作物抗逆育种
如何利用农业生物技术提高作物耐逆性
如何利用农业生物技术提高作物耐逆性农业生物技术是指利用生物学原理和方法，通过改良作物的遗传性状，提高作物产量、品质和抗逆性能的一种技术手段。
在当前的气候变化和环境压力日益加大的情况下，改善作物的耐逆性显得尤为重要。
本文将探讨利用农业生物技术来提高作物耐逆性的方法和途径。
一、遗传改良1. 杂交育种杂交育种是指通过从不同种质进行交配和选择，筛选出具有优良性状的杂种或杂交组合。
利用杂交育种可以获得具有更强大抗逆性的作物品种。
例如，将耐盐性强的一种作物与耐旱性强的另一种作物进行杂交，可以获得耐盐耐旱的新品种。
2. 基因编辑技术基因编辑技术是一种高效的遗传改良方法，可以用于精确地修改作物基因组中的关键基因，以增强作物的耐逆性。
例如，通过删除或改变抗逆基因的关键序列，可以使作物对干旱、高温、高盐等逆境的耐受性增强。
3. 转基因技术转基因技术是指将一种或多种外源基因导入作物的基因组中，以改变作物的性状或增强其抗逆性。
通过转基因技术，可以使作物产生特定的抗逆蛋白，或增加抗逆相关基因的表达水平，从而提高作物的耐逆性。
二、生理调控1. 激素调控植物激素是一种能够调节植物生长和发育的化学物质。
通过激素的使用，可以调节作物在逆境环境下的生长和发育过程，提高其耐逆性。
例如，外源施用脱落酸可以提高作物对干旱和高温的适应能力。
2. 抗氧化剂应用氧化应激是指植物在逆境环境下产生的氧自由基对细胞结构和功能的破坏。
添加抗氧化剂可以有效减少氧化应激对作物的损害，提高作物对逆境的抵抗能力。
例如，添加维生素C和维生素E等抗氧化剂可以提高作物对干旱和高温的耐受性。
三、增加资源利用效率1. 肥料利用效率增加作物对肥料的利用效率直接影响到作物的生长和抗逆能力。
通过合理施肥和利用生物技术手段，可以提高作物对肥料的吸收和利用效率，增加作物的耐逆性。
例如，利用转基因技术可以使作物对氮肥的利用效率提高，从而减少对化肥的依赖。
2. 水分利用效率提高水是作物生长和发育的重要因素，合理利用水资源对提高作物耐逆性至关重要。
小麦抗逆性育种策略
一、小麦抗逆性
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 抗寒性 抗旱性 耐湿性 耐青干能力 抗倒伏性 落粒性 穗发芽
抗寒性
症状 ：冻害较轻麦田 麦株主茎及大分蘖的幼穗受冻后，仍能正 常抽穗和结实；但穗粒数明显减少。冻害较重时 主茎、大分 蘖幼穗及心叶冻死，其余部分仍能生长；冻害严重的麦田 小 麦叶片、叶尖呈水烫一样地硬脆，后青枯或青枯成兰绿色，茎 秆、幼穗皱缩死亡。 病因 不利的气象条件 生产上栽培的品种抗寒性差，是发生冻害的内因 栽培管理不当，中过深或过浅对小麦出苗及出苗后的抗寒力影 响很大，及时浇越冬水提高品种抗寒性 防治方法 注意选用适合当地的抗寒小麦品种 提高播种质量，播种度掌握在3—5cm之间 适时浇好小麦冻水 早春补水 冬、春小麦提倡采用地膜覆盖栽培新技术
抗倒性
症状 在小麦生育中后期，发生局部或大部分倒伏，严 重影响小麦成熟，降低千粒重，直接影响小麦大面 积高产、稳产 。 病因 气候因素 在小麦灌浆末期，由于先后阴雨，伴随阵 风或大风，可使小麦大面积发生倒伏。 栽培措施不当 如播量过大，返青起身期进行追肥浇 水至基部节间拉长，特别是第一节间茎秆中糖分积 累减少，茎壁变薄，减弱了抗倒能力，生产上凡是 在5月下旬小麦穗部重量增加，浇了麦黄水的高产 田，土壤松软，遇风后均会发生不同程度倒伏。 品种间对倒伏能力有一定差异。 防治方法 (1)选用抗倒伏的小麦品种 (2)播种前种子 处 理(3)实施精量匀，建立丰产的合理群体结构。 。(4) 科学运筹肥水 5)防病治虫
穗发芽
症状 春小麦、冬小麦收获期，若遇有阴雨或潮湿的环 境，经常出现穗发芽。不仅影响籽粒品质，同时影 响小麦贮存及下季或翌年播种质量，对小麦生产造 成较大经济损失 病因 在长江中下游地区，乃至全国其它各冬、春小麦 栽培区，进入麦熟期与雨季吻合，经常遇有连阴雨 或潮湿天气，造成穗发芽。其原因一是小麦成熟时 的环境条件影响；二是受穗部形态如颖壳形态、穗 的大小、疏密程度、芒的长短等遗传因素影响。① 休眠期短的品种易穗发芽。②小麦种子籽粒胚乳对 刺激麦粒合成α淀粉酶活性的GA#3反应敏感的品种 易穗发芽。③凡小麦颖壳中含有发芽抑制物少的品 种易发芽，反这则抗穗发芽。④麦穗籽粒吸水速率 受麦穗结构影响，吸水快的品种，穗发芽严重。
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。
小麦抗逆育种研究进展
小麦抗逆育种研究进展小麦是我国的重要粮食作物之一，也是国际上的主要粮食作物之一，其产量与品质的稳定提高，对于保障国家粮食安全和提高人民生活水平具有重要的意义。
然而，全球气候变化和人口增长等因素对小麦生产及品质提供了严峻的挑战，如何解决这些问题是小麦育种研究的重要方向之一。
目前，小麦抗逆性状的育种研究已成为小麦育种的主要研究方向之一。
一、小麦抗逆育种之旅随着人类不断的发展，全球气候变化、土地荒漠化、干旱缺水等问题愈演愈烈，对小麦的生产和品质提出了极大的挑战。
为了解决这些问题，科学界开始进行小麦抗逆性状的育种研究。
然而，小麦育种研究的过程其实是一条充满了坎坷和曲折的“抗逆之旅”。
20世纪80年代初，科学界开始将小麦抗逆性状作为研究重点，但由于小麦生长特性复杂，遗传表现复杂多变，因此制约了小麦抗逆性状的育种研究。
然而，随着信息技术和分子生物学的不断发展，小麦抗逆育种也得到了快速发展。
二、小麦抗逆育种的研究方法小麦育种的研究方法主要分为常规育种和分子育种两种。
1、常规育种方法常规育种方法主要分亲本选择和选育技术两大块。
亲本选择主要包括小麦品种的评价和筛选，主要是通过外部形态、生长习性、农艺性状、耐性等多个方面的评价来对要育种的品种进行筛选和定向选择。
选育技术方面则主要包括杂交育种和后代选择两种方式。
杂交育种主要是通过不同种类的杂交组合，进而获得新的品种，而后代选择则是在杂交后代中，通过一些简单的示范，获得符合要求且稳定的品种。
2、分子育种分子育种是应用基因工程学、生物信息学、分子遗传学等技术研究与应用育种。
分子育种可以快速有效地获得高适应性、高产、高品质的小麦新品种，因此在小麦抗逆育种中发挥着越来越重要的作用。
三、小麦抗逆育种研究的进步近20年来，小麦抗逆育种取得了很大的进步。
由于小麦生长习性的复杂性和抗逆性状的多样性，小麦抗逆育种研究涉及到生长发育、代谢调控、形态结构、分子遗传、基因表达调节、信号转导等多个领域。
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。
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。
(整理)★作物育种学总论
第1章作物繁殖方式与品种类型2.从作物育种的角度，简述自交和异交的遗传效应。
自交的遗传效应1.保持纯合基因型（自花授粉作物良种繁育的依据）2.使杂合后代基因型趋于纯合,并发生性状分离，每自交1代,杂合基因型减半; 杂合基因多，纯合慢?【杂交育种、纯系（自交系）品种选育依据】3.后代生活力衰退杂合基因型作物自交后代生活力衰退(自交衰退)；自花授粉作物杂交种也有衰退现象。
异交的遗传效应1.异交形成杂合基因型2.增强后代的生活力。
3.根据品种群体内个体同源染色体等位基因以及个体间基因型的情况，可将不同的品种归纳为哪几种群体类型自交(纯)系品种(pure line cultivar)杂交种品种（hybrid cultivar）群体品种(population cultivar)无性系品种（clonal cultivar）第2章种质资源1.名词解释种质资源(germplasm resources):具有特定种质或基因, 可供育种及相关研究利用的各种生物类型。
起源中心：凡遗传类型有很大的多样性且比较集中、具有地区特有变种性状和近亲野生(栽培)类型的地区。
初生中心：最初始的起源地（原生起源中心；）次生中心：作物由原生起源中心地向外扩散到一定范围时，在边缘地点又会因作物本身的自交和自然隔离而形成新的隐性基因控制的多样化地区。
原生作物：人类有目的驯化的植物(小麦、大麦、玉米、棉花等)。
次生作物：与原生作物伴生的杂草，当其被传播到不适宜于原生作物而对杂草生长有利的环境时,被人类分离而成为栽培的主体作物(燕麦和黑麦)。
遗传多样性：基因库或基因银行(gene pool，gene bank)：指储备的具有形形色色基因资源的各种材料。
初级基因库( gene pool 1 )：资源材料间能相互杂交，正常结实，无生殖隔离，杂种可育，染色体配对良好，基因转移容易。
次级基因库( gene pool 2 )：资源间的基因能转移。
存在生殖隔离,杂交不实或杂种不育，须借助特殊育种手段实现基因转移。
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。
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）
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随着全球气候变化的不断加剧，农作物的生产受到了越来越多的挑战。
为了提高农作物的抗逆性，科学家们不断努力进行抗逆品种选育，并通过调整种植结构来适应环境的变化。
本文将就农作物抗逆品种选育与种植结构调整方案展开讨论。
一、选育抗逆品种为了提高农作物的抗逆能力，选育抗逆品种是关键的一步。
抗逆品种的选育需要从多个方面入手。
首先，我们需要筛选出具有适应性强、稳产性高的优质品种作为亲本，以提高后代的抗逆性。
通过大规模的田间观察和实验室分析，我们可以筛选出不同物种中对特定逆境条件具有较好耐受性的品种，如抗干旱、抗病虫害、抗盐碱等。
其次，利用现代分子生物学和基因工程的技术手段，可以通过转基因技术将具备抗逆基因的DNA片段导入到目标品种中，从而提高其抗逆性。
例如，转入耐旱基因的水稻品种能够在干旱条件下维持较高的产量。
另外，还可以通过杂交育种的方式，将两个具有不同抗逆特性的品种进行配对。
这样可以获得具有更强抗逆性的后代，如将抗病品种与抗旱品种进行杂交，获得同时具备抗病和抗旱特性的优质品种。
二、调整种植结构除了选育抗逆品种外，调整种植结构也是应对气候变化的重要手段。
通过调整种植结构，可以适应不同气候条件下的农作物生产需求。
首先，根据气候条件的变化，选择适应该气候环境的农作物品种进行种植。
例如，在干旱地区可以选择适应旱情条件的农作物，如马铃薯、玉米等。
而在湿润地区则可以选择适应湿润环境的农作物，如水稻、甘蔗等。
其次，优化农作物的间作和轮作模式。
间作和轮作的种植方式可以减少同种农作物的连续种植，避免土壤养分过度消耗和病虫害的累积。
同时，不同作物之间的互相长势影响可以提高农田的整体抗逆能力。
另外，适应性农业技术的推广也可以调整种植结构。
例如，节水灌溉技术、保护性耕作和有机农业的应用可以减少农作物对自然资源的依赖，提高抗逆性。
综上所述，农作物抗逆品种选育和种植结构调整是应对气候变化的重要战略。
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。
农业科技如何提高作物抗逆性
农业科技如何提高作物抗逆性在农业生产中，作物常常面临着各种不利的环境条件，如干旱、洪涝、高温、低温、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。
为了保障农业的稳定发展和粮食安全，提高作物的抗逆性成为了农业科技研究的重要课题。
那么，农业科技是如何提高作物抗逆性的呢？首先，品种选育是提高作物抗逆性的基础。
科学家们通过传统的杂交育种和现代的基因编辑、分子标记辅助选择等技术，培育出具有优良抗逆性状的作物品种。
比如，针对干旱地区，选育出根系发达、叶片保水能力强的品种；对于易受病虫害侵袭的作物，选育出具有抗病虫基因的品种。
这些抗逆性强的品种能够在逆境条件下更好地生长和发育，减少损失。
基因工程技术为提高作物抗逆性开辟了新的途径。
科学家们可以将来自其他生物的抗逆基因导入到作物中，使其获得新的抗逆性能。
例如，将耐盐植物中的相关基因导入到农作物中，提高农作物的耐盐能力；将抗冻蛋白基因导入到作物中，增强作物在低温环境下的抗冻性。
通过基因工程技术，能够精准地改良作物的抗逆性状，大大缩短了育种周期。
农业生物技术的应用也在提高作物抗逆性方面发挥了重要作用。
例如，利用微生物菌剂可以改善土壤结构，增加土壤肥力，提高作物对逆境的抵抗能力。
一些有益微生物能够分泌抗生素、诱导植物产生抗性等，帮助作物抵御病虫害的侵害。
此外，通过组织培养技术，可以快速繁殖优良的抗逆品种，为农业生产提供大量优质种苗。
在栽培管理方面，科学合理的措施也能够增强作物的抗逆性。
合理的灌溉方式是关键之一。
采用滴灌、喷灌等节水灌溉技术，不仅可以节约用水，还能根据作物的需求精确供水，避免过度或不足灌溉对作物造成的伤害。
合理的施肥也很重要。
根据土壤肥力和作物需求，平衡施用氮、磷、钾等大量元素和中微量元素，能够增强作物的营养状况，提高其抗逆能力。
同时，适时的中耕、除草、修剪等措施，有助于改善作物的生长环境，增强其对逆境的适应能力。
农业信息化技术的发展为作物抗逆性管理提供了有力支持。
如何提高作物的抗逆性
如何提高作物的抗逆性作物的抗逆性是指作物在外界环境变化或逆境条件下仍能维持正常生长和发育的能力。
随着气候变化和环境污染的日益严重，提高作物的抗逆性变得尤为重要。
本文将从调节生长环境、选择抗逆品种和利用遗传改良等方面探讨如何提高作物的抗逆性。
一、调节生长环境1.1 温度管理作物对温度的适应能力较弱，过高或过低的温度都会对作物生长和发育造成不利影响。
因此，合理调节温度是提高作物抗逆性的关键。
可以通过建立遮阳棚、喷水降温、加装保温设备等措施来降低高温对作物的不利影响，同时使用保温措施来应对寒冷天气。
1.2 水分管理水分是维持作物正常生长和发育的基本条件之一。
合理的浇水管理可以提高作物的抗旱能力。
要根据作物的生长期和生理特性来确定浇水时机和水量，避免过度浇水或缺水。
1.3 光照管理光照是作物进行光合作用的重要条件，也是影响作物抗逆性的关键因素之一。
通过选择合适的种植时期和使用遮荫网等措施，可以调节作物接受的光照量，提高其抗逆性。
二、选择抗逆品种不同作物对环境逆境的抵抗能力有所不同，因此选择抗逆品种是提高作物抗逆性的有效途径之一。
选择抗逆品种需要考虑作物的生长周期、适应能力、产量和食用性等因素，通过选育出适应不同环境条件的品种，提高作物的抗逆性。
应当注意对抗逆品种的认识和推广，以确保其在相关地区的广泛种植。
此外，综合使用繁殖杂交、突变育种和转基因等技术手段，可以创造更多抗逆性强的新品种。
三、利用遗传改良遗传改良是提高作物抗逆性的长期有效途径之一。
通过对作物的遗传多样性进行研究和利用，可以发掘和选择具有抗逆性的材料，并利用杂交育种、基因编辑等技术手段加以利用和改良。
在进行遗传改良时，应注重对目标性状的选择和育种方法的合理运用。
可以利用遗传标记辅助选择、亲本杂交、选择育种等手段，逐步提高作物的抗逆性。
四、其他措施除了上述列举的方法外，还可以采用其他措施来提高作物的抗逆性。
例如，合理施肥和管理，增强作物的养分吸收能力和抗病虫害能力；采用生物防治措施，减少化学农药的使用，保护作物的生长环境；加强病虫害监测和防控，及时采取措施防止病害传播等。
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。
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。
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。
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。
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。
作物优质、高产、抗逆、抗病品种改良技术
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本文将探讨作物品种改良技术的相关内容，包括传统育种方法和现代生物技术手段，并阐述其在作物品种改良中的应用和意义。
1. 传统育种方法。
1.1 杂交育种。
杂交育种是利用两个或多个亲本间的遗传差异，通过人工授粉使它们结合，产生具有优良性状的后代。
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2、脯氨酸的合成酶基因
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
糖醇是由光合作用或呼吸作用的中间产物转化而成， 在干旱和盐胁迫条件下合成并积累。 • 1-磷酸甘露醇脱氢酶(MtlD)基因： 将来源于大肠杆菌的 MtlD转入烟草，转基因植株能 够更多合成和积累甘露醇,表现出对1. 45 %NaCl 的抗 性和提高抗旱能力。 • 山梨醇脱氢酶（GutD）基因： 大肠杆菌起源的GutD 转入玉米中使得植株体内积累 山梨醇,并表现出较高的抗旱耐盐性。
(二) 耐盐性鉴定
• 1．萌发试验法
– 在装有能控制盐分浓度的土壤或砂的容器中播种根 据种子萌发和幼苗发育的表现来鉴定植物的耐盐性。
• 2．营养液栽培法
– 将供试材料进行砂培或水培，控制培养液的盐分和 营养成分，根据其生长表现测定其耐盐性。
• 3，田间试验法
– 将供试材料在适当程度的盐碱地上进行栽培试验， 根据植株的生长状况及产量表现评定其耐盐性。
– 水分亏缺伤害是由于长期无降水或降水显著 偏少，以及无水灌溉或灌溉不足即干旱，使 植物生长发育所需要的水分得不到满足而造 成的伤害现象。
• (三)抗旱生理
– 气孔是植物体与外界进行H2O和CO2等气体交换的调节机 构，既能使光合作用所需的CO2通过，又能防止过多水分 散失。当空气干燥时，在空气饱和差引起叶水势的进一步 下降。 – 干旱、盐渍都会构成对植物的渗透胁迫，在一定范围内， 植物能通过自身细胞的渗透调节作用来抵抗外界的渗透胁 迫。植物不同ห้องสมุดไป่ตู้或品种的这种调节能力差异很大，这种差 别表现为植物种或品种的抗旱性的不同。
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 启动子的调控下积累甘氨酸和甜菜碱, 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
• 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。
其中的Dhn成员HVA1转移到水稻中，提高 抗旱耐盐性 ； 6、逆境相关的转录因子基因及防卫反应调 节
4、离子区隔化相关基因
• Na+ ⁄ H+逆向转运蛋白基因：选择性泵出Na+。从大 米草中分离获得该基因，转基因水稻耐盐能力提高 0.3% • HAL1 基因：最早从啤酒酵母中克隆的，调节阳离子 转移系统，增加细胞内K+ 含量,降低细胞内Na + 含 量，调节K+ / Na + 比率。 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
– ②盐渍条件下，无排盐结构的植物，由于蒸腾作用，地上 部盐分不断积累，造成叶片含盐量过高，老叶死亡。 – ③当叶片死亡率大于生长速率时，单位叶面积下降，贮存 的糖类越来越少，不能满足生长和代谢活动的需要，导致 植株死亡。
(二)植物的耐盐性
• 植物对土壤的反应因物种而异，即使同一种 内不同品种，也存在着明显的差异。
• (1)叶水势(LWP)
– 御旱作物能够通过维持较高的组织含水量来 抵抗干旱胁迫，其叶水势值较高； – 耐旱作物其叶水势值较低，它们是在组织内 部水分亏缺的情况下耐受干旱胁迫，继续生 存和繁殖。
• (2)叶片相对含水量(RWC)和水分饱和亏 (WSD)
• (3)质膜透性
– 测定电导率即可了解质膜伤害程度。抗旱性强的品 种细胞膜透性增加少，电解质外渗量少。
单子叶植物的气孔
3、生理生化指标
• 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,降低细胞 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
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。
（一）作物抗旱性
免旱性
在生长环境中水分不足时，植物体内仍能保持水分免受伤害，以 至能进行正常生长的性能。
• (4)气孔扩散阻力
– 气孔是CO2进入与水分蒸腾的主要通道。气孔的开 闭大小对作物抗旱起重要作用。
• (5)保护酶活性
– 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧 化氢酶(CAT)都是植物组织防御系统中的重要保护 酶，抗旱性强的品种在水分胁迫条件下，SUD、 CAT和POD活性明显高于抗旱性弱的品种。
四、抗旱性鉴定
• (一)抗旱鉴定的方法
– 1.田间直接鉴定法
• 将待鉴定的材料直接播种或定植于大田利用自然 降水不足或控制浇水等方法，造成干旱胁迫，在 整个生育期内测定一些与抗旱有关的形态或生理 生化指标，最后测定产量，计算抗旱系数、抗旱 指数等。
– 2．盆栽鉴定法
• 将鉴定材料种质于花盆内，人工控制浇水，可以 根据实验目的，在任何生育期内进行不同程度的 干早胁迫处理，但工作量大，不能大批量进行。
全世界有盐碱地6亿多公顷，次生盐渍化约 有1亿公顷；我国有盐碱耕地面积约3000万公 顷
(一)盐害表现
– 盐害是植物在含水溶性盐类较多的土壤上栽培， 而造成的生长不良、产量下降、甚至死亡。
• 盐害的特点
– ①新叶生长速率减慢是植物对盐渍响应最敏感的生理过程， 生长减慢的程度与根际渗透压呈正比
2、形态指标：
• 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
仙人掌表面向内凹陷的气孔
双子叶植物开放的气孔
• 耐盐性：指植物在盐胁迫下维持生长、形成 经济产量或完成生活史的能力 • 植物按照对盐渍的反应
– 盐生植物
– 淡土植物
• 降低地上部盐分浓度是植物耐盐的重要机理之一，膜结构和 功能的完整性是控制离子运输和分配的主导因子，膜系统是 植物盐害的主要部位。 • 渗透调节能力是植物耐盐的最基本特征之一，与耐旱性不同， 参与盐渍中植物渗透调节过程的不仅包括小分子有机物，还 有多种无机盐离子(K+、Na+、Cl—等)。虽然从能量消耗角 度看，积累有机溶质需要多消耗几十倍的能量，但作为“亲 和性溶质”，对于植物生存是必要的
气孔的开闭的调节因子有昼夜节律、红蓝 光、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
鉴定指标：
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
第二节 抗盐碱育种
植物抗盐育种的常规方法
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四、植物抗旱耐盐的基因工程
• 渗透调节作为一种植物抗旱耐盐机制
• 脯氨酸、甜菜碱、甘油、山梨醇、甘露醇、 肌醇及其衍生物，在植物或微生物中的代谢 途径已基本明确。因此，改造代谢以提高这 些渗透调节物质的生物合成水平也就成为植 物抗旱耐盐基因工程的首选策略。
1、甜菜碱合成关键酶基因
包括保持水分的吸收和减少水分的损失。 免旱性的主要特点大都表现在形态结构上。 耐旱性
作物忍受组织水势低的能力，不受伤害或减轻损害。耐旱的主 要特点则大都表现在生理上抗旱。
免旱性和耐旱性属于真正的抗旱性。 避旱性
通过早熟或发育的可塑性，在时间上避开干旱的危害，不属于抗旱性。
• 干旱伤害与抗旱生理 • (二)干旱伤害
抗逆育种
• 逆境 (stress environment)或胁迫(stress)
– 生存在自然界的植物，常常遇到某种对植物生长发育产生伤害的环 境因子
• • • • • • •
抗病育种 抗虫育种 抗旱与耐盐育种 抗寒和耐热育种 耐湿性与耐弱光育种 抗除草剂育种 植物逆境信号传递与抗逆育种
防治逆境危害的基本途径
• 3．人工气候室与旱棚鉴定法
– 效果好，结果稳定 – 但投资大，设备复杂，只能用于对少量材料的深入研究。
• 4．室内模拟干旱胁迫法
– 在实验室内人工模拟干旱条件 – 用PEG、甘露醇或发芽垫蒸干等方法，造成干旱胁迫，方法 简单，重复性好，但只能做萌发期、苗期鉴定，后期鉴定比 较困难。
生理生化指标综合评价
• 采取一些合理、有效的农业措施，防治 或减轻逆境对作物造成的危害， • 提高植物的抗逆性(即植物抵抗各种胁迫 因子的能力
第一节 抗旱与耐盐育种
全球：荒漠化土地面积3600万平方公里，占全球陆地 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。
面积的1/4，相当于俄、加、中、美四国国土的总和，