抗旱育种
玉米抗(耐)旱育种研究
时 , 球 水 资源 将 比 19 全 9 5年 减 少 2 %, 到 47 2 m 不 能 2 达 7 k , 灌溉 的地 区将 比 19 9 5年 增加 6 %, 时 干旱 对 玉米 的威胁 3 到 将更 为严 重 。
1 . 干 旱 对 我 国 玉 米 生 产 的 影 响 2
加 、 肥 施 用量 已近极 限 、 资 源 短缺 不可 逆 转 的形 势下 , 化 水
实 践 证 明 , 少干 旱 对 玉米 损 失 的有 效 途 径 是选 育 并 减 推 广耐 旱 性 品种 。 因此 , 分发 掘 玉米 耐旱 种 质 并通 过遗 传 充 改 良手 段 , 育出 耐 旱 的优 良品 种 是 目前 国 内 外玉 米 育 种 选 的重要 目标 。 玉米 的耐旱 性 是 一种复 杂 的 生物现 象 , 及 生 涉 理 、 传 、 艺 等众 多 因素 , 物 的耐 旱性 是 由多基 因控 制 , 遗 农 植 也 是 多途 径 的 。ei (9 0 认 为 植物 适 应 干 旱 的机 理 可 分 L vt 18 ) t 为 3类 : 旱 ( ru h sae 、 旱 (ru h v ia c ) 耐 避 do g t cp ) 御 e do g t odn e 和 a
积 的 6 %以 上 , 对我 国 农业 生 产 影 响范 围最 广 、 0 是 危害 最重 的农 业气 象 灾 害 。 据统 计 , 国平 均 每年 因 干旱 直 接减 少粮 全 食 12 7万 吨 (0世 纪 9 3 2 0年 代 平均 达 到 20 3万吨 ) 约 占 4 ,
第十八章 非生逆境抗性育种
根系
表皮腊质
CROP BREEDING
Leaf pubescence in the wild plant Solanum elaeagnifolium (Silverleaf) (right) compared with cotton (left).
CROP BREEDING
Sorghum plant under drought stress displaying leaf rolling
Over-expressing SNAC1 enhanced drought resistance of Nipponbare
Wt Transgenic plants
1 2 3 4 5 6 7 SNAC1 rRNA
? 但是,转入明恢63中无明显效果
CROP BREEDING
4,抗旱育种的展望
向后看:抗旱性(节水)自然变异的利用 (WDR育种)领先于基础研究,表明通过常 规的表型鉴定和杂交育种,是可以获得抗旱性 显著改良的 向前看:高效抗旱筛选标准的逐步确立和大规 模抗旱材料的筛选,以及期内的抗旱QTL的广 泛鉴定,和第三代高通量测序技术的完善,对 于日后的全基因背景下的抗旱改良奠定了必要 的基础
(一)、抗旱鉴定指标
形态指标:根系、气孔、叶片、角质层等 生理指标:水势、渗透压 生化指标:可溶性糖、脯氨酸、SOD等 产量指标:抗旱系数=胁迫产量/正常产量 综合指标:
CROP BREEDING
(二)、抗旱鉴定方法
田间鉴定法 干旱棚或温室法 生长箱或人工气候室法 实验室法(测定生理或生化指标)
水稻资源抗旱性筛选
? 但是,转入明恢63中无明显效果
CROP BREEDING
四、抗旱育种的困难与展望
植物抗旱原理和育种方法
植物抗旱原理与育种方法
植物抗旱原理
1.植物在干旱盐渍胁迫的环境中会 植物在干旱盐渍胁迫的环境中会 通过积累渗透物质来维持渗透平衡 和保持体内水分。 和保持体内水分。这些渗透物质包 括脯氨酸、甜菜碱、多醇类物质、 括脯氨酸、甜菜碱、多醇类物质、 糖类以及多胺类等。 糖类以及多胺类等。 2.植物在干旱胁迫下还会产生 植物在干旱胁迫下还会产生LEA 植物在干旱胁迫下还会产生 蛋白、 蛋白、水通道蛋白和蛋白激酶类信 号因子等参与细胞渗透压的调节, 号因子等参与细胞渗透压的调节, 保护细胞结构的稳定性 。
植物抗旱育种方法及现状
1.常规选择育种 常规选择育种 多种水分胁迫条件下, 多种水分胁迫条件下,运用正常浇水产量平均值 和胁迫稳产指数选取高产抗旱品种比运用正常浇水产 量平均值和抗旱系数平均值选取更可靠,且运算简单, 量平均值和抗旱系数平均值选取更可靠,且运算简单, 易于在育种工作中运用。 易于在育种工作中运用。
植物抗旱育种方法及现状
2.分子标记辅助选择 分子标记辅助选择
分子育种是在分子水平上对植 物进行相关性状的改良, 物进行相关性状的改良,转基因就 属于分子育种。近年来, 属于分子育种。近年来,转基因已 经成为育种领域的热门话题, 经成为育种领域的热门话题,在水 油菜,棉花, 稻,油菜,棉花,小麦等作物上都 成功进行了转基因实验, 成功进行了转基因实验,包括抗旱 基因的研究。 基因的研究
植物抗旱育种展望
随着基因组学和功能基因组学研究的深 更多植物抗逆基因被发掘, 入,更多植物抗逆基因被发掘,通过转基因 技术培育抗逆新品种的分子育种手段受到高 度重视,通过转基因技术、 度重视,通过转基因技术、分子标记辅助选 择和常规育种相结合的策略将各种各样的抗 旱基因聚合起来, 旱基因聚合起来,对于培育抗旱品种是至关 重要的。 重要的。
高产多抗旱地小麦新品种临麦9号的选育和栽培技术
高产多抗旱地小麦新品种临麦9号的选育和栽培技术【摘要】临麦9号是一种高产多抗旱地小麦新品种,经过多年的选育和研究,最终成功推出。
该品种具有抗旱性强、产量高、品质好等特点。
栽培时,需注意合理施肥、及时灌溉等管理技术,以提高产量和质量。
该品种的应用前景广阔,具有推广价值,有望在未来成为主流小麦品种。
随着科技的不断进步,临麦9号有望在未来取得更好的发展,为农业生产提供更多的选择与支持。
【关键词】小麦、临麦9号、高产、抗旱、选育、栽培技术、管理技术、效益、应用前景、推广价值、发展趋势1. 引言1.1 选育原因小麦是我国主要粮食作物之一,具有重要的经济和社会意义。
由于气候变化和环境恶化等因素的影响,传统的小麦品种在面对干旱和高产等不利因素时表现欠佳,导致产量降低。
急需培育高产多抗旱的新品种来满足日益增长的粮食需求。
1.2 选育目标高产多抗旱地小麦新品种临麦9号的选育目标主要包括以下几个方面:1. 高产性目标:临麦9号的选育目标是要求在相同生长环境下,产量能够显著提高。
通过优良的遗传育性状和适应力强的基因组合,提高临麦9号的产量表现,实现高产的目标。
2. 抗旱性目标:考虑到干旱是影响小麦产量的主要因素之一,临麦9号的选育目标之一是提高其对干旱的抗性。
通过筛选出具有较强的耐旱性状和抗旱基因,提高临麦9号在干旱条件下的生长和产量表现。
3. 抗病性目标:临麦9号的选育目标也包括提高其对病虫害的抗性。
通过引入抗病基因和筛选抗病性状,降低临麦9号受病虫害侵袭的风险,保证产量稳定性。
4. 优质性目标:除了高产多抗旱,临麦9号的选育目标还包括提高其品质。
强调小麦的食用价值,确保临麦9号在产量提高的满足食用和加工的需求。
1.3 选育意义选育意义是指选育新品种对农业生产和农民收入具有积极的推动作用。
高产多抗旱地小麦新品种临麦9号的选育意义主要表现在以下几个方面:临麦9号的选育可以提高小麦的产量和品质。
通过选育出更具抗旱性和高产性的优良品种,可以有效增加小麦的产量,提高农民的收入。
作物抗旱性育种研究
作物抗旱性育种研究作物抗旱性育种一直是农业科学领域的热门话题。
随着气候变化和日益频繁的干旱事件,农作物的抗旱性越来越重要。
许多科学家和研究人员致力于研究作物的抗旱机制以及如何通过育种提高作物的抗旱性。
本文将探讨当前作物抗旱性育种的研究进展。
一、作物抗旱性的重要性干旱是全球面临的主要自然灾害之一。
干旱事件对农业产量和粮食安全产生了极大的影响。
农作物的抗旱性能直接决定其在干旱条件下的生长和生产力。
因此,提高作物的抗旱性对于实现粮食安全和农业可持续发展至关重要。
二、作物抗旱机制的研究为了提高作物的抗旱性,科学家们首先需要了解作物在面对干旱威胁时的自身防御机制。
通过对抗旱机理的深入研究,科学家们发现以下几个主要机制:1.根系发育:良好发育的根系可以更充分地吸收土壤中的水分和养分,提供给作物的生长和代谢需求。
因此,通过培育更为发达的根系结构,可以增强作物的抗旱性。
2.保持水分:作物通过调节气孔的开闭来控制蒸腾作用,减少水分的蒸散。
同时,一些作物还能通过改善叶片表面的蜡质层来降低水分流失。
这些机制可以帮助作物在干旱条件下保持水分供给。
3.抗氧化能力:干旱环境会导致氧化应激,产生大量有害的自由基,对作物造成伤害。
一些耐旱作物具备较强的抗氧化能力,可以有效中和自由基的毒性,保护作物细胞免受干旱伤害。
4.积累耐旱相关物质:一些植物具备在干旱条件下累积特定蛋白质、脯氨酸、可溶性糖等抗旱物质的能力。
这些物质可以稳定细胞膜结构,调节细胞内的渗透压,维持正常的生理代谢。
三、作物抗旱性育种的研究进展基于对作物抗旱机制的研究,科学家们开展了一系列育种研究以提高作物的抗旱性。
以下是一些前沿的研究方向:1.遗传改良:通过杂交选育和基因编辑等技术手段,培育具有较强抗旱性的新品种。
研究人员鉴定和利用与抗旱相关的基因,引入到作物中,提高其抗旱能力。
2.分子标记辅助选育:借助现代分子生物学技术,科学家们研发了一系列分子标记,并与作物抗旱基因进行关联分析。
林木育种中的水分利用效率与抗旱技术
林木育种中的水分利用效率与抗旱技术在林木育种中,水分利用效率(Water Use Efficiency, WUE)和抗旱性是两个关键因素。
我国森林覆盖率逐年上升,但森林质量却仍有待提高。
因此,研究林木育种中的水分利用效率与抗旱技术对于提高我国森林质量和应对全球气候变化具有重要意义。
水分利用效率(WUE)水分利用效率是指植物在生长发育过程中,从土壤中吸收水分并转化为生物质的能力。
在林木育种中,提高水分利用效率具有重要意义。
首先,提高水分利用效率可以降低植物的蒸腾作用,减少水分的散失,从而提高植物的抗旱性。
其次,提高水分利用效率还可以提高植物的生长速度和生物质产量,从而提高森林的生产力。
抗旱技术抗旱技术是指通过基因工程、细胞工程和分子标记等手段,培育具有抗旱性的林木品种。
抗旱性是指植物在干旱条件下正常生长发育的能力。
在林木育种中,提高抗旱性具有重要意义。
首先,提高抗旱性可以使林木在干旱条件下正常生长发育,从而提高森林的成活率和覆盖率。
其次,提高抗旱性还可以减少植物的病虫害,提高森林的健康状况。
水分利用效率与抗旱技术的关系水分利用效率和抗旱性是相互关联的。
提高水分利用效率可以增强植物的抗旱性,而提高抗旱性也可以提高植物的水分利用效率。
因此,在林木育种中,应该将水分利用效率和抗旱技术相结合,以培育出既具有高水分利用效率又具有抗旱性的林木品种。
在林木育种中,水分利用效率和抗旱技术是两个关键因素。
通过提高水分利用效率和抗旱性,可以培育出既具有高生产力又具有抗旱性的林木品种,从而提高我国森林质量和应对全球气候变化的能力。
在今后的研究中,我们应该进一步深入研究水分利用效率和抗旱技术的分子机制,发展新的育种技术和方法,为我国森林培育提供科学依据。
水分利用效率的遗传改良在林木育种中,通过遗传改良提高水分利用效率是一个长期而复杂的过程。
科学家们利用分子标记技术,发现了与水分利用效率相关的关键基因。
例如,利用RNA-seq技术,研究发现了一些与水分利用效率相关的基因在林木干旱响应中的作用。
高产抗旱小麦新品种烟农836的选育及其特性分析
高产抗旱小麦新品种烟农836的选育及其特性分析高产抗旱小麦是农作物育种领域的重要课题之一,随着全球气候变化对农业生产带来的影响日益凸显,研发出具有抗旱性和高产性的小麦新品种对于提高粮食产量、保障粮食安全意义重大。
烟农836是一种具有高产抗旱特性的小麦新品种,其选育过程经历了一系列的育种方法和技术手段,取得了显著的成果,为小麦生产提供了新的选择。
本文将对烟农836的选育及其特性进行详细的分析。
一、选育过程1. 遗传资源筛选选育烟农836的第一步是对小麦遗传资源进行筛选,通过对各类小麦种质的收集、鉴定和评价,筛选出具有抗旱和高产潜力的优良种质作为育种材料。
2. 杂交育种在获取优良遗传资源后,育种者采用杂交育种的方法,通过对亲本的选择和配制,实现了不同基因型的组合,为烟农836的遗传改良提供了基础。
3. 筛选育种经过杂交获得的杂种种子进行初步筛选和鉴定,选择出符合烟农836育种目标的个体进行后续的筛选育种工作。
通过对植株生长情况、耐旱性和产量等性状的观察和测定,逐步筛选出符合要求的优良品系。
4. 筛选评价对最终筛选出的品系进行大面积的中后期试验,对其农艺性状和抗逆性进行综合评价和鉴定,最终选育出适应不同环境条件下种植的烟农836小麦新品种。
二、特性分析1. 高产性特点烟农836小麦具有较高的产量表现,其单株穗数多、穗粒饱满,成熟期短,能够在有限的生长期内充分利用光热资源,保证了高产的稳定性。
2. 抗旱性特点烟农836小麦在干旱胁迫条件下表现出较强的抗旱性,根系发达,能够有效吸收土壤中的水分和养分,保证了植株的生长和发育,从而在干旱环境下依然保持较高的产量。
3. 优良的品质特点烟农836小麦的籽粒大小均匀,外观饱满,质地坚实,具有较高的面筋和品质蛋白含量,适合于加工制作各类面食产品。
4. 适应性广烟农836小麦对不同的土壤类型和气候条件具有较强的适应性,在不同地区和不同种植季节都能够表现出稳定的生长和产量表现,因此受到广大农户和种植者的青睐。
优质高产抗旱品种原旱稻3号的选育
积, 已成 为众多科学家的共识 ; 建立省工 、 省时, 操作简 便 的水 稻 旱直 播 种植 模 式 , 摆脱育、 插秧 繁 重 的体 力 劳 动, 适应传统农业 向现代化农业 的转变, 吻合 了农村劳
动 力 的城 市 转 移 ; 因此 , 旱 直 播 技 术 得 以迅 速 推 广 , 面
随着我 国水利资源的 日 益 匮乏 , 水稻生产 面临着 资源与环境 的重大挑战 , 选育节水抗旱品种 , 探索植物
节 水 与抗 旱 的生 理 机 制 , 发 展 节 约 用 水 的旱 稻直 播 面
双基 因和微效多基 因, 其性状的稳定遗传受环境条件 影 响很 大。垩 白遗传表现细胞质效应 , 在杂交育种 中
2 选育的技术路线
根据抗 旱育种 的遗传理论及 黄淮 区的生态气候 特点 , 在亲本选择上 , 父母本的生育期应在 1 1 0 ~ 1 3 0 d ,
显性 , 受单基 因或 1 对 基 因控 制 , 并受 多基 因或 修饰
基 因作 用 。 通过 修 饰 基 因积 累或 多 基 因积 累 , 可 以选
本杂 交 则易 选 育 出无 腹 白类 型 , 曾有 研究 指 出 , 腹 白率 的 遗 传 力 在 以 前 逐 渐 增 加 , 以后便稳定在 7 0 %左 右, 因此 应 在 早 代 对 垩 白性 状 进 行 选 择 , 对 于 单 交 的 F : , 复交 或 回交 的 F , 均 应采 用 单粒 选 择方 法 进 行严 格
选择。
积逐年扩大 , 但生产上所用品种的产量与 品质不协调 ,
严 重 影 响 了直 播 稻 生 产 的 发 展 , 选择优质、 高产、 综 合 性 状 优 良、 适 宜 旱直 播 种植 的旱稻 品种成 为 当务 之 急 。 为此 , 科研 人员从 2 0 0 2年 开 展 了以 优 质 为 基 础 、 以高 产 为前 提 、 以早 熟 抗 旱 为 根 本 的旱 直 播 水 稻新 品种 选
秋冬农业抗旱措施方案
秋冬农业抗旱措施方案随着气候变化,气温升高,干旱的情况愈发严重。
特别是在秋冬季节,降水相对较少,农作物蒸腾量减少,相应的灌溉需求也会减少,这对于作物生长来说是一大挑战。
为了解决这一问题,本文提出了一些秋冬农业抗旱的措施方案,以帮助农民有效应对旱情。
1. 加强土壤水分管理土壤是农作物生长的基础,保持土壤的湿度对于保护作物生命和促进生长至关重要。
因此,加强土壤水分管理是非常关键的措施之一。
具体措施包括:•合理施肥:行之有效的肥料种类、用量和施肥时间,可以保证植物获得足够的养分,促进植物生长,也可以改善土壤结构和水分存留能力。
•减少耕耘次数:多次深耕会导致土壤结构松散,水分含量减少。
因此,要适当减少耕耘,保持土壤松散度,保证土壤含水能力。
•覆盖保水:在种植后,用根茎密集、叶面宽大等土壤覆盖材料覆盖,有助于保持土壤温度和湿度,减少水分蒸发。
2. 合理灌溉灌溉是保证作物生长和发展的关键,特别是在干旱时期,合理灌溉还可以缓解旱情。
选择适当的灌溉系统和灌水方法,可以使每一滴水都被利用并最大化地促进作物的发展。
具体措施包括:•根据作物需求进行适时灌溉:可以通过测量土壤含水量,控制灌溉时间、量和频率,保证作物获得足够的水分。
•选择合适的灌溉系统:例如利用渗灌、滴灌等高效用水系统,减少水分的蒸发损失,提高灌溉效率;在水源缺乏的情况下,可以采用移动式灌溉系统,保证每块地都有充足的水分。
•利用节水技术:例如在电磁泵的使用中加设计时器、节流阀,减少不必要的水浪费。
3. 种植抗旱作物选择适应干旱环境的抗旱作物进行种植,是在旱情时期的重要措施,可以保证农民的收成和收益。
这些特殊的作物适应水分不足的环境,生长能力强,同时保留了各种营养成分和口感。
具体措施包括:•选择抗旱性强的作物:如花生、大麦、玉米和苜蓿等作物,它们耐旱能力较强、根系范围广,能够在干旱条件下生长。
•开展种质资源保护:筛选出在干旱条件下产生良好产量的品种进行保存和培育,建立抗旱育种研究队伍。
小麦抗旱性状评价与抗旱品种选育
小麦抗旱性状评价与抗旱品种选育随着全球气候变化和不可预测的天气模式增多,干旱成为世界各地农作物生产中的一个严重问题。
小麦作为全球主要的粮食作物,也面临着干旱的威胁。
因此,评价小麦的抗旱性状,并选育具有较高抗旱性的品种,对于确保粮食安全具有重要意义。
一、小麦抗旱性状评价方法1.1 蒸腾速率和水分利用效率小麦的蒸腾作用是指通过光合作用将水分蒸发到大气中。
抗旱性强的小麦品种通常具有低蒸腾速率,即在相同的光合作用条件下,耗水量较少。
同时,水分利用效率高,指单位光合产物所消耗的水分量较小。
通过测量小麦叶片的蒸腾速率和水分利用效率可以评价其抗旱性状。
1.2 相对电导率和相对水含量小麦植株受到干旱胁迫时,细胞膜受损,导致胞内物质外渗,电解质含量增加。
通过测量小麦叶片的相对电导率可以评价其干旱胁迫程度和细胞膜的完整性。
同时,相对水含量也是评价小麦抗旱性状的重要指标,该指标能够反映小麦植株的水分状况。
1.3 生理生化指标小麦抗旱性状的评价还包括一系列的生理生化指标。
例如,可溶性糖和脯氨酸的含量通常与小麦胁迫逆境下的抗旱性相关。
另外,抗氧化酶活性,包括过氧化物酶和超氧化物歧化酶等,也是评价小麦抗旱性状的重要指标。
二、小麦抗旱品种选育策略2.1 优良品种的筛选通过对大量小麦品种进行干旱胁迫试验,筛选出在干旱环境中表现出良好抗旱性状的品种。
这些品种可以作为优质资源,为进一步的抗旱品种选育提供基础。
2.2 抗旱基因的挖掘抗旱性状通常受多个基因的调控,因此挖掘抗旱相关基因是提高小麦抗旱性的关键一步。
利用现代分子生物学技术,如基因组学、转录组学和蛋白质组学等,可以深入了解小麦抗旱机制,并发现关键基因。
这些基因可以用于构建转基因小麦,也可以通过杂交育种的方式将其导入到优良品种中。
2.3 分子标记辅助选育利用分子标记辅助选育可以提高选育效率和准确性。
通过对已知抗旱基因与小麦种质资源进行关联分析,可以发现与抗旱性状相关的标记。
这些标记可以用于选择具有抗旱性状的个体,加速抗旱品种选育的进程。
水稻抗逆性状研究与育种
水稻抗逆性状研究与育种水稻是世界上最重要的粮食作物之一,但它容易受到各种逆境的侵袭,例如干旱、高温、盐碱、病虫害等。
这些逆境对水稻的产量和品质产生了极大的影响,因此研究和开发水稻的抗逆性状成为许多研究人员和农业科学家的重要任务。
一、抗旱性状的研究与育种干旱是水稻生长的主要限制因素之一,因此研究水稻的抗旱性状具有重要的意义。
一方面,通过研究水稻的根系结构和功能,可以发现根系对于抗旱有重要作用。
通过改良水稻的根系形态和增加根系的吸水能力,可以提高水稻的抗旱性。
另一方面,研究水稻的生理特性,如保持水分的能力和调节水分利用效率的机制,也是研究水稻抗旱性的重要途径。
这些研究结果为育种工作提供了理论基础和实践指导。
二、抗高温性状的研究与育种随着全球气候变暖的趋势,高温对水稻生长的影响日益严重。
研究水稻的抗高温性状是提高水稻产量和品质的重要途径。
一方面,研究水稻的热耐性机制,如抗氧化能力、热休克蛋白的表达和热激素的调控,可以为育种工作提供重要的参考。
另一方面,通过遗传改良水稻的温度敏感性基因,增加水稻对高温的耐受性,也是提高水稻高温抗性的有效途径。
三、抗盐碱性状的研究与育种盐碱是水稻产量和品质受限的重要逆境。
研究水稻的抗盐碱性状是解决这一问题的关键。
一方面,通过研究水稻的渗透调节机制和化学平衡物质的积累,可以发现水稻抗盐碱的生理机制。
另一方面,通过改良水稻的根系和叶片特性,增加水稻对盐碱胁迫的耐受性,也是提高水稻抗盐碱性的有效途径。
四、抗病虫害性状的研究与育种病虫害是水稻生长中的主要问题之一,严重影响了水稻的产量和品质。
研究水稻的抗病虫害性状是保障水稻生产的关键之一。
一方面,通过研究水稻的免疫机制和抗病虫害基因的表达调控,可以发现水稻的抗病虫害机制。
另一方面,通过遗传改良水稻,培育出抗病虫害的新品种,也是提高水稻的抗病虫害性的有效途径。
总结起来,水稻抗逆性状的研究与育种,是解决水稻生产中逆境问题的关键。
通过研究和改良水稻的抗旱、抗高温、抗盐碱和抗病虫害性状,可以提高水稻的产量和品质,从而保障粮食安全。
小麦高产抗旱育种实践
小 麦高产抗旱 育种 实践
张立生 , 辉芹 , 天灵 , 温 程 李 雪 , 生 海 李
( 山西省农业科学 院作物科学研究所 , 山西 太原 0 0 3 ) 3 0 2
摘
要: 针对 山西省干旱缺水 的气候特点 , 以抗旱节水 、 高产优质为育种 目标 , 不断调整育种方向 、 明确育种
目标 、 突出培育重点性 状等 , 利用与创新关键遗传种质 资源 , 不断充实 提高基因库整体水平 , 采用科学有效
me t o r e i g dr c in ce ro r e i g tr esa d tan n rk y p o e t s B s e , e u e n n o ae e e ei n rb e d n ie t , la fb e d n g t n r i ig f e r p ri . e i s w s d a d i n v td k y g n t f o a o e d c
( st e f r c ne,hni cdm g clr c ne,a un 30 2C i ) I tu o Si csSax A ae y f r uu l i csTi a 03 ,h a n ito C p e oA i taS e y 0 n
Ab t a t Ai d a h l t h r ce i c fwae h r g ,a d tk n d u h - e it t wae - a i g h g - il , sr c : me tt e c i e c a a tr t s o tr s o t e n a e r g t r s a , tr s vn , ih ye d ma s i a o sn
山西农业科学 2 1 ,9 1 ) 14 — 2 6 0 13 ( 2 :2 3 14
作物的抗旱性及抗旱品种选育
适于干旱环境栽培。因其水分消耗少, 忍耐高温能力强, 从而可获得较高的产量。 水势是叶细胞吸水的潜在能力, 又是检验品种抗旱能 力的重要标志。水势的强弱主要取决于渗透活性物质的 作用, 渗透压是植株通过根系从土壤中吸取水分的动力, 所以渗透压高的品种水势强, 抗旱性也强。 抗旱性强的品种, 在干旱情况下, 原生质的粘性较大, 能够维持体内水分协调平衡, 不削弱酶的活性, 能够保持 较强的同化能力, 蛋白质与淀粉等主要干物质的合成仍然 维持较高水平, 能够积累一定的干物质。
用率与高产性有机结合。对于抗旱育种, 人们提出了许多 形态、 生理以及生化性状作为间接选择标准。在相当长的 时间内, 作物根系深、 广, 且分枝多是抗旱作物所必需的思 想广为人们所接受。因此, 具有深而广的大根系作物品种 就成为抗旱育种中的首选抗旱性状。根系越大, 作物从土 壤中吸取水分和养分的能力就越强; 根系越小, 植株从土 壤中吸取水分和养分的能力就越弱。 #$ !" 注重幼苗早发性选择" 干旱条件下苗期根系发育良 好、 早发性好有利于增加地面覆盖, 减少蒸发, 提高水分利 用效率。对不同作物不同品种幼苗早发特性比较研究初 步显示, 作物品种成苗速度快, 叶绿素含量较高, 有利于选 择抗旱品种。 #$ #" 培育开花期抗旱品种" 选拔开花前抗旱和开花后抗 旱的品种时, 一般在旱地进行开花前耐旱 (下转 "$, 页)
叶片与茎秆夹角小, 叶表皮茸毛多、 气孔多; " 输导组织发 达, 角质化程度高或蜡质层厚; 有效分蘖 # 干旱时卷叶, 多; $茎秆较细、 有弹性; %植株萎蔫较轻等是抗旱的形态 结构指标; 这样的结构对水分的贮藏与供应都很有利。 植株高度与品种的抗旱性也有密切关系。高秆类型 品种的抗旱性一般不如矮秆品种; 在干旱的情况下, 品种 的株高普遍降低, 抗旱性强的品种植株高度降低的幅度 小, 保持株高的能力强。 植株绿色组织的水分状态与抗旱性有关, 抗旱性强的 品种具有很强的吸水能力, 又有很高的束缚水含量, 束缚 水与自由水比值大, 持水能力非常强, 蒸腾强度一般较弱; 遇旱后, 萎蔫轻, 受害小, 萎蔫后遇水恢复快; 这一类品种
大豆抗旱性状评价与抗旱品种选育
大豆抗旱性状评价与抗旱品种选育大豆作为世界上重要的经济作物之一,在农业生产中扮演着重要的角色。
然而,由于全球气候变化的影响,旱灾频发给大豆的生产带来了极大的挑战。
因此,评价大豆的抗旱性状以及选育抗旱品种成为了当前农业研究的热点。
本文将探讨大豆抗旱性状评价与抗旱品种选育的方法与应用。
1. 抗旱性状评价方法1.1. 盆栽试验盆栽试验是最常用的评价大豆抗旱性状的方法之一。
在盆栽试验中,可以控制土壤含水量、施加不同程度的干旱胁迫等,通过观察和记录大豆的生长状况、根系形态、叶片水分含量等指标,评估其抗旱能力。
1.2. 田间试验田间试验是评价大豆抗旱性状的另一种常用方法。
在田间试验中,可以模拟实际的生产环境,观测大豆植株的生长情况、地上部分和地下部分的生物量、叶片的蒸腾速率等指标,综合评估大豆的抗旱性。
1.3. 分子标记分析随着分子生物学技术的不断发展,分子标记分析成为评价大豆抗旱性状的新方法。
通过分析大豆基因组中与抗旱相关的基因和标记位点,可以筛选出具有抗旱特性的基因型,为抗旱品种的选育提供理论依据。
2. 抗旱品种选育方法2.1. 遗传育种遗传育种是选育抗旱品种的主要方法之一。
通过杂交、选择和后代筛选等手段,选出具有较强抗旱性状的杂交种或纯系种子,进一步培育出抗旱优良品种。
2.2. 转基因技术转基因技术是选育抗旱品种的新兴方法。
通过插入具有抗旱特性的外源基因,可以提高大豆的抗旱能力。
但是,在使用转基因技术选育抗旱品种时,应注意其安全性和环境影响。
2.3. 细胞工程技术细胞工程技术可以通过体外培养和植株再生等方式,筛选和培育出抗旱性状优良的植株。
这种方法可以加快选育过程,获得更快速、更高效的抗旱品种。
3. 抗旱品种选育的挑战与应对在进行大豆抗旱品种选育时,仍然面临着一些挑战。
首先,不同地区、不同环境条件下的抗旱需求存在差异,需要根据实际情况进行品种改良。
其次,大豆的抗旱机制尚未完全阐明,需要进一步研究相关基因和信号通路。
玉米节水抗旱栽培技术措施
玉米节水抗旱栽培技术措施玉米是我国重要的粮食作物之一,而水资源紧张和气候变化给玉米生产带来了很大的压力。
为了有效应对水资源紧张和气候变化的影响,采取节水抗旱栽培技术措施对于提高玉米产量和质量具有重要意义。
本文将就玉米节水抗旱栽培技术措施进行详细介绍,以期能够为玉米生产提供有效的技术支持。
一、土壤改良1. 秸秆还田:通过将秸秆还田,可以提高土壤的有机质含量,改善土壤结构,增加土壤的保水保肥能力,提高土壤的抗旱性和保水能力。
2. 施肥增效:科学施肥可以增加土壤肥力,提高玉米抗旱能力。
在施肥的可以采用掺混有机肥和化肥的方法,增强土壤的保水能力,提高玉米对干旱的抵抗力。
二、灌溉技术1. 滴灌技术:滴灌是一种高效节水的灌溉方式,可以将水直接滴到玉米根部,减少水分蒸发和地表流失。
采用滴灌技术可以有效减少水资源的浪费,提高灌溉水利用效率。
2. 集雨灌溉:利用集雨水进行灌溉,可以有效减少对地下水和地表水的依赖,降低用水成本,增加玉米的产量。
三、栽培管理1. 适时播种:选择适宜的播种时间,可以避开干旱高温的季节,减少玉米幼苗期的水分蒸发和地表水分流失,有利于玉米幼苗的生长和发育。
2. 精密覆膜:在播种后可以采用精密覆膜技术,覆盖在土壤表面,减少土壤水分蒸发和减少雨水的侵蚀,提高土壤的保水能力。
四、抗旱品种选育在玉米抗旱品种的选育方面,可以通过传统育种和分子标记辅助育种等技术手段,选育出具有较强抗旱能力的玉米品种。
玉米节水抗旱栽培技术措施涉及到土壤改良、灌溉技术、栽培管理和抗旱品种选育等方面。
通过采取科学合理的措施,可以有效提高玉米的抗旱能力和水分利用效率,实现减少用水、增加产量的目标。
相信随着这些技术措施的不断完善和推广,我国玉米生产将会迎来更好的发展。
小麦育种材料的抗旱性鉴定形状
小麦育种材料的抗旱性鉴定形状
小麦育种材料的抗旱性鉴定主要通过观察以下几个方面的形态特征来判断:
1. 叶片形态:抗旱性强的小麦品种通常具有较窄的叶片,比较厚实,表皮具有覆盖物,可以减少水分散失。
2. 叶片颜色:抗旱性强的小麦品种叶片一般呈淡绿色或蓝绿色,表明其光合作用活动较强,能较好地抵抗干旱胁迫。
3. 根系形态:抗旱性强的小麦品种根系发达,根长较长,分枝多且深入土壤,有利于吸收深层土壤中的水分。
4. 营养器官:抗旱性强的小麦品种在干旱条件下,能有效积累水分和养分于根、茎和叶片中,并能迅速调控养分转运,保证植株正常生长。
需要注意的是,具体的抗旱性鉴定还需要通过更加专业的试验和评估方法进行,包括土壤水分条件下的生理指标测定、耐旱性评价等。
这些方法需要由专业领域的研究人员来进行操作和解读。
抗旱耐盐小麦新品种选育方法
目前土壤盐渍化是制约粮食生产的主要因素之一,中国盐碱土壤分布广,土壤盐渍化极大程度的制约着干旱半干旱及滨海地区的农业发展,更由于土地利用不当,部分国家和地区还在不断产生次生盐渍化土壤。
我国1亿hm 2可耕地,其中盐渍化耕地面积为666万hm 2左右,另外约有3333万hm 2盐碱荒地[1]。
水资源日益贫乏,盐碱旱地面积有增无减。
土壤盐渍化与水资源短缺成为全人类日益面临的严重生态问题,是制约农作物产量提高农业发展的重要限制因素。
目前,改良盐碱土壤是一个长期而艰巨的任务,选育抗旱耐盐碱小麦品种是最有效快捷的方法,因此,耐盐育种愈来愈受到人们的重视,在选育耐盐作物品种时,利用现有的耐盐性较强的种质资源作为亲本材料,通过杂交技术手段选育后代,使得耐盐性状得以表现,从而选育出具有耐盐性的综合性状非常优良的品种。
传统的育种方法在选育过程中盲目性较大,目标基因不易表达,笔者根据国内外生态育种的经验[2-3],结合多年抗旱耐盐碱小麦育种实践,总结创立了多生态条件两圃交叉育种的耐盐育种方法,应用于冬小麦抗旱耐盐碱丰产新品种选育,利用现有的育种技术先后育成了多个不同类型的抗旱耐盐小麦品种,例如沧麦6002、沧麦6003、沧麦6005等十几个品种,并用于生产,育种成效显著。
1小麦抗旱耐盐育种的理论基础小麦耐盐性状是多基因控制的数量性状,是由遗传性和环境因素共同作用的结果[4],其表现型受作物多个性状的综合作用。
迄今为止,国内外学者从小麦形态结构、生理生化机制及分子水平等方面对其耐盐性及其相关性状都进行了大量研究,对小麦抗旱耐盐育种有一定的指导意义[6-8]。
2抗旱耐盐育种技术路线传统的育种方法只是对单一性状的改良,选择范围窄、品种适应地区较少,局限性大,随着经济水平、栽培技术、市场结构及育种水平提高等条件的变化,新老品种接替需求越来越强烈,小麦育种是改变现状的唯一途径。
目前随着人们生活条件的改善,对小麦的性状要求也在发生着变化,促使小麦育种方法不断的更新,对抗旱耐盐碱小麦育种的需求也进入了一个新的阶段,同时抗旱、耐盐、高产、高效、优质小麦新品种的选育难度也增加了,只依靠传统方法、单一育种环境很难实现育种目标,目标性状在选育过程中不能充分表达,选育难度加大。
抗旱育种植物有哪些
抗旱育种植物有哪些抗旱育种是一项重要的农业科研领域,旨在培育出能够在干旱条件下生长良好的植物品种。
以下是一些常见的抗旱育种植物:1. 玉米(Zea mays):玉米是一种非常重要的食物作物,也是耐旱性强的植物之一。
通过选育出对干旱条件适应性强的耐旱玉米品种,可以提高玉米的产量和抵抗干旱的能力。
2. 大豆(Glycine max):大豆是一种富含蛋白质和植物油的作物,对干旱条件的适应性较强。
通过选育出耐旱大豆品种,可以提高大豆的产量和质量。
3. 小麦(Triticum):小麦是一种重要的粮食作物,也是一种相对耐旱的植物。
通过选育出耐旱小麦品种,可以提高小麦的产量和抵抗干旱的能力。
4. 水稻(Oryza sativa):水稻是全球最重要的粮食作物之一。
尽管水稻对水分的需求较大,但通过选育出对干旱条件适应性强的耐旱水稻品种,可以提高水稻的产量和抗旱能力。
5. 马铃薯(Solanum tuberosum):马铃薯属于块茎类作物,对干旱条件的适应性较强。
通过选育出耐旱马铃薯品种,可以提高马铃薯的产量和抵抗干旱的能力。
6. 红豆杉(Taxus chinensis):红豆杉是一种重要的林木和药用植物,对干旱条件的适应性较强。
红豆杉的干旱适应性可以通过选育和改良来提高。
7. 参(Panax):参属于药用植物,具有很高的商业价值。
一些耐旱性较强的参品种,如云南参、东北参等,对干旱条件有较强的适应能力。
8. 苜蓿(Medicago sativa):苜蓿是一种常见的饲料植物,对干旱条件的适应性较强。
通过选育出耐旱苜蓿品种,可以提高饲料产量和质量。
9. 沙棘(Hippophae rhamnoides):沙棘是一种适应性强的灌木植物,对干旱条件和贫瘠土壤有很强的耐受力,是一种理想的抗旱植物。
10. 紫花苜蓿(Trifolium pratense):紫花苜蓿是一种草本植物,适应性强,对干旱条件的适应能力较强,广泛用于牧草和土壤改良。
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抗旱育种:随着全球性生态环境破坏不断加剧,提高植物自身抗旱性和水分利用效率来发展农业存在着较大的潜力,发展前景十分广阔。
研究表明,不同植物适应干旱的方式是多种多样的,一些植物具有综合性的、几种机理共同起作用的抗旱特性。
探讨作物的抗旱机理,力求认识作物抗旱的本质,提高水分利用效率,改良作物的抗旱性已成为目前倍受关注的研究内容。
目前,培育耐旱作物品种的主要途径有:①将野生耐旱植物驯化成作物;②建立在形态(如株高、生长以及根系发达程度等)、生理(如渗透调节等)、分子标记(RFLP、RAPD等)选择基础之上的传统育种;③利用组织培养和诱变生物技术产生突变表型进行培育;④传统育种方式;与基因工程培育等。
毫无疑问,今后工作的重点应从分子水平上阐明作物抗旱性的物质基础及其生理功能,通过基因工程手段进行抗旱基因重组,应用常规育种与遗传工程相结合的方法培育耐旱与高水分利用效率的抗旱新品系。
PCR引物设计原则
PCR引物设计的目的是为了找到一对合适的核苷酸片段,使其能有效地扩增模板DNA序列。
因此,引物的优劣直接关系到PCR的特异性与成功与否。
要设计引物首先要找到DNA序列的保守区。
同时应预测将要扩增的片段单链是否形成二级结构。
如这个区域单链能形成二级结构,就要避开它。
如这一段不能形成二级结构,那就可以在这一区域设计引物。
现在可以在这一保守区域里设计一对引物。
一般引物长度为15~30碱基,扩增片段长度为100~600碱基对。
让我们先看看P1引物。
一般引物序列中G+C含量一般为40%~60%。
而且四种碱基的分布最好随机。
不要有聚嘌呤或聚嘧啶存在。
否则P1引物设计的就不合理。
应重新寻找区域设计引物。
同时引物之间也不能有互补性,一般一对引物间不应多于4个连续碱基的互补。
引物确定以后,可以对引物进行必要的修饰,例如可以在引物的5′端加酶切位点序列;标记生物素、荧光素、地高辛等,这对扩增的特异性影响不大。
但3′端绝对不能进行任何修饰,因为引物的延伸是从3′端开始的。
这里还需提醒的是3′端不要终止于密码子的第3位,因为密码子第3位易发生简并,会影响扩增的特异性与效率。
综上所述我们可以归纳十条PCR引物的设计原则:
①引物应用核酸系列保守区内设计并具有特异性。
②产物不能形成二级结构。
③引物长度一般在15~30碱基之间。
④G+C含量在40%~60%之间。
⑤碱基要随机分布。
⑥引物自身不能有连续4个碱基的互补。
⑦引物之间不能有连续4个碱基的互补。
⑧引物5′端可以修饰。
⑨引物3′端不可修饰。
⑩引物3′端要避开密码子的第3位。
PCR引物设计的目的是找到一对合适的核苷酸片段,使其能有效地扩增模板DNA序列。
如前述,引物的优劣直接关系到PCR的特异性与成功与否。
对引物的设计不可能有一种包罗万象的规则确保PCR的成功,但遵循某些原则,则有助于引物的设计。
1.引物的特异性
引物与非特异扩增序列的同源性不要超过70%或有连续8个互补碱基同源。
2.避开产物的二级结构区
某些引物无效的主要原因是引物重复区DNA二级结构的影响,选择扩增片段时最好避开二级结构区域。
用有关计算机软件可以预测估计mRNA的稳定二级结构,有助于选择模板。
实验表明,待扩区域自由能(△G°)小于58.6lkJ/mol时,扩增往往不能成功。
若不能避开这一区域时,用7-deaza-2′-脱氧GTP取代dGTP对扩增的成功是有帮助的。
3.长度
寡核苷酸引物长度为15~30bp,一般为20~27mer。
引物的有效长度:Ln=2(G+C)+(A+T+,Ln值不能大于38,因为>38时,最适延伸温度会超过Taq DNA聚合酶的最适温度(74℃),不能保证产物的特异性。
4.G+C含量
G+C含量一般为40%~60%。
其Tm值是寡核苷酸的解链温度,即在一定盐浓度条件下,50%寡核苷酸双链解链的温度,有效启动温度,一般高于Tm值5~10℃。
若按公式Tm=4(G+C)+2(A+T)估计引物的Tm值,则有效引物的Tm为55~80℃,其Tm值最好接近72℃以使复性条件最佳。
5.碱基础随机分布
引物中四种碱基的分布最好是随机的,不要有聚嘌呤或聚嘧啶的存在。
尤其3′端不应超过3个连续的G或C,因这样会使引物在G+C富集序列区错误引发。
6.引物自身
引物自身不应存在互补序列,否则引物自身会折叠成发夹状结构牙引物本身复性。
这种二级结构会因空间位阻而影响引物与模板的复性结合。
若用人工判断,引物自身连续互补碱基不能大于3bp。
7.引物之间
两引物之间不应不互补性,尤应避免3′端的互补重叠以防引物二聚体的形成。
一对引物间不应多于4个连续碱基的同源性或互补性。
8.引物的3′端
引物的延伸是从3′端开始的,不能进行任何修饰。
3′端也不能有形成任何二级结构可能,除在特殊的PCR(AS-PCR)反应中,引物3′端不能发生错配。
在标准PCR反应体系中,用2U Taq DNA聚合酶和800μmol/L dNTP(四种dNTP各200μmol/L)以质粒(103拷贝)为模板,按95℃,25s;55℃,25s;72℃,1min的循环参数扩增HIV-1 gag基因区的条件下,引物3′端错配对扩增产物的影响是有一定规律的。
A∶A 错配使产量下降至1/20,A∶G和C∶C错七下降至1/100。
引物A:模板G与引物G:模板A错配对PCR影响是等同的。
9.引物的5′端
引物的5′端限定着PCR产物的长度,它对扩增特异性影响不大。
因此,可以被修饰而不影响扩增的特异性。
引物5′端修饰包括:加酶切位点;标记生物素、荧光、地高辛、Eu3+等;引入蛋白质结合DNA序列;引入突变位点、插入与缺失突变序列和引入一启动子序列等。
10.密码子的简并
如扩增编码区域,引物3′端不要终止于密码子的第3位,因密码子的第3位易发生简并,会影响扩增特异性与效率。
第一题
大白菜炭疽病分布全国各大白菜产区,是主要叶部病害之一。
除为害大白菜外还可为害小白菜、萝卜、芜菁、芥菜等。
炭疽病主要为害叶片、叶柄和中脉,也可为害花梗、种荚等。
病叶初生苍白色水渍状小点,后扩大为灰褐色至灰白色稍凹陷的圆斑,病斑直径一般为1~2毫米。
病斑多时连片,引起叶片早枯。
后期病斑半透明状,易穿孔。
叶脉上病斑多发生于叶背面,褐色,条状,凹陷。
叶柄、花梗和种荚上病斑长椭圆形,淡褐色,凹陷。
在潮湿条件下,病部往往产生粉红色粘质物(分生孢子盘和分生孢子)。
1 病原
大白菜炭疽病由半知菌亚门真菌的希金斯刺盘孢菌(Col-letotrichum higginsianum Sacc.)侵染所致。
病菌的分生孢子盘较小,散生,埋生于寄主表皮下,黑褐色。
刚毛散生于分生孢子盘中,暗褐色。
分生孢子梗倒钻形,较短。
分生孢子圆柱形,无色,单胞,两端钝圆。
2 发病规律
大白菜炭疽病病菌主要以菌丝体在病残体内或以分生孢子沾附种子表面越冬。
越冬菌源借风雨传播,有多次再侵染。
高温多雨、湿度大、早播有利于病害发生。
白帮品种较青帮品种发病重。
3 防治方法
1.选用抗病品种如青庆、夏冬青、双冠等。
2.种子消毒种子用冷水浸1小时,投入50℃温水浸种15分钟,再投入冷水中冷却,晾干播种;或用种子重量0.3%的50%多菌灵拌种。
3.农业防治清除病残体后深翻;与非十字花科作物隔年轮作;合理施肥,增施磷钾肥,增强植株抗病力;适期晚播,避开高温多雨季节。
4.药剂防治发病初期用50%多菌灵500倍液,或多氧霉素1000倍液,或40%多硫悬浮剂600倍液或80%炭疽福美800倍液喷雾,隔7~10天喷1次,连喷2~3次。
5.
大白菜细菌性软腐病是世界性病害,是大白菜高产、稳产的主要制约因素之一,不仅会在田间严重危害,而且会在储藏期间造成巨大损失,导致窖内大白菜严重腐烂损耗。
为害症状白菜多在包心期开始发病,病株由叶柄基部开始发病,病部初为水浸状半透明,后扩大为淡灰褐色湿腐,病组织黏滑,失水后表面下陷,常溢出污白色菌脓,并有恶臭,有时引起髓部腐烂。
发病初期,病株外叶在烈日下下垂萎蔫,而早晚可以复原,后渐不能恢复原状,病株外叶平贴地面,叶球外露。
也有的从外叶叶缘或叶球上开始腐烂,病叶干燥后成薄纸状。
病株易被脚踢倒。
大白菜贮存期间,病害继续发展,造成烂窖。
储藏期间感染软腐病的大白菜,从伤口处开始发病,自外部叶片或叶帮基部向里扩展。
初期病部呈浸润半透明状,后期病部扩大,发展为明显的水渍状,表皮下陷,上有污白色菌脓。
病部组织除维管束外全部软腐,并具恶臭。
菌源是大白菜体内潜伏的软腐病病菌,在储运期间通过与病株的接触及伤口侵入。
储藏期间的冷害冻伤,也是病菌侵入的重要门户。
储藏期间如缺氧,发病更重。