抗逆育种
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
育种抗逆性育种的重要性
育种抗逆性育种的重要性1 抗逆性与适应性的区别最近20多年，我国玉米进入抗逆育种阶段，包括抗生物逆境和非生物逆境。
育种者比较熟悉生物逆境（病虫害）。
国内育种者通常不关注品种的耐杂草能力，因为没有需求。
相对来说，作物品种面临的非生物逆境更复杂、更难对付，密植、高温、干旱、水渍、低氮、低温冷害、阴雨寡照、风灾、盐碱和酸性土壤等均属于非生物逆境。
此外，生育期和籽粒脱水也与抗逆性有关。
总体来说，我国最近十几年才比较重视非生物逆境，并取得较快进展。
国内科技人员习惯用适应性这个概念，符合传统思维方式，但比较笼统，没有可追踪的逻辑性，更没有育种可用的度量方法。
而科学研究必须可度量。
这就需要把抽象的适应性分解为可观察和可度量的性状，然后逐一研究。
总之，我们要习惯抗逆性这个术语。
从表面看，只是术语表达问题，其实不然。
科学研究须有逻辑思维，而基于象形文字的传统文化缺少逻辑思维，不利于科学研究。
需要明确的是，育种者面对的是可以研究、可以度量的具体“抗逆”性状，而不是笼统抽象和不可度量的“适应性”。
在这个基础上，我们才能继续讨论后续问题。
2 战略产量就是抗逆性。
难道高产不是来自遗传改良，来自杂种优势吗？在现代玉米育种的初期阶段，杂种优势确实在一定程度上提高了产量，但要想让产量得以继续提高，主要靠抗逆性。
回顾最近几十年的经历，笔者总结出农作物产量来源的3个台阶理论。
作物育种经历了几千年的农家品种改良，到100年前进入利用杂种优势的新阶段，使玉米产量潜力提升到了第一个高台阶。
这一阶段可以用遗传改良（G）代表，标志着现代遗传学理论支撑的常规育种技术取得巨大成就，与杂种优势统称为遗传贡献。
在该阶段，育种家很重视新品种的产量潜力及杂种优势强度，这是那个时期舆论的焦点和吸引投资的主要理由。
当美国玉米产量达到5t/hm2，便进入抗逆育种的新阶段，使玉米生产继续保持很高的增产速度。
这是玉米育种的第二个高台阶，即抗逆育种阶段，用G×E表示。
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。
植物抗逆育种策略研究途径
植物抗逆育种策略研究途径植物是地球上生命的重要组成部分，它们在面对各种环境变化和逆境胁迫时表现出了惊人的适应能力。
然而，随着全球气候变暖、土地退化、盐碱化、病虫害等问题的日益严重，传统育种方式已经无法满足人类对高产高质量植物的需求。
因此，植物抗逆育种成为了当前重要的研究领域之一。
本文将探讨植物抗逆育种的策略和研究途径。
一、分子育种策略分子育种是利用分子生物学和基因工程技术来改良植物性状的方法。
它可以通过选择或改变植物基因组中与逆境抗性相关的基因，以提高植物的逆境抗性。
在分子育种策略中，研究人员通常会使用转基因技术，将具有抗性基因的外源DNA片段导入植物体内，使得植物获得新的性状。
例如，在研究盐碱逆境下植物抗逆机制时，研究人员发现一些植物中富含盐碱逆境抗性基因。
通过转基因技术，他们将这些基因导入其他植物中，例如水稻。
结果表明，这些转基因水稻在盐碱环境中表现出了更好的生长和生存能力。
分子育种策略不仅可以加快育种进程，而且可以精确地改良植物的性状，因此在植物抗逆育种中具有巨大的潜力。
二、遗传育种策略遗传育种是传统育种方式中的一种方法，通过选择和培育植物中具有抗逆性状的个体或种质进行繁殖，以增加植物种群中抗逆性状的占比。
在遗传育种策略中，研究人员通常会进行大规模的种质筛选和亲本组合试验，选择具有抗逆性状的亲本进行配对，以提高后代的抗逆性。
以抗病育种为例，研究人员可以通过人工感染病原菌或病虫害，筛选出对相应病原菌具有抗性的品种或个体，然后将其作为亲本进行交配。
通过连续选择和后代筛选，可以逐步提高植物种群对病原菌的抗性。
遗传育种策略在植物抗逆育种中具有广泛的应用，并已在许多作物中取得了显著的效果。
三、基因组学研究途径基因组学作为一门新兴的研究领域，为植物抗逆育种提供了全新的研究途径。
通过对植物基因组的深入研究，研究人员可以鉴定和分析与植物逆境抗性相关的基因，探索逆境应答和抗逆机制。
同时，基因组学研究还可以帮助筛选抗逆育种候选基因，并加速基因发现的速度。
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
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。
提高猪的抗逆能力的育种策略
提高猪的抗逆能力的育种策略猪是我国重要的畜牧业动物，为了提高猪的生产性能和抗逆能力，在育种方面需要采取一系列措施。
本文将从选材、人工授精、遗传改良和环境管理等方面介绍提高猪的抗逆能力的育种策略。
一、选材猪的选材是提高抗逆能力的第一步。
在选材过程中，应该注重以下几方面的考虑：1. 确定选材指标：例如生长速度、繁殖性能、疾病抗性等。
根据不同的育种目标，制定相应的选材指标，以便筛选合适的猪种。
2. 选择优良种源：选择猪种的时候，应该选择具有高生产性能和优秀抗病性的良种。
可以联合专业育种机构进行选材，确保选取到高质量的种猪。
3. 注意遗传多样性：为了避免猪种过于单一，应该注重遗传多样性，尽量避免近亲繁殖，以减少遗传缺陷。
二、人工授精通过人工授精可以实现对选材猪种的精确控制，提高繁殖性能和抗病能力。
在人工授精过程中，应该注意以下几点：1. 选用高质量的冻精：选择具有高存活率和受精率的冻精，以确保受胎率的提高。
2. 控制人工授精技术：正确掌握人工授精技术，确保受精过程的准确和稳定，提高受精成功率。
3. 定期更换授精公猪：经常更换授精公猪，避免长期使用同一只公猪导致亲缘关系过于密切，降低品种遗传多样性。
三、遗传改良遗传改良是提高猪的抗逆能力的重要手段之一。
在遗传改良过程中，应该注意以下几个方面：1. 筛选优良基因：通过遗传学的方法筛选出具有抗病能力的优良基因，注重在猪种的选育上引入这些基因。
2. 优化遗传背景：通过杂交优化，改善猪种的遗传背景，增加抗逆能力的潜力。
3. 应用基因编辑技术：利用先进的基因编辑技术如CRISPR/Cas9，针对猪种的关键基因进行精准编辑，以期提高猪的抗逆性。
四、环境管理猪的抗逆能力不仅与遗传因素有关，环境条件也起到重要的作用。
在繁殖场和养殖场的环境管理中，应该注意以下几个方面：1. 提供合适的饲养环境：确保猪的饲养环境符合其生理和行为需求，避免因环境压力导致疾病的发生。
2. 良好的水质和空气质量：保持水质的清洁和空气的新鲜，减少猪受到病原微生物的感染。
抗逆育种.ppt
致病性的遗传
对真菌病害的遗传研究认为， 毒性为单基因隐性遗传。 侵染力是多基因遗传。
致病性变异
致病性变异的原因： ①突变 ②有性杂交 ③体细胞重组 ④适应性变异
二、抗病机制与抗病性的遗传
免疫 高抗 从抗性程度 中抗 中感 高感 从抗性的遗传 主效基因（单基因、寡基因）抗性 微效基因（多基因）抗性
一、植物抗病性与病原物的遗传变异
• (一)抗病性 • 植物抗病性
– 指植物对病原物危害的抵御能力，即阻止病 原物侵人和在组织内持续增长的能力。
植物的抗病性
广义的抗病性： 某一作物品种不感染或不发生某一病害， 或发生病害，但程度较轻，或产量损失较 小。 狭义的抗病性： 当作物遭到病害侵袭后，能够产生一种能 动地反映，去战胜病原菌，或减轻其为害。
使病原菌无法寄生或发展。
水平抗病性
减缓病害发展速度，推迟发病高峰来临的时间。
抗性的遗传
垂直抗病性
单基因或少数基因决定质量遗传。
水平抗病性
受微效多基因决定的数量遗传。
（5）抗性的利用 垂直抗病性
易于识别利用，但容易丧失抗性。
水平抗病性
不易识别利用，但抗性稳定。
基因对基因的理论（ Flor 1956）
耐病性不会因小种变异而丧失，但种植耐 病品种，会繁殖出大量菌源，对邻近地 区会造成一定威胁。
垂直抗病性和水平抗病性
（1）抗性的特点 垂直抗病性（小种特异性抗病性，小种 专化性抗病性）： 对于某些生理小种高度抵抗，对另一些 生理小种高度感染。 即同一寄主品种对同一病菌的不同生理 小种 具有“特异”反应或“专化”反应。
水平抗病性（小种非特异性抗病性，小种 非专化性抗病性）：
对不同生理小种没有专化反应或特异反 应，对各种生理小种的反应大体在一个 水平上波动。
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。
第十五章 抗逆育种
三 、抗旱性品种育种 选择指标: 1 .萎蔫； 2 .卷叶； 3 . 冠层温度； 4 . 叶片颜色 :腊与茸毛； 5 . 叶片含水量； 6 .根系； 7 .幼苗生长 、存活率； 8 .大田生长发育； 9 .物候学特征； 10 . 同化物运转； 叶面喷盐；
11 .细胞膜稳定性 ， 电解质渗漏； 12 . 离体筛选 ， 组织培养 。
三 、抗寒品种选育
第五节、耐铝性品种选育
一 、耐铝性的含义 作物的铝害是由于土壤中可溶性铝含量过多而起的对作物生
长的抑制. 不同植物和不同作物间的耐铝性差异很大。 二、耐铝性鉴定方法和指标
• 1 、苏木精染色法 • 2 、营养液培养法
• 3 、人工铝毒土培养法 三 、耐铝性品种的选育
第六节 、耐湿性育种 一 、耐湿性的含义 所谓湿害,就是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。 根据引起土壤水分过多的原因 ， 可将湿害分为两类: 一是气象原因造成 的 ， 二是非气象原因造成的 。前者指作物整个生育期间雨量过 多或者 在
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。 此外 , 还有幼苗鉴定法 , 包括组织性状 、生理
性状及生态性状鉴定法.
三、耐湿性品种选育 通过各种育种途径和方法所创造的遗 传变 异 , 并通过耐湿性鉴定都有可能选育出 具 有较强耐湿性的品种类型。 较可靠的还是适当利用耐湿性强的资 源材 料为亲本 , 通过杂交 , 可以将耐湿性导人 综合性状优良的品种中 。在选育过程中, 同时在旱地和湿地试验 , 可以提高选育成 效。
探索抗逆机理育种水平
探索抗逆机理育种水平提高抗逆性是农作物育种的重要目标之一。
抗逆性是指作物在逆境条件下保持正常生长和产量的能力。
逆境包括生物逆境和非生物逆境，如病虫害、盐碱、干旱等。
抗逆机理育种水平的研究，有助于培育具有较强抗逆性的作物品种，提高我国农业生产的稳定性和可持续性。
一、抗逆性的生理机制抗逆性的生理机制涉及多个方面，包括抗氧化反应、信号转导、基因表达调控等。
抗氧化反应是指作物在逆境条件下，通过产生一系列抗氧化酶，如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等，清除活性氧自由基，降低活性氧对细胞的毒害。
此外，作物还可以通过信号转导途径，感知逆境信号并启动相应的抗逆反应。
基因表达调控是指逆境条件下，作物通过调控基因表达，合成抗逆相关蛋白，提高抗逆性。
二、抗逆性育种的策略1.基因编辑技术：基因编辑技术如CRISPR/Cas9系统，可实现对特定基因的定点突变、敲除或敲入，从而快速创制具有特定性状的转基因植株。
通过基因编辑技术，可以提高作物的抗逆性，如抗病、抗虫、抗盐等。
2.分子标记辅助育种：分子标记辅助育种（Marker-assisted selection，MAS）是指利用分子生物学方法，筛选与抗逆性相关的分子标记，进而辅助选择抗逆性品种。
MAS可提高育种效率，缩短育种周期。
3.基因芯片技术：基因芯片技术可用于检测作物在逆境条件下的基因表达差异，筛选抗逆相关基因。
将这些基因导入作物中，可提高作物的抗逆性。
4.转基因技术：通过将抗逆相关基因导入作物，使其具备抗逆性。
例如，将抗病基因导入作物，提高作物的抗病能力；将抗盐基因导入作物，提高作物的抗盐能力等。
三、未来展望随着科学技术的不断发展，抗逆机理育种水平将得到进一步提高。
未来的研究方向包括：1.深入研究抗逆性的生理机制，揭示作物抗逆性的关键因素，为育种提供理论依据。
2.发掘和创制新的抗逆性基因，丰富抗逆性基因资源库。
3.发展更为高效、安全的基因编辑技术，实现对作物抗逆性的精确改良。
农作物抗逆品种选育与种植结构调整方案
农作物抗逆品种选育与种植结构调整方案一、引言在当前全球气候变化和环境压力不断增大的背景下，农作物面临着越来越多的逆境挑战，如干旱、洪涝、高温、低温、病虫害等。
这些逆境因素严重影响了农作物的生长发育和产量品质，给农业生产带来了巨大的损失。
为了保障粮食安全和农业可持续发展，加强农作物抗逆品种选育和种植结构调整已成为当务之急。
二、农作物抗逆品种选育的重要性（一）提高农作物的适应性选育抗逆品种可以使农作物在恶劣的环境条件下仍能正常生长发育，提高其对干旱、洪涝、高温、低温等逆境的适应能力，减少因逆境造成的产量损失。
（二）保障粮食安全随着人口的增长和耕地面积的减少，提高农作物单产是保障粮食供应的关键。
抗逆品种能够在不利的环境条件下保持稳定的产量，对于保障粮食安全具有重要意义。
（三）降低农业生产成本抗逆品种对化肥、农药等投入品的需求相对较低，能够减少农业生产中的物资投入和劳动力成本，提高农业生产的经济效益。
（四）保护环境选育抗逆品种可以减少对水资源的过度开采和化学农药的使用，降低农业面源污染，保护生态环境。
三、农作物抗逆品种选育的方法和技术（一）传统育种方法传统育种方法主要包括杂交育种、诱变育种和选择育种等。
杂交育种是通过将具有不同优良性状的亲本进行杂交，经过多代选择和培育，获得具有优良综合性状的新品种。
诱变育种则是利用物理、化学或生物因素诱发基因突变，然后筛选出具有优良性状的突变体进行培育。
选择育种是在自然群体中选择具有优良性状的个体进行繁殖和培育。
（二）分子标记辅助育种分子标记辅助育种是利用分子标记技术对目标性状的基因进行定位和筛选，从而提高育种效率和准确性。
通过与传统育种方法相结合，可以快速选育出具有特定抗逆性状的品种。
（三）转基因育种转基因育种是将外源基因导入农作物基因组中，使其获得新的性状。
例如，将抗虫基因、抗除草剂基因等导入农作物中，可以提高其抗病虫害和抗除草剂的能力。
但转基因育种需要严格的安全评估和监管。
作物的抗逆性育种方法
作物的抗逆性育种方法摘要：作物对环境胁迫的抗耐性称为抗逆性。
作物抗逆性育种目的在于保证其在逆境之下，能够保证相对稳定的产量以及品种应当具备的品质。
所以抗逆性育种不能够只研究农作物品种抗逆性的遗传与改良，应把作物的产量、品质和抵抗病虫害的能力等与育种相结合。
关键词：作物抗逆性；育种方法；抗寒性；抗旱性；耐盐性一般情况下作物的抗逆环境的种类分为三个类别：温度的胁迫、水分的胁迫以及矿物质的胁迫。
其中温度的胁迫中包括低温、高温对作物的危害，而在低温的危害当中又包括冻害与冷害的区别。
在水分的胁迫当中包括干旱、湿害以及渍害，其中干旱又包括大气的干旱与土壤干旱的区别。
这两类胁迫因素有时一同对作物进行危害，比如高温再加上干旱形成的干热风情况。
在矿物质的胁迫当中主要是盐碱危害以及酸性土壤和铝的危害等。
在农作物的抗逆性育种的方法上可分成三类：一是对于胁迫的环境因素的抵抗耐性的间接培育，就是在胁迫环境因素所存在地块上来进行生产性能的培育试验，依据所得的产量和作物长成的品质表现来选这个胁迫因素下的抗耐性品种。
主张采取这种育种方法的理由是，在这种条件下能够表现高产和优质的基因型，自然也就反映出具有对该胁迫因素的抗耐性，采用这种育种方法取得了一定成效；二是依据同此抗耐性有着密切的相关性状和特性选育的办法，此法不一定可靠，但可以为种质资源和培育品种早期材料上的筛选提供有参考性依据；三是对于所存在胁迫因素的抗耐性直接育种的办法，这类方法又有两种。
第一种是要审慎的选择能具备足够代表着重胁迫环境因素的试验场所和地点，然后在此地进行试验性的对抗耐性来严格选育，保证要在所选的试验点上胁迫因素的程度稳定并且相同，使得所选择的材料在不同程度上的抗感性方面都能够得以显现而且容易识别。
第二种是人工进行模拟出相应的危害性的环境或者是在仪器当中进行的抗耐性鉴定办法，一般情况下，这一办法很适用于作物种质资源或是在育种的早期材料的筛选方面。
然而针对于抗逆性基础的特性育种方向，此法不是直接的针对作物的抗逆性最后的表现来鉴定，而是要依据培育过程当中各个抗性的生理和生化过程中最关键的几个环节确定的指标来进行测定得出的结果选育，当然这个方法也不能说是非常可靠的，但是常常较为便利的在不同程度之上而获取了一定的功效。
作物育种抗逆性育种
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： 有关的性状指标： （1）形态指标：根系长度、数量及其分布，植 ）形态指标：根系长度、数量及其分布， 株冠层结构特征等。 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 ）生理指标：对蒸腾气孔调节、 透调节、切叶的持水力等。 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 ）生化指标：植物的脱落酸水平、 无结构的碳水化合物含量等。 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。 育种方法：杂交育种、远缘杂交、遗传工程等。
四 耐湿性育种
湿害：由于土壤中水分过剩, 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。 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： 气象原因造成的：生育期间雨量过多或过于集 气象原因造成的： 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 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 季湿害， 段，对产量影响很大，其中孕穗期受湿危害最 对产量影响很大， 大。
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 ２００８年南方受 冻害的油菜
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。 寒害：泛指低温对作物所引起的损害。分为冻害 damage)和冷害 和冷害(cold (freezing damage)和冷害(cold damage) 两种。 两种。 抗冻性：指其在0 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。 免细胞间隙或原生质结冰的一种特性。 抗冷性：指其在O 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。 生长发育到成熟的特性。
植物抗逆性与气候变化的关系
植物抗逆性与气候变化的关系随着气候变化的日益加剧，全球范围内对植物抗逆性的研究日渐显得重要。
植物抗逆性是指植物面对逆境条件时对逆境因素的耐受能力和适应能力。
这些逆境因素包括高温、低温、干旱、盐碱等不适宜的环境条件。
本文将探讨植物抗逆性与气候变化之间的关系，并分析其影响与应对策略。
一、气候变化对植物抗逆性的影响1. 高温与植物抗逆性随着全球气温的上升，高温对植物的影响变得愈发重要。
高温会导致植物受热胁迫，造成光合作用受损、水分蒸发过快、酶活性下降等一系列问题。
这些因素使得植物无法正常生长和发育，甚至引发光合作用反应中的复杂病变。
因此，植物需要提升自身的耐热能力来抵抗高温对其的伤害。
2. 低温与植物抗逆性低温是另一个常见的气候因素，对植物的生长和发育产生明显影响。
低温会导致植物受冷胁迫，影响植物细胞内的生理代谢和细胞结构。
同时，低温还会破坏植物细胞膜的完整性，导致细胞脱水和离子渗漏。
植物为了应对低温逆境，会通过积累特定的耐寒蛋白、调节细胞膜的结构和功能，以及改变细胞代谢途径等方式来提高低温逆境的抗性。
3. 极端干旱与植物抗逆性气候变化的另一个表现形式是干旱，尤其是极端干旱条件下，会给植物的生存带来巨大挑战。
干旱导致土壤中的水分减少，植物难以正常通过根系获取所需水分，进而导致植物脱水，失去正常的生长活力。
为了应对干旱逆境，植物会通过闭气孔、调节根系结构和功能、调控激素合成等机制来降低水分流失、提高对干旱的耐受能力。
4. 盐碱胁迫与植物抗逆性盐碱胁迫也是植物在气候变化中面对的重要逆境因素。
过量的盐碱会对植物细胞内部的渗透压、离子平衡和酶活性等产生负面影响。
植物为了应对盐碱胁迫，通常会通过分泌次生代谢产物、调节根系结构、增加离子通道和转运蛋白等途径来提高对盐碱逆境的耐受能力。
二、植物抗逆性与气候变化之间的互动关系植物抗逆性与气候变化之间存在相互作用关系。
一方面，气候变化对植物抗逆性的要求越来越高，植物需要在逆境条件下快速适应，并进行基因调控和表达调整，以确保其生存和繁衍。
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第十三章
2、形态指标：
抗逆育种
• 发芽能力、幼苗存活与生长状况； • 根长或扎根深度、根冠比大、根系长与数量 多 • 叶小、直立、角质层厚、气孔少、气孔下陷 • 维管束紧密、导管多直径大 • 芽鞘长度：小麦低水势下芽鞘长度与干旱条 件下产量的相关性
不耐旱叶片表皮极度密集的气孔
双子叶植物开放的气孔
单子叶植物的气孔
仙人掌表面向内凹陷的气孔
第十三章
3、生理生化指标 • • • • • • •
抗逆育种
离体叶片持水能力、根冠淀粉水 解状况； 花粉败育率； 叶绿素稳定性； 气孔开度、ABA、叶水势、耐高 温承受力和冠层温度气孔调节 膜透性、叶片导性； SOD 酶活性 渗透调节： K+、Ca+、无机盐 脯氨酸（渗透胁迫下积累的1 种 相容渗透剂,提高细胞内渗透势、 保护细胞蛋白质结构和防止酶变 性的作用） 甘露醇、甜菜碱、糖 气孔的开闭的调节因子有昼夜节律、红蓝光、
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
抗逆育种
细菌焦磷酸酶( Phyrophophatase) 基因转化到烟草，可溶性碳水化
合物叶中积累，提高耐霜能力
5、植物抗寒相关的功能与调控蛋白 atCOR蛋白：只在冷冻诱导下表达，该基因的启动子中的有特定C重 复顺式作用元件 atCBF：该类转录因子特异结合C重复顺式作用元件，启动下游COR 基因表达 STHP-64：一种茄科植物叶片中发现，该蛋白C-末端含有10个连续的 13个氨基酸序列重复，与昆虫抗冻蛋白一致。 它受冷冻或寒冷季节的特异诱导，并激活抗寒相关基因的表达。 转基因提高抗冷能力。
脱落酸（ABA）、乙酰胆碱、二氧化碳浓度、 大气湿度、温度等因素的调节
第十三章
四、作物抗旱性遗传与育种
抗逆育种
• 作物抗旱表现型受多个性状的综合作用 • 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；
抗逆育种
2003年湖南旱灾 农民不得不下井底 获取饮用水
第十三章
抗逆育种
2004秋至2005年春 海南省连续干旱缺雨
第十三章
抗逆育种
旱灾后的水稻
第十三章
抗逆育种
2006年7月-8月重庆持续一个多月的高温干旱
第十三章
抗逆育种
我国“十五”期间投入4.2亿元科研经费，用于“现代农业 节水”的技术体系攻关。 重点突出生物节水、农艺节水、工程节水与管理节水的有机 结合，加强节水农业新产品与节水农业技术的创新集成和产 业化示范。 项目首次把小麦、玉米及林草的抗旱节水种质资源创新与新 品种选育，列入重点研发内容。 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
atW23叶绿体脂肪酸去饱和酶基因：转烟草增加16∶3 和18∶3 脂肪
酸获得抗寒性
酵母的硬脂酰基辅酶A 去饱和酶基因 菠菜的硬脂酰基载体蛋白去饱和酶基因增强了转基因烟草的抗寒性
3、超氧物岐化酶基因
不同来源的SOD 基因转入到烟草、苜蓿、棉花中，发现转基因增强耐冷抗 寒性。
第十三章
4、糖类基因途径
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 干旱敏感指数 =（1-抗旱系数）/胁迫强度 抗旱指数=抗旱系数*旱地产量/所有品种旱地平均产量
第十三章
三、耐盐性遗传与品种选育
抗逆育种
• 大多数多基因控制的数量性状，F2连续分布，显性、加性与非加性 效应； • 也有的突变体表现显性单基因，如拟南芥SOS基因，大豆Nc1基因 • 细胞质遗传：粗厚山羊草细胞质对小麦的耐盐性提高, 其效应值与核 基因型有关, 特定的核质组合可明显提高小麦的耐盐性； 育种方法 • 资源筛选：不同浓度 • 杂交选育 • 诱变筛选：水稻花药诱变筛选获得耐盐显性主基因 • 组织培养、体细胞变异：筛选和培育耐盐细胞系 • 体细胞杂交
我国：85％的自然灾害为气象灾害， 干旱灾害又占气象灾害的50％左右， 3/4的耕地面积遭受不同程度干旱的威胁， 20世纪九十年代我国北方干旱频繁发生， 特别是西北地区出现了1995年和1997年的严重干旱， 而南方部分地区近几年也频繁发生干旱。
第十三章
抗逆育种
摩洛哥干旱缺水地区特有一景：羊上树
第十三章
下积累甘பைடு நூலகம்酸和甜菜碱, 获得抗旱耐盐能力；
将胆碱氧化酶基因codA 与叶绿体靶向序列结合构成嵌合基因来转化水 稻, 比起单独转化codA 基因更为有效地提高了水稻抗旱和耐盐性。
第十三章
2、脯氨酸的合成酶基因
抗逆育种
鸟氨酸途径和谷氨酸途径（干旱、盐胁迫和缺氮） 关键酶是吡咯琳-5-羧酸合成酶( P5CS) 转入乌头叶菜豆P5CS 基因来增加非盐生植物（水稻、小麦）细胞中脯 氨酸的量，提高抗渗透胁迫和抗旱耐盐能力 3、糖醇合成关键酶基因
第十三章
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
抗逆育种
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）
亲水氨基酸（脯氨酸）和蛋白质 （稳定水势和活性分子结构）
可溶性糖（蔗糖对防止脱水后的蛋白质变性，
降低冰点，保护细胞及其膜系统） 保护酶活性（SOD清除活性氧、POD）
第十三章 五、作物抗旱耐盐基因工程
抗逆育种
对低分子量渗透调节物质基因、隔离化相关蛋白基因的遗传操作，增 强转基因植物对水分亏缺和盐胁迫的耐性。 1、甜菜碱合成关键酶基因 胆碱到甜菜碱合成经2 步氧化（叶绿体基质） 第1 步反应酶是胆碱单氧化酶(CMO) 第2 步反应酶是甜菜碱醛脱氢酶(BADH) 胆碱氧化酶codA基因的转基因水稻，在花椰菜花叶35S 启动子的调控
第十三章
抗逆育种
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和 品质的新品种
作物逆境种类
第十三章
一、意义
抗逆育种
第一节 作物抗旱育种
全球：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。 1/3耕地面积供水不足，其它耕地周期性缺水。
第十三章
•
抗逆育种
2、脂肪酸去饱和代谢关键酶基因途径（与膜脂相变温度有关） 高等植物对低温敏感性与磷脂酰甘油(PG) 中脂肪酸不饱和度有关, 而甘油-3-磷酸酰基转移酶对PG的不饱和度起决定作用。 把甘油-3-磷酸酰基转移酶基因导入到烟草与拟南芥菜 中, 改变PG的 脂肪酸组成,提高植物抗寒性。 • • •
第十三章 第四节
抗逆育种 耐铝毒育种
铝是土壤最丰富的金属元素,其平均含量约8 %。 大部分以固定态铝形式存在，对植物和环境没有毒害作用。 而离子态铝才对作物和环境有危害。 土壤铝包括：难溶态铝、聚合态铝、络合态铝、 无机铝化合物、无机离子态铝 无机离子态铝：Al 3+ 、(AlOH) 2 + 、Al (OH) 2 + 对植物根系毒害最大； 铝复合物：Al (OH) 3、Al (OH) -4 、硫酸铝复合体、磷酸铝复合体、氧化铝
该基因过量表达的酵母转化后，耐NaCl 提高近2倍; 将酵母的HAL1 基因转入拟南芥、菜瓜、番茄中, 减少Na +吸收，增加 K+浓度，提高耐盐性 • 酵母的HAL2 基因第1 次转入木本植物柑桔中，表现出了较高的耐盐性
5、大麦脱水素Dhn 基因家族（胚胎发育晚期高丰度蛋白基因）
该基因与抗旱、抗寒、抗盐等抗逆性关系非常密切。
第十三章
抗逆育种
1、抗旱资源筛选：野生种质、地方品种、育成品种 2、选择适当的鉴定方法与指标 丰产潜力与抗旱性 水旱交替选择 不同生态环境及不同生产条件下选育 （高产型小麦新品种晋麦60 号、临丰615） 3、方法： 杂交、远缘杂交、分子标记辅助选择、转基因
第十三章
抗逆育种
贵州省水土流失导致石漠化
第十三章
二、耐盐性鉴定技术与指标 方法：含盐营养液（水培、砂培）
抗逆育种
盐土盆栽池培 盐碱地栽培 指标： 1、形态：发芽率、幼苗生长量、苗长、根长、根数、叶片数； 2、生理： 根系或地上部分的Na+ 和 K+含量、Na+ ⁄ K+、 相关酶活性、相关物质含量（脯氨酸、甘氨酸、甜菜碱） 3、产量：实际产量、理论产量的构成因素
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； 如水稻根系形态性状、田间抗旱能力以及渗透调节相关QTLs被定位在 Chr.8 的同一区间。 玉米Chr.3 的一个区间,同时聚有与玉米在干旱条件下的籽粒产量、开 花-吐须间隔时间及单株穗数有关的QTLs； • 渗透调节基因(or)：分别定位于小麦的7AS、水稻的Chr.8 、大麦的 Chr.1 的短臂，这些区域同源。与其他一些抗旱相关基因成簇。 • 小麦控制脯氨酸、游离糖、叶片水势的位点定位在5A 和5D 染色体上。