作物抗逆育种
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。
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。
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。
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。
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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）
– 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。
(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。
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。
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。
– 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。
• 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
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。 其中的Dhn成员HVA1转移到水稻中，提高 抗旱耐盐性 ；
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
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
• 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。
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;
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
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 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)
– 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。植物不同种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。
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。
6、逆境相关的转录因子基因及防卫反应调 节
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
• (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)
• (二)干旱伤害
– 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。
• 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 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。
• (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。
• (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。
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
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
• 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