊途径，使之能够在酸碱度高、温度变化大和紫外线强烈的环境下生存。
利用这种物理学特征，可以为农作物的抗逆性研究提供新的思路。
对于育种应用，可以通过以下方法提高农作物的抗逆性：1.利用基因编辑技术修饰抗逆性相关基因通过基因工程技术对植物基因进行编辑，可以针对性地改变植物的基因组，增强植物对逆境的抵抗能力。
林木育种学：第九章-林木抗逆性育种-第十章-木材品质遗传改良
一、抗逆性育种的基本意义与方法
2、逆境的种类
3、抗逆性育种的方法
二、抗旱性育种
树木是多年生植物，具有生 命周期和年周期两个生长发 育周期，对干旱的抵抗能力 主要通过忍耐干旱和提高水 分利用效率来实现。
1、抗旱性的含义
逃避干旱
生长在干燥地区的一年生植物， 雨季来临时种子即发芽、生长， 在数星期内开花、结果，在干季 来临前种子已成熟，而以种子度 过干季，逃避旱季的危害。
寡基因抗病性：由少数基因控制的抗病性，其作用 方式分为基因独立遗传、复等位基因和基因连锁遗 传；
树木抗病性分类（遗传方式）
多基因抗病性：由众多微效基因控制的抗病性。
七、抗虫性育种
林木的抗虫性：是树木与昆虫 协同进化过程中形成的一种可 以遗传的特性，它使树木不受 虫害或受害较轻。
1、林木对虫害的防卫反应
抗病性测定的指标
发病率：指包括叶、果、梢，乃至整株的发病 率。系统性病害用发病率表示，局部性病害用 病情指数统计；
潜育期：与寄主抗病性成正比； 过敏反应； 病斑扩展速度。
3、抗虫性测定
林木生长周期长，抗虫鉴定所需时间长。人工接虫能 够早期测定林木的抗虫性，有助于缩短育种周期。
人工接虫材料有卵、幼虫和成虫，成虫雌雄比例要恰 当。
间接测定：主要根据林木抗虫性引起害虫产生一系 列异常的行为和生理上的反应的程度，来估测抗虫 性的强弱。通过测定各虫态害虫死亡率、幼虫生长 量（平均体重）、幼虫发育进度（进入各虫龄的数 量）、产卵率等来评价其抗虫性。
间接测定
九、林木抗逆育种途径与策略
（一）选择育种
2、抗旱性
3、耐盐性
4、抗病性
抗虫性个体选择
（二）杂交育种
1、抗寒性
林木育种学：第9章 林木抗逆性育种
保持 水分 吸收
第九章 林木抗逆性育种
增加根系深度和密度
减少 水分 丧失
1.增加气孔及角质层的扩散阻力 2.减少叶片对太阳辐射能的吸收 3.减少叶蒸发面积
12
旱生植物沙冬青
13
低水势 延迟脱 水耐旱
第九章 林木抗逆性育种
保持 膨压
1.渗透调节作用
1.减少细胞内水分 2.减少细胞体积
2.增加组织弹性
4
林木育种学
松材线虫病危害状
美国白蛾危害状
杨树天牛危害状
光肩星天牛成虫
5
黄斑星天牛卵
桉树枝瘿姬小蜂
油桐尺蠖
树干蛀虫，桉大蝙蛾
6
低温胁迫 7
渍害
干旱胁迫 盐碱胁迫
8
第九章 林木抗逆性育种
逆境的种类
病害
生物逆境 害虫
杂草等
冷害（>0℃）
广 义
温度胁迫
低温
冻害（<0℃）
逆
高温
境
干旱
非生物逆境 水分胁迫
(3）多基因抗病性 指由众多微效基因控制的抗病性。
24
林木育种学
第九章 林木抗逆性育种
2、抗虫
林木的抗虫性 是树木与昆虫协同进化过程中形成的一种 可以遗传的特性，它使树木不受虫害或受害较轻。 原生防卫 指林木在进化过程中形成的组织结构或产生毒它 性化学物质，包括机械阻止、使昆虫中毒或干扰昆虫生长 发育及生殖等。
诱发防卫 是在昆虫侵害后，林木在非固有的理化因子刺激 下所做出的组织和化学反应，包括分泌毒它性化合物、坏 死反应和减少对入侵者所必需的营养物质的供给等。
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林木育种学
第九章 林木抗逆性育种
植物对昆虫的化学防御类型主要包括以下3类： (1)产生能引起昆虫忌避或抑制其取食的物质，使觅食昆
第十三章 抗逆性育种
第十三章抗逆性育种环境胁迫或逆境：在作物生长、发育过程中，除了受到病虫等生物因素侵袭外，也常常受到不良气候和土壤因素的影响，而使其产量和品质受到影响，这种不良影响称为环境胁迫或逆境。
抗逆性：作物对环境胁迫的抗耐性称为抗逆性。
通过抗逆性育种，可使所育成的品种在相应的环境胁迫下保持相对稳定的产量和品质。
第一节抗逆性育种的意义和特点一、作物逆境种类参考Levitt(1980) 的逆境分类，环境胁迫可以分为三大类 (图13—1)。
二、抗逆育种的意义全球：①荒漠化土地面积3600万平方公里，占全球陆地面积的1/4，相当于俄、加、中、美四国国土的总和，并以每年5万至7万平方公里的速度扩大。
②1/3耕地面积供水不足，其它耕地周期性缺水。
我国：1亿hm2耕地中约有3／4的面积遭受不同程度干旱的威胁，我国有盐碱耕地面积约3000万hm2，加上湿害和酸性铝的危害，总耕地面积的50％以上属于中、低产田。
抗逆性育种：利用作物本身的遗传特性培育获得逆境条件下能保持相对稳定的产量以及应有产品品质的新品种，称为抗逆性育种。
意义：抗逆性品种的推广应用对于合理利用自然资源，保持农业生产的可持续发展有重要意义。
三、抗逆育种的特点抗逆性育种不能孤立地追求抗逆性的遗传改良，而应该与产量、品质、抗病虫性等的育种相结合。
与其他目标性状育种相比，抗逆性育种有如下特点：①逆境发生的无规律性增加了育种工作的难度。
②抗逆性指标复杂多样（逆境对作物的伤害常常是多方面的，在不同发育时期产生的伤害也不一样，所以作物抗逆境的鉴定指标也不一样，通常以形态的、生理生化的和最终的产量结合在一起作为抗逆性判断的依据）。
③逆境遗传效应复杂（多基因、显性、加性和互作）。
④作物对不同逆境的抗耐性有一定的相关，可能有相似的基因表达方式。
抗盐碱的小麦品种，其抗旱性常常较好，苗期耐寒的玉米品种成株期一般也较耐旱。
第二节抗旱性育种一、抗旱性的含义作物所受的干旱有大气干旱、土壤干旱及混合干旱三种类型。
抗逆性培育提高植物抗逆能力的技术
抗逆性培育提高植物抗逆能力的技术植物生长受到内外环境的多种影响，如高温、干旱、盐碱等逆境条件，会严重威胁植物生长和产量。
为了提高植物的适应能力和抗逆性，科学家们进行了一系列的研究和实践，开发出了多项技术，有力地促进了植物的抗逆能力的培育。
本文将介绍一些主要的抗逆性培育技术。
一、遗传改良遗传改良是提高植物抗逆性的一种重要手段。
通过选择具有高抗逆性的亲本材料，进行配种和选育，培育出抗逆性强的新品种。
在遗传改良中，可以运用经典育种方法，如自交系选择和家系法，也可以运用现代分子生物学技术，如基因工程和基因编辑技术。
这些方法可以研究和发掘植物中与抗逆相关的基因，并将其引入目标植物中，使其获得更高的抗逆性。
二、生物技术生物技术在植物抗逆性培育方面起着重要的作用。
一方面，可以利用基因工程技术，将具有抗逆性的基因导入植物中，使其获得新的抗逆特征。
另一方面，可以利用组织培养、植物细胞工程等技术，通过外源激素处理和诱导突变等手段，培育出耐盐碱、抗病虫害等特殊逆境条件下的植物材料。
三、生理调控生理调控是一种简单有效的提高植物抗逆能力的技术手段。
通过改变植物内部的生理过程，调节其对逆境的响应，以提高其抗逆性。
例如，可以利用外源激素处理，促进植物的生长和发育，增强其对逆境的适应能力。
另外，还可以通过改善植物的养分吸收和分配，增加其对逆境的抵抗能力。
四、环境调控环境调控是一种重要的抗逆性培育技术，通过调整植物生长环境，提高其对逆境的适应能力。
例如，在温室或保护地中，可以控制适宜的温度、湿度和光照等因子，为植物提供良好的生长条件和逆境下的温室。
同时，在盐碱地或干旱地等逆境环境中，可以进行土壤改良和投入灌溉设施等措施，提供适宜的生长环境。
五、化学处理化学处理是另一种常用的提高植物抗逆能力的技术手段。
通过施用适当的化学物质，如抗氧化剂、增香剂、生长调节剂等，可以改善植物的抗逆性。
例如，施用抗氧化剂可以减轻植物受到氧化应激的损害，增强其对逆境的耐受能力。
抗逆育种知识介绍
• 不同作物的不同指标（各种形态 、生理的）遗传分析表明都是多基因遗 传； 加性效应和非加性效应, 而且还受制于正反交效应的影响； 有的为加性-显性模型；
抗旱有关的渗透调节表现为质量—数量性状遗传；
• 抗旱相关性状的不同性状的一些QTLs 集中分布在染色体的某个或某些 区间, 形成基因簇；
2005年我国启动水稻节水新品种与节水技术项目 旱稻品种的选育、审定与推广
第十三章 抗逆育种
三 、抗旱性鉴定技术和指标 鉴定技术：
自然田间鉴定 田间水分控制 人工气候箱鉴定 PEG模拟干旱 抗旱育种要求在作物的品种间 、分离群体内获得最大的表型变异度 水分敏感期鉴定
鉴定指标： 1 、产量指标： 抗旱系数 = 干旱胁迫下产量/非胁迫下的产量
保护酶活性（SOD清除活性氧 、POD）
ABA 信号物质与受体蛋白结合 ， 启动防卫反应
第十三章 抗逆育种
抗寒育种 资源： 野生种 、近缘种 、地方品种 、寒地品种
育种： 杂交与远缘杂交 抗寒基因工程 1 、鱼类抗冻基因途径 抗冻蛋白AFP 、AFGP：
富含丙氨酸半胱氨酸 ， 结合糖 ，低浓度下( < 100ug/ ml)有抗冰晶化作 用 ，抗冻性比糖 、盐高出200倍以上。 该基因转入番茄 、烟草 、玉米 、马铃薯等植物均能提高抗寒能力。 afa基因 Spa-afa5基因编码葡萄球菌A 蛋白基因与极地比目鱼afa5 基因之间 的融合基因 ，转基因蕃茄组织中检测到融合蛋白及其抗冰晶化作用
第十三章 抗逆育种
抗寒性鉴定 不同作物鉴定目的方法指标不同 自然鉴定 人工鉴定
指标 形态指标： 发芽率 、发芽势 、幼苗形态、
相对绿叶面积 、幼苗死亡率 、结实率…… 生理生化指标： 膜透性（电导率）
第十三章_抗逆性育种
4 抗逆性育种的方法
（1）对胁迫环境因素抗耐性的间接育种 （2）直接育种
① 选择试验点 ② 人工模拟危害环境或在仪器设备中鉴定 （3）针对抗逆性的基础特性的育种 根据生理生化指标冻害
树叶上的冰壳
2008年南方受冻 害的油菜
冰冻的茶树
冷害
受低温冷害的烤烟苗
遭受冷害的棉花
1 抗寒性的含义
寒害：泛指低温对作物所引起的损害。 冻害(freezing damage)：冰点以下，体内结冰；
冷害(cold damage)：0℃以上。
抗冻性：指其在0℃以下低温条件下具有延迟或避免细 胞间隙或原生质结冰的一种特性。
抗冷性：指其在O℃以上的低温度下能维持正常生长发 育到成熟的特性。
盆钵鉴定法：将各供试材料种子分为两份，一份在正常条 件下盆栽，另一份则在种子萌动时播于底部钻孔的装土盆 钵内，到关键的生育期将盆钵浸于盛水的水箱或水泥池内， 以分别鉴定对过湿的反应。
（3）育种方法：杂交育种法。
五 耐盐性育种
1 耐盐性的含义
盐害：土壤中可溶性盐类过量对作物造成损害。 盐分过多的土壤统称为盐碱土。通常把碳酸
形态：
生理生化：叶绿素、脯氨酸 (Pro)、可溶性糖、可溶性蛋 白质、亚铁离子含量和超氧化物歧化酶 (SOD)活性、乙 醇脱氢酶活性、过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛(MDA) 含量和质膜相对透性。
（2）鉴定方法 场圃鉴定法：田间鉴定双重比较法。通过各材料间及其与
对照品种间在处理区有关性状表现的对比，和各该材料分 别在处理区与对照区有关性状表现的对比，使供试材料的 耐湿性差异得到较准确的鉴定。
纳为主的土壤称为碱土，把氯化钠与硫酸纳为主的 土壤称为盐土，但两者常同时存在。 耐盐性：作物对盐害的耐性。
第十四章 抗逆性育种
1987年：登记注册。
第三节 耐盐碱性育种
一、抗盐机制 1、盐害种类及危害程度：
Na+ K+ CL- CO32- HCO3- SO24碳酸盐＞氯化物＞硫酸盐 2、耐盐性机制： 拒盐：拒绝吸收过量的有害盐离子
抗冻性：0℃以下低温条件下植物具有延长 或减缓或避免细胞间隙或原生质结冰的一种特性。 （2）、冷害：0℃以上低温影响植物正常生长发育 或造成生理损害的现象。
抗冷性：0℃以下低温下能维持正常生长发 育至完全成熟的特性。 2、越冬性：植物对低温寒害及越冬过程中冬春季 复杂逆境的综合抗性。
寒灾
大雪对植物的机械危害
选择杂交亲本时必须遵循57页上的选配亲本 的一般原则（共6条原则）
在培育草原一、二号苜蓿过程中，选配杂交 亲本时考虑了以下三个方面的问题： 1、选择了地理位置远，环境条件差异大的种当亲 本。从而大大提高了杂种优势。
即：选择与锡林郭勒黄花苜蓿地理位置较远的6个 紫花苜蓿品种。
准格尔苜蓿、苏联1号苜蓿、公农1号苜蓿、 武功苜蓿、亚洲苜蓿、府谷苜蓿。 2、选择丰产性好，适应性强的品种当亲本 1959—1962年：对苜蓿原始材料进行观察研究。 从而知道了该6个品种的产量高，适应性强。 3、根据育种目标制定杂交亲本 因为抗寒、旱性强，种子适时成熟是目标性状。 从而用黄花苜蓿当母本，紫花苜蓿当父本。 杂交方法上采用了，人工授粉和自由授粉两种 方法。
（四）、杂种后代的选育 注意事项：
杂种后代的选育工作应当从低代开始，最好 F1—F3代就开始进行。如果到F5—F6代进行选择效 果并不是那么好，因为到高代之后，植株的遗传 性就会稳定起来的，对环境条件也不会发生什么 变化。
农业生物技术如何提高作物抗逆性
农业生物技术如何提高作物抗逆性在农业生产中，作物常常面临各种不利的环境条件，如干旱、高温、低温、盐碱、病虫害等，这些逆境因素严重影响着作物的生长发育和产量品质。
为了保障粮食安全和农业可持续发展，提高作物的抗逆性成为了农业研究的重要课题。
农业生物技术的发展为解决这一问题提供了新的途径和方法。
一、基因工程技术基因工程是指通过人工的方法将目的基因导入受体细胞，并使其在受体细胞中表达，从而获得具有新性状的生物体。
在提高作物抗逆性方面，基因工程技术发挥着重要作用。
1、导入抗逆基因科学家们通过研究发现了许多与作物抗逆性相关的基因，如编码渗透调节物质合成酶的基因、抗冻蛋白基因、抗病虫害基因等。
将这些基因通过基因工程技术导入到作物中，可以使作物获得相应的抗逆性。
例如，将编码脯氨酸合成酶的基因导入水稻中，能够提高水稻在干旱条件下脯氨酸的含量，从而增强其耐旱性。
2、基因编辑基因编辑技术如 CRISPRCas9 系统的出现，为精准改良作物的抗逆性提供了可能。
通过基因编辑，可以对作物自身的基因进行定点修饰，激活或抑制某些与抗逆相关的基因表达，从而提高作物的抗逆能力。
例如，通过编辑控制气孔开闭的基因，可以减少水分散失，提高作物的耐旱性。
二、分子标记辅助选择技术分子标记辅助选择是利用与目标性状紧密连锁的分子标记，对目标性状进行间接选择的一种方法。
在作物抗逆性育种中，分子标记辅助选择技术可以大大提高育种效率。
通过对大量的作物品种进行分子标记分析，可以找到与抗逆性状紧密连锁的分子标记。
在育种过程中，利用这些分子标记对育种材料进行筛选，可以快速准确地鉴定出具有抗逆基因的个体，从而减少育种过程中的盲目性和工作量。
例如，在小麦抗锈病育种中，利用与抗锈病基因连锁的分子标记，可以在早期世代就筛选出具有抗锈病基因的植株，加快育种进程。
三、细胞工程技术细胞工程技术包括植物组织培养、细胞融合等，在提高作物抗逆性方面也具有一定的应用潜力。
1、植物组织培养通过植物组织培养技术，可以快速繁殖具有优良抗逆性状的植株。
草育种学12 抗性育种
病原物：引起植物病害所有生物的统称， 如： 细菌、真菌、病毒、类菌原体、线虫、寄生性植物种子、
少数放线菌和藻类植物、类立克氏体。
病害的农业防治
1、通过农机具、土壤消毒、驱除或杀灭媒介 昆虫等 以切断病毒的感染途径。
该方法行之有效，但颇费人力、物力及时间，杀虫剂会造 成环境污染。
①垂直抗病性—又称“专化性抗病性”是指寄主对病原菌不同 生理小种所具有的“特异”反应或“专化”反应，即寄主 对某些生理小种高度抵抗，但对另一些小种则高度感染。
特点： 往往属于过敏坏死型的抗病性，最高程度可达免疫； 属单基因或少数主效基因的简单遗传，杂种后代分离简单； 表现突出、明显、受环境影响较小，易于识别利用； 缺点：会因病原菌生理小种的变化而使抗性“丧失”
植物的抗病机制： 抗侵入类型 抗扩展类型 过敏性坏死
过敏性坏死
属于抗扩展类型，在受到病原菌侵害后，由于寄主细 胞过度敏感，迅速坏死，因而使入侵的病原菌被封锁或 死于坏死的细胞中。
过敏性坏死类型的抗病性是小种特异性的，当病原菌 产生变化时，具有这种抗病性的品种常有“丧失”其抗病 性的危险。
水平抗病性和垂直抗病性
耐碱性、耐酸性 抗病性 抗虫性
耐臭氧性、耐SO2性、耐紫外线 耐药性
抗病育种
1. 病原菌的致病性和变异： （1）生理小种的概念：病原菌形态相似，但在培养
性状、生理、病理（致病力）或其他特性上有差 异的生物型或生物型群。
（2）病原菌的致病性：指病原菌引致病害的能力。
病原菌变异的途径：
A 有性杂交 B 体细胞重组 C 突变 D 适应
第十二章 抗性育种
第一节 抗病虫育种 第二节 抗逆性育种
抗逆性育种(PPT 22页)
damage)
两种。 抗冻性：指其在0℃以下低温条件下具有延迟或
避免细胞间隙或原生质结冰的一种特性。 抗冷2020性/8/6 ：指其在O℃以上的低温度下能维持正常
2 抗寒性的鉴定和鉴定指标 • 复杂的数量性状。 • 进行杂交育种。 • 抗寒资源包括地方品种、引进品种、野生
2 耐湿性的鉴定与选育 鉴定方法： 场圃鉴定法即田间鉴定双重比较法，就是 将供试材料和对照品种同时分别种植于人为 湿害处理的试验田区和对照区；通过各材料 间及其与对照品种间在处理区有关性状表现 的对比，和各该材料分别在处理区与对照区 有关性状表现的对比，使供试材料的耐湿性 差异得到较准确的鉴定。
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习惯上把碳酸纳与碳酸氢纳为主的土壤 称为碱土，把氯化钠与硫酸纳为主的土壤 称为盐土；但是两者常同时存在，难以划 202分0/8/6，就把盐分过多的土壤统称为盐碱土，
盐胁迫的两个组成部分：渗透胁迫和离子效 应
耐盐性包括： 避盐性：如玉米、高粱等作物通过泌盐以避 盐害；又如大麦通过吸水稀释吸进的盐分 。
抗逆性育种（PPT 22页）
一 抗逆性育种意义与基本方法 1 抗逆性育种的意义
抗逆性品种的推广应用对于合理利用自 然资源，保持农业生产可持续发展有重要 意义。
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2 作物逆境的种类 冻害（<0℃） 低温冷害
冷害（>0℃） 温度胁迫 高温危害
大气干旱
逆境
干旱（水分过少）
水分胁迫
土壤干旱
声明：本章所有图片均源于网络。
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干旱的水稻田
干旱的玉米田
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第十三章 抗逆性育种
第十三章抗逆性育种抗逆性：指作物对环境胁迫的抗耐性。
环境胁迫主要包括水分、温度和矿物质等。
抗逆性育种：利用作物本身的遗传特性，培育获得逆境条件下能保持相对稳定的产量以及应有产品品质的新品种。
第一节抗逆性育种的意义和基本方法一. 作物逆境的种类合理利用自然资源；保持农业的可持续发展。
三、抗逆育种的特点•抗逆育种要与产量、品质、抗病虫等育种目标相结合。
•特点：１、逆境发生的时间、地区、程度不同２、逆境的鉴定指标不同３、作物抗性的遗传由多基因控制４、作物对不同逆境的抗耐性有相关性我国水资源紧缺，严重制约了作物生产和农村经济的持续发展。
我国水资源总量2.8万亿m3，人均水资源占有量仅2200 m3，不足世界人均水平的1/4，居世界109位。
据统计，全国受旱面积从50年代年均1133万hm2，到80年代的2333万 hm2和90年代的2667万 hm2，每年因干旱缺水减产粮食1000亿㎏左右。
一、抗旱性的含义作物的抗旱性广义上包括避旱、免旱和耐旱。
避旱是指作物通过早熟或发育的可塑性，在时间上避开干旱，其实质上不属于抗旱性。
免旱是指作物在生长环境中水分不足时体内仍能保持一部分水分而免于伤害，以至于能正常生长的性能。
耐旱是指能忍受组织水势低的能力，其内部结构可与水分胁迫达到热力学平衡，而不受伤害或减轻损害。
二、抗旱性鉴定技术和指标１、鉴定技术田间试验法、干旱棚法、人工模拟气候箱法、盆栽法、高渗溶液法、大气干旱法等。
田间试验法是将作物品种直接种植在旱地上，以自然干旱或控制灌水造成干旱条件，根据作物产量或生长状况评价品种的抗旱性。
干旱棚或人工模拟气候箱法是将作物品种播种在人工控制水分的土壤内，研究不同生育时期干旱胁迫对作物生长发育和生理生化过程的影响或对产量、品质的影响。
盆栽法是通过控制盆栽作物的土壤含水量而造成对植株的干旱胁迫，可采用苗期反复干旱法、土壤缓慢干旱法等。
高渗溶液法是用不同浓度的高渗溶液如聚乙二醇、甘露醇、蔗糖等，对植物的种子萌发或幼苗生长阶段造成干旱，根据种子萌发率和幼苗生长状况评价品种苗期抗旱性。
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2 耐盐性的鉴定技术与指标
（1）营养液栽培法 （2）萌发试验法 （3）田间产量试验法
耐铝性育种
1 耐铝性的含义
铝害：由于土壤中可溶性铝含量过多而起的对作
物生长的抑制。
2 耐铝性的鉴定和育种
多采用营养液培养法。
声明：本章所有图片均源于网络。
酸碱土、铝害
3 抗逆性育种的方法 （1）对胁迫环境因素抗耐性的间接育种 （2）直接育种 a 选择试验点 b 人工模拟危害环境或在仪器设备中鉴定 （3）针对抗逆性的基础特性的育种 根据生理生化指标
二 抗寒性育种
冻 害
小麦苗期冻害
树叶上的冰壳
冰冻的茶树
２００８年南方受 冻害的油菜
冷 害
受低温冷害的烤烟苗
四 耐湿性育种
湿害：由于土壤中水分过剩, 造成土壤中的空 气不足而引起作物生育障碍的现象。
冲 毁 的 农 田
1 耐湿性的含义 气象原因造成的：生育期间雨量过多或过于集 中非气象原因造成的：作物布局不当 湿害根据其发生的时期来分：一类是秋冬 湿害，使越冬作物幼苗损伤；一类是春季或夏 季湿害，此时麦类作物正处于拔节到成熟的阶 段，对产量影响很大，其中孕穗期受湿危害最 大。
第十三章 抗逆性育种
一 抗逆性育种意义与基本方法
1 抗逆性育种的意义
抗逆性品种的推广应用对于合理利用自然 资源，保持农业生产可持续发展有重要意义。
2 作物逆境的种类
低温冷害 温度胁迫 高温危害
冻害（<0℃） 冷害（>0℃） 大气干旱 干热风
逆境
水分胁迫
干旱（水分过少）
土壤干旱 湿、渍害（水分过多） 盐碱害 矿物质胁迫
三 抗旱性育种
1 抗旱性的含义 大气干旱 干旱 土壤干旱 混合干旱 避旱 广义抗旱 免旱 耐旱
全国主要季节性干旱区
干旱的玉米田
干旱的水稻田
2 抗旱性的鉴定与选育 有关的性状指标： （1）形态指标：根系长度、数量及其分布，植 株冠层结构特征等。 （2）生理指标：对蒸腾气孔调节、对缺水的渗 透调节、切叶的持水力等。 （3）生化指标：植物的脱落酸水平、脯氨酸和 无结构的碳水化合物含量等。 育种方法：杂交育种、远缘杂交、遗传工程等。
遭受冷害的棉花
1 抗寒性的含义
寒害：泛指低温对作物所引起的损害。分为冻害
(freezing damage)和冷害(cold damage) 两种。 抗冻性：指其在0℃以下低温条件下具有延迟或避 免细胞间隙或原生质结冰的一种特性。 抗冷性：指其在O℃以上的低温度下能维持正常 生长发育到成熟的特性。
2 抗寒性的鉴定和鉴定指标 复杂的数量性状。 进行杂交育种。 抗寒资源包括地方品种、引进品种、野生近缘 种。 鉴定和选择：自然鉴定为主，室内鉴定为补充。
习惯上把碳酸纳与碳酸氢纳为主的土壤称 为碱土，把氯化钠与硫酸纳为主的土壤称为盐 土；但是两者常同时存在，难以划分，就把盐 分过多的土壤统称为盐碱土，简称为盐土。
盐胁迫的两个组成部分：渗透胁迫和离子效应 耐盐性包括： 避盐性：如玉米、高粱等作物通过泌盐以避盐 害；又如大麦通过吸水稀释吸进的盐分。 耐盐性：通过细胞渗透调节以适应因盐渍而产 生的水分胁迫。
盆钵鉴定法就是将各供试材料种子分为两 份，一份在正常条件下盆栽，另一份则在种 子萌动时播于底部钻孔的装土盆钵内，到关 键的生育期将盆钵浸于盛水的水箱或水泥池 内，以分别鉴定对过湿的反应。 育种方法：杂交育种法
五 耐盐性育种
1 耐盐性的含义
盐害：土壤中可溶性盐类过量对作物造成损害。
耐盐性：作物对盐害的耐性。
耐湿性：是指在土壤渍水条件下，作物根部受到 缺氧和其他因素的胁迫而具有减免受害的能力。 耐湿性较强的品种的生理特点： 根部需氧量较少； 根中空隙度大； 根部皮层及根毛有木质化或易于木质化； 发根力较强，较易发新根； 根系对土壤处于还原状态而生成的有毒物质具有 一定的耐性等。
2 耐湿性的鉴定与选育 鉴定方法： 场圃鉴定法即田间鉴定双重比较法，就是将 供试材料和对照品种同时分别种植于人为湿害 处理的试验田区和对照区；通过各材料间及其 与对照品种间在处理区有关性状表现的对比， 和各该材料分别在处理区与对照区有关性状表 现的对比，使供试材料的耐湿性差异得到较准 确的鉴定。