水稻花期高温胁迫研究进展与展望
外源物质对水稻盐胁迫缓解效应研究进展

外源物质对水稻盐胁迫缓解效应研究进展
刘淑丽;张瑞;Shahid HUSSAIN;王洋;陈英龙;韦还和;侯红燕;戴其根
【期刊名称】《中国水稻科学》
【年(卷),期】2023(37)1
【摘要】盐胁迫是影响水稻生长发育和产量的主要非生物因素之一,外源物质能有效缓解盐对水稻的毒害作用并增加水稻产量。
本文主要综述了不同外源物质(生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、褪黑素、水杨酸、多胺、油菜素类固醇、茉莉酸类外源生长调节物质以及钙、硅离子类外源物)对盐胁迫下水稻生长的不同
调控机理及其缓解效应,并进一步对外源物质在水稻耐盐上的利用与研究工作进行
了展望,以期为改善盐渍土环境下水稻的生长发育以及提高产量和品质提供理论依据。
【总页数】15页(P1-15)
【作者】刘淑丽;张瑞;Shahid HUSSAIN;王洋;陈英龙;韦还和;侯红燕;戴其根
【作者单位】扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点
实验室/农业农村部盐碱土改良与利用(滨海盐碱地)重点实验室/江苏省粮食作物现
代产业技术协同创新中心;东营市一邦农业科技开发有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】S51
【相关文献】
1.盐胁迫及外源物质对植物抗盐性影响的研究进展
2.外源调节物质对铬(Cr^6+)胁迫下小麦种子萌发的缓解效应
3.盐胁迫对水稻生长发育的影响及外源物质对其调节作用的研究进展
4.5种外源物质对干旱胁迫下笔筒树幼苗生长的缓解效应
5.不同外源物质对高温胁迫下平邑甜茶幼苗的缓解效应
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水稻耐盐研究进展及展望

DOI:10.19904/14-1160/s.2022.09.004水稻耐盐研究进展及展望蒋子凡(扬州大学,江苏扬州225000)摘要:土地盐碱化是世界范围内农业面临的重大问题之一。
全面了解盐胁迫对植物的危害性以及植物盐胁迫响应机制,将为增强作物耐盐能力提供研究基础。
水稻作为全球最重要的粮食作物之一,日益严重的土地盐碱化制约了其产量与品质。
综述盐胁迫条件对水稻生长发育、生理生化产生的影响以及目前对于水稻耐盐相关基因的研究,以期通过分子生物技术培育耐盐水稻新品种,实现水稻种植面积和总产量提高,保障粮食安全。
关键词:水稻;耐盐性;数量性状基因座文章编号:1005-2690(2022)09-0010-03中国图书分类号:S511文献标志码:B作者简介:蒋子凡(1997—),女,汉族,江苏扬州人,在读硕士,研究方向为玉米遗传育种。
在世界范围内,盐渍土面积约8.33亿hm 2,占总耕地面积的1/5。
而且随着人类活动范围不断扩大、极端气候增多、淡水资源不断减少等问题日益严重,盐渍土面积还在不断扩大[1]。
水稻作为世界第二大粮食作物,全世界大约有1/3的人口以稻米为主食。
深入了解耐盐机理、提高水稻的耐盐能力,能够提高对于盐渍土地的利用率,提升经济效益,对缓解世界粮食危机具有重大意义。
造成土壤盐分过高的原因有很多,目前已知高盐地下水灌溉、沿海地区海水释放等因素导致土地盐分积累[2]。
盐胁迫对于作物的伤害主要是脱水、渗透性应激反应、积累离子毒害和离子不平衡,最终导致作物缺乏营养。
这些伤害会抑制作物生长,造成减产甚至死亡。
土壤中盐分过多会导致土壤板结,植物难以建立根系。
土壤含水量减少,水势降低,引起渗透胁迫,造成植物水分亏欠,影响作物吸收营养物质,导致植株营养缺乏。
已有研究表明,许多基因在盐胁迫下可发挥调节作用,提升作物耐盐性。
虽然不同作物的抗逆能力不同,但在盐胁迫下作物的产量和品质都会受不同程度的影响。
水稻耐盐性是指在盐害环境下水稻对抗外界盐胁迫的能力。
MAPK信号通路调控植物响应非生物胁迫的研究进展

MAPK信号通路调控植物响应非生物胁迫的研究进展作者:刘晨曹小汉殷丹丹杨婧张宁宁任莉萍来源:《安徽农业科学》2022年第18期摘要丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联信号通路是真核生物中广泛存在的信号转导途径。
非生物胁迫是植物面临的首要挑战,随着极端气候的频发和环境污染问题的加剧,开展植物MAPK级联信号通路在非生物胁迫下的机理研究迫在眉睫。
对近年模式植物拟南芥,主要农作物水稻、玉米和小麦等,以及重要园艺作物中MAPK信号通路响应干旱、盐胁迫、极端温度及营养匮乏等方面的研究进行了总结归纳,并对其进一步的研究工作进行了展望。
结果表明,MAPK作用于植物响应非生物胁迫信号转导,并在植物抗逆过程中扮演重要角色。
研究MAPK作用机制将对阐明植物抗逆分子网络,培育抗性品种和提高作物产量等方面具有重要意义。
关键词植物;非生物胁迫;MAPK;信号通路中图分类号 Q945.78 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2022)18-0009-08doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.18.003开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research Progress of MAPK Signaling Pathway in Regulating Plants Response to Abiotic Stress LIU Chen1, CAO Xiao-han2, YIN Dan-dan2 et al(1.Nanjing Institute of Agricultural Sciences, Nanjing, Jiangsu 210046; 2. Biology and Food Engineering School, Fuyang Normal University, Fuyang, Anhui 236037)Abstract Mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascade signaling pathway is a widespread signal transduction pathway in eukaryotes. Abiotic stress is the primary challenge of plants. With the frequent occurrence of extreme climate and the aggravation of environmental pollution, it is extremely urgent to study the mechanism of MAPK cascade signaling pathway in plants under abiotic stress. In this paper, the response of MAPK signaling pathway to drought, salt stress, extreme temperature and nutrient deficiency in model plant arabidopsis, major crops (rice, maize and wheat) and important horticultural crops in recent years were summarized. The future researches of MAPK signaling pathway were prospected. The results show that MAPK signal transduction plays an important role in plant response and resistance to abiotic stress. The studies of the mechanism of MAPK will be of great significance to elucidate the molecular network of plant stress resistance, cultivate resistant varieties and improve crop yield.Key words Plants;Abiotic stress;MAPK;Signaling pathway相對于动物而言,植物在整个生命过程中通常都是无法移动的[1]。
高温伏旱下籼粳型水稻不育系的开花习性

高温伏旱下籼粳型水稻不育系的开花习性作者:肖人鹏唐永群刘强明姚雄张现伟张巫军段秀建李经勇来源:《南方农业学报》2017年第11期摘要:[目的]研究高温伏旱与籼粳型水稻不育系开花习性的关系,并鉴定高温伏旱条件下具有良好开花习性的籼粳型水稻不育系,为新选系的应用和地方种质的进一步改良提供理论依据。
[方法]以5个偏粳型和5个偏籼型的籼粳型水稻不育系材料为研究对象,通过大田分期播种,使各参试材料开花期遭遇自然高温伏旱,通过调查单穗开花花时动态、单穗和单株开花历期及柱头外露率等指标对参试材料进行综合评价。
[结果]参试材料间开花习性差异明显;在高温伏旱条件下,材料类型是导致开花习性差异的主要因子;其中6466A、6474A、805A和650A等4个不育系具有开花高峰期较早、单穗和单株开花历期较长、柱头外露率较高、柱头生活力高等优点。
6466A开花高峰期集中在10:31-12:00,较G46A提前1.5h;6474A的柱头外露率较高,达78.16%;650A的单株开花历期最长,达17.2d;805A的柱头生活力较高,且可保持时间较长。
[结论]不育系6466A、6474A、805A和650A在高温伏旱条件下表现出较好的开花习性,可作为高温伏旱下育种的选育亲本,或在种质资源改良中加以利用。
关键词:水稻;籼粳型不育系;高温伏旱;开花习性中图分类号:S511.01 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2017)11-1954-070引言[研究意义]随着全球气温变暖,近年来高温热害呈增加趋势(贺晋云等,2011)。
抽穗扬花与灌浆结实是水稻的两个高温敏感期,这两个时期遭遇高温伏旱会引起花粉活力降低,导致水稻严重减产并降低稻米品质(Matsui and Omasa,2002;Coast eta1.,2015)。
加强耐热性强的作物品种筛选,是抵御高温灾害的最有效措施(段骅和杨建昌,2012)。
水稻籼粳亚种问杂交在提高产量、改善稻米品质和提高水稻抗逆性等方面具有较强优势(宋昕蔚等,2016),但粳型不育系与籼型不育系在开花习性等方面的差异导致籼粳杂交稻发展缓慢。
耐热水稻种质资源的筛选与初步评价

耐热水稻种质资源的筛选与初步评价【摘要】本研究旨在对耐热水稻种质资源进行筛选和初步评价,以探究其耐热特性及应用潜力。
在筛选方法上,我们采用了耐热性鉴定、生长表型观察和生理生化指标检测等多种手段。
而在初步评价方法中,我们考察了耐热水稻的产量、品质和抗逆性等方面。
通过实验结果的分析,我们得出了一批具有较高耐热性的优良种质资源,表现出了抗逆性强、产量稳定和品质优良等特点。
相关因素分析也为我们提供了更多的研究思路和方向。
本研究的意义在于为水稻耐热育种提供了重要参考,未来的研究将继续深入挖掘耐热水稻种质资源的潜力,进一步优化育种过程,为农业生产提供更多的耐热水稻品种和技术支持。
【关键词】耐热水稻种质资源、筛选、初步评价、耐热性、相关因素分析、研究背景、研究目的、研究意义、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景耐热水稻是指可以在高温环境下生长和发育良好的水稻品种,对于应对全球气候变暖、高温干旱等极端环境具有重要意义。
随着全球气候变暖的加剧,高温对水稻生长发育的影响越来越大,传统水稻品种容易受到高温胁迫而产量大幅下降。
研究耐热水稻种质资源的筛选与评价具有重要意义,可以为培育具有耐高温性的新品种提供科学依据。
目前,国内外已经展开了一系列关于耐热水稻种质资源的研究工作,包括对耐热基因的鉴定、耐热性状的评价等。
由于种质资源的多样性和复杂性,对于耐热水稻种质资源的筛选与初步评价仍存在许多亟待解决的问题和挑战。
本研究旨在探讨耐热水稻种质资源的筛选方法和评价指标,为培育新型耐高温水稻品种奠定研究基础。
结束。
1.2 研究目的本文的研究目的旨在筛选具有耐热性的水稻种质资源,并对其进行初步评价,以期为培育耐热水稻新品种提供科学依据。
随着全球气候变暖的趋势,水稻遭受高温应激的频率和强度不断增加,导致产量和品质受到影响。
寻找具有耐热性的水稻种质资源成为水稻育种的重要方向之一。
本文将通过系统的筛选方法对大量水稻种质资源进行鉴定,筛选出具有潜在耐热性的种质。
茉莉酸甲酯对高温下抽穗扬花期水稻

櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄[28]任 慧,张 常,范晓军.昆虫几丁质酶的分类、功能分析、重组表达及酶学性质的研究进展[J].农业生物技术学报,2014,22(4):502-507.[29]陶如玉,李 妍,马慧玲,等.家蝇AMP17基因的克隆及其分子特性和表达模式研究[J].中国病原生物学杂志,2017,12(11):1079-1083,1098.[30]ShiZK,WangSG,ZhangT,etal.ThreenoveltrehalasegenesfromHarmoniaaxyridis(Coleoptera:Coccinellidae):cloningandregulationinresponsetorapidcoldandre-warming[J].3Biotech,2019,9(9):321.[31]TatunN,VajarasathiraB,TungjitwitayakulJ,etal.Inhibitoryeffectsofplantlatexontrehalaseactivityandtrehalasegeneexpressionintheredflourbeetle,Triboliumcastaneum(Coleoptera:Tenebrionidae)[J].EuropeanJournalofEntomology,2014,111(1):11-18.[32]RizzoAM,NegroniM,AltieroT,etal.AntioxidantdefencesinhydratedanddesiccatedstatesofthetardigradeParamacrobiotusrichtersi[J].ComparativeBiochemistryandPhysiology(PartB:BiochemistryandMolecularBiology),2010,156(2):115-121.[33]LaparieM,LarvorV,FrenotY,etal.Starvationresistanceandeffectsofdietonenergyreservesinapredatorygroundbeetle(MerizodusSoledadinus;Carabidae)invadingtheKerguelenIslands[J].ComparativeBiochemistryandPhysiology(PartA:Molecular&IntegrativePhysiology),2012,161(2):122-129.黄友明,曾晓春.茉莉酸甲酯对高温下抽穗扬花期水稻叶片生理特性的影响[J].江苏农业科学,2023,51(2):66-71.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.02.009茉莉酸甲酯对高温下抽穗扬花期水稻叶片生理特性的影响黄友明,曾晓春(宜春学院生命科学与资源环境学院,江西宜春336000) 摘要:研究茉莉酸甲酯(MeJA)对抽穗扬花期水稻的抗高温效应,为水稻农业生产和杂交制种中抽穗扬花期抵抗和避开高温危害等问题提供理论依据。
温度对植物开花时间调控的研究进展
温度对植物开花时间调控的研究进展朱云美;张玲;高用顺;林顺权【摘要】开花是高等植物生长繁殖过程中重要的生理现象,是植物由营养生长进入生殖生长的标志。
植物开花受多种内源和外源因素的调节,其中温度是影响植物开花的一个重要环境因素。
总结了近期温度影响开花(主要包括春化途径和热感应途径)的研究进展,尤其对最近研究发现的FT及其家族基因和相关上游转录因子以及miRNA在植物响应温度变化影响开花过程中的功能进行了综述,有助于进一步了解温度参与植物开花调控的分子机制。
%Flowering is an important physiological phenomenon during plant growth and reproduction processes and a transition sym ̄bol from vegetative to reproductive growth. Plant flowering is regulated by many internal and external factors, including the tempera ̄ture, which is an important environmental factor that influences flowering. In this paper, the recent research progress on plant flow ̄ering regulation by temperature, including the vernalization and thermo sensory pathways, is reviewed. More emphasis is given on gene functions of FLOWERING LOCUS T ( FT) and its family members, key upstream transcription factors, and miRNA that have been discovered recently when studying plants′response to temperature variations by changing flowering time. The review will help understand the molecular mechanism underlying plant flowering time regulation by temperature.【期刊名称】《亚热带农业研究》【年(卷),期】2016(012)002【总页数】6页(P130-135)【关键词】植物;开花;春化途径;热感应途径【作者】朱云美;张玲;高用顺;林顺权【作者单位】农业部华南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/华南农业大学园艺学院,广东广州510642;农业部华南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/华南农业大学园艺学院,广东广州510642;农业部华南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/华南农业大学园艺学院,广东广州510642;农业部华南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/华南农业大学园艺学院,广东广州510642【正文语种】中文【中图分类】Q945.44朱云美,张玲,高用顺,等.温度对植物开花时间调控的研究进展[J].亚热带农业研究,2016,12(2):130-135.ZHU Yunmei,ZHANG Ling,GAO Yongshun,et al.Recent research progress on plant flowering time regulation by temperature[J].Subtropical Agriculture Research,2016,12(2):130-135.开花是高等植物繁殖过程中重要的生理现象,是植物由营养生长进入生殖生长的标志,直接影响着植物能否正常地繁衍后代[1]。
开花期水稻功能叶片高温稳定性
开花期水稻功能叶片高温稳定性李海霞;陈卫卫;唐红玲;陈镇;张英杰;曾汉来【期刊名称】《华中农业大学学报》【年(卷),期】2014(33)3【摘要】以光合作用高温稳定性差异明显的籼型水稻品种蜀恢527和特籼占25为材料,研究开花期高温对其功能叶片相关生理特性的影响。
结果表明:高温胁迫下光合作用高温稳定型品种蜀恢527的净光合速率及结实率降幅较小,叶片脯氨酸积累量增幅较大,细胞膜伤害率明显较低;同时剑叶Rubisco大亚基、小亚基和Rubisco粗酶液中总蛋白质含量的50.0℃热稳定性均较高。
Rubisco的大、小亚基中,以小亚基的稳定性对温度变化反应最为敏感,可为水稻抽穗开花期耐热性资源鉴定、评价及机制研究提供一定的参考。
【总页数】5页(P7-11)【关键词】水稻;开花期;高温胁迫;光合作用高温稳定性;结实率;生理特性【作者】李海霞;陈卫卫;唐红玲;陈镇;张英杰;曾汉来【作者单位】华中农业大学植物科学与技术学院/农业部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室;襄阳职业技术学院【正文语种】中文【中图分类】S511.01【相关文献】1.开花期水稻功能叶片高温稳定性分析 [J], 严锦辉;毕锦雄2.高温对水稻开花期剑叶抗氧化酶活性及基因表达的影响 [J], 王艳;高鹏;黄敏;陈浩;杨志荣;孙群3.大穗型水稻品种抽穗开花期遭遇高温后的结实表现 [J], 陈建珍;闫浩亮;刘科;穆麒麟;朱开典;张运波;田小海4.两湖地区水稻抽穗开花期高温热害时空分布 [J], 郭建茂;白玛仁增;梁卫敏;申双和;江晓东5.安徽省桐城市一季水稻抽穗开花期叶片温度分析 [J], 程林;江胜国;韩正英;查旭光因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
水稻抵御盐碱胁迫的分子调控机制研究
4 基因表达的调控:运用PCR 技术鉴定。
流程图
“东稻4号”
碱 胁 迫
筛选胁迫临界浓度
盐 胁 迫
株高
受胁迫的表型变化测量
根的长度
干重
抗盐碱基因的表达
基因调控
“东稻4号”的抗性分子机制,同时为进一步深入工作奠定基础
项目研究计划
项目研究(研制开发)进度安排
预期进展
2016年5月至2016 年7月 2016年8月至2016 年10月 2016年11月至2017 年4月 2017年5月至2017 年8月 2017年9月
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应用前景
在土壤盐碱化问题无法得到有效的遏制和改善的 大环境下,培育对盐碱由较强抗性的作物品种成为了 应对这一问题最为高效和实际的方法。而对于水稻抗 盐碱机制的分子调控水平的研究可以直接为抗盐碱水 稻的培育提供坚实的理论基础,为实验设计提供重要 参考依据。
若这项研究项目能达到预期的实验效果, 则可以作为理论研究的第一手初步参考资 料,并为深入研究水稻抗盐碱的抗性机制 奠定工作基础。
筛选临界条件
观测实验材料的表型 变化 观测已知抗盐碱基因 的表达 深入研究分子调控机 制 整理实验数据,发表 文章
创新点 推广品种“东稻4号”抗盐碱机制的分子生 物学研究是本项目的创新点。本项目使我们能 够初步了解“东稻4号”抗盐碱的抗性条件,并 为深入研究奠定重要坚实的工作基础。这些问 题的解决,对解析植物耐盐碱机理和阐明植物 适应其它非生物逆境的机理有重要的理论意义。
• 其中,抗盐碱优良水稻“东稻4号”在我省已经推 为了改变这一现状,相关人员在设法改良土壤的同时也进行了抗盐 广使用多年。 碱优良作物的培育。
高温胁迫对植物生长的影响
高温胁迫对植物生长的影响植物在生长发育过程中会受到各种非生物因子的胁迫,其中温度对植物生长发育的影响尤其严重。
近年来,随着全球“温室效应”的加剧,气温上升,植物面临着高温胁迫。
随着温度的逐步升高植物的受损伤程度也会随之加重(Mackay A et al., 2007)。
高温胁迫导致植物气孔关闭、光合作用下降、体内水分关系、干物质生产、呼吸作用、矿物质代谢、激素平衡,以及抗氧化系统等重要信号与代谢过程发生变化,严重影响植物生长发育和繁殖,导致农作物产量降低(Wheeler et al., 2000)。
因此,植物高温胁迫应答的分子机制,特别是粮食作物和培育耐高温的新品种越来越受到人们的关注。
1.2 高温胁迫对植物生长的影响1.2.1 高温胁迫影响植物的抗氧化系统在植物体的生理代谢中,活性氧的不断生成以及清除使其处于稳定状态。
当植物受到胁迫时,细胞内活性氧的数量将迅速增长,细胞内动态平衡被打破,植物细胞生理代谢功能收到干扰,这将会导致细胞膜系统被氧化并出现损伤(徐憬, 2003)。
超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等抗氧化系统的抗氧化酶,可以通过清除植物细胞内活性氧来避免植物细胞在极端环境中受到的损伤。
超氧化物歧化酶(SOD)能够清除植物体内的过量积累的O2-和有害的H2O2,进而减轻高温对膜系统的伤害(段九菊,2010)。
SOD活性的高低代表了修复植物体氧化损伤能力,SOD活性增加代表清除活性氧的能力增强(江萍,2008)。
过氧化物酶(POD)活性的增加可以防止脂质过氧化的积累,降低过氧化氢对细胞膜系统的损害(徐憬,2003)。
过氧化氢酶(CAT)活性高低与植物的抗逆性及植物细胞新陈代谢速率相关性较高(Pecrix et al., 2003)。
研究表明,植物体内的POD和CAT、SOD等抗氧化酶在高温条件下会大量产生,这些抗氧化酶可以通过清除过量的活性氧来降低植物脂质过氧化对植物细胞的损伤(De et al., 2012)。