作物的抗旱性及抗旱品种选育
作物的抗旱性及抗旱品种选育
高士杰;李继洪;张岩;高敬伟
【期刊名称】《安徽农学通报》
【年(卷),期】2007(013)001
【摘要】干旱缺水是限制作物产量的主要因素之一.提高产量的途径有二,一是改善作物生长环境,二是培育抗逆性强的优良品种.文中对作物形态与抗旱性、根系与抗旱性、肥料与抗旱性的关系进行了阐述.培育抗旱品种应重视抗旱性的鉴定、根系的选拔、早发性的选拔.
【总页数】3页(80-81,109)
【关键词】作物;抗旱性;抗旱品种选育
【作者】高士杰;李继洪;张岩;高敬伟
【作者单位】吉林省农科院作物所,吉林公主岭,136100;吉林省农科院作物所,吉林公主岭,136100;吉林省农科院经信中心,吉林公主岭,136100;吉林省农科院经信中心,吉林公主岭,136100
【正文语种】中文
【中图分类】Q948.112.3
【相关文献】
1.主要作物新品种抗旱性鉴定指标的研究与应用[J], 栗雨勤; 张文英; 谢俊良; 彭海成; 李建兵; 卜俊周
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3.作物抗旱研究方法与抗旱性鉴定指标 [J], 任永波; 吴中军; 等
植物抗旱基因工程的研究进展1
来稿日期:20080831 基金项目:邯郸学院硕士博士启动基金(S2006002) 作者简介:葛水莲(19802),女,河北保定人,邯郸学院生物科学系教师,硕士. 植物抗旱基因工程的研究进展 葛水莲1,薛晶晶1,陈建中2 (11邯郸学院生物科学系,河北邯郸056005;21邯郸市植物研究所,河北邯郸056005) 摘要:就植物的抗旱基因包括渗透调节,保护酶体系,抗旱基因及遗传特性等方面对植物抗旱机理的研究进行了综述.研究植物的抗旱性基因,有助于了解植物的抗旱机制,为中国节水抗旱农业的研究提供一些新的思路和新的手段. 关键词:抗旱机理;水分胁迫;基因工程中图分类号:S 33214 文献标识码:A 文章编号:167321492(2008)0620028204 干旱已是世界性的问题,世界干旱,半干旱地区已占陆地面积的三分之一以上,干旱对植物的影响在诸多自然逆境因素中占首位.显然,对植物抗旱机理的研究显得尤为重要.在长期的进化过程中,高等植物通过一系列生理变化来响应环境的水分胁迫.这些变化体现在渗透调节,保护酶体系,抗旱基因与遗传特性等方面.随着现代分子生物学与生物技术的发展,植物如何通过细胞感受逆境信号、传导逆境刺激、激活一系列分子途径并调控相关基因表达和生理反应以适应逆境,已成为科学家研究的热点[1].本文对上述几方面的研究进行了综述,旨在总结植物抗旱的新机制,以利于我们更好的进行抗旱工作. 1 渗透调节中脯氨酸的调节 111 植物体内脯氨酸的合成 脯氨酸是一种小分子的渗透物质,是水溶性最大的氨基酸,许多植物受到盐渍时积累高水平的脯氨酸.植物的脯氨酸合成、累积及代谢是一个受非生物胁迫细胞内脯氨酸浓度调控的生理生化过程[2].脯氨酸积累可能是植物受到胁迫的一种信号.遭受胁迫的植物细胞内大量积累脯氨酸,已证明植物体内存在2条脯氨酸合成途径,根据起始氨基酸命名为Glu 途径和Orn 途径[3].胁迫导致水分亏缺时植物体内脯氨酸积累主要依靠Glu 途径,谷氨酸途径发生在胞质中,但脯氨酸降解为吡咯琳252羧酸(P5C )却发生在线粒体中,由脯氨酸脱氢 酶(ProD H )催化,这种代谢的区室化分布避免 了物质的无效循环.在正常情况下,脯氨酸作为一种反馈调节物质抑制了P5CS 的基因表达而诱导了ProD H 的基因表达.在胁迫条件下,P5CS 基因的表达活性超强,而ProD H 基因的表达活性却受到抑制.植物体内另一条脯氨酸合成途径为Orn 途径.鸟氨酸是在鸟氨酸6-氨基转移酶(62OA T )的作用下,生成谷氨酸半醛(GSA ),后通过Glu 途径生成脯氨酸[4]. 两条途径因植物和生长时期不同而各自起着重要的作用.从整体来说,在个体发育的早期阶段,异养型营养占优势,Orn -Pro 途径在脯氨酸合成中起重要作用,而谷氨酸作为脯氨酸合成的起始底物显然存在于个体发育的整个阶段,具体来说脯氨酸合成过程究竟是哪条途径居于主导地位有待研究.Roo sens [5]等研究表明,在盐胁迫和正常条件下,幼小植株的62OA T 活性和mRNA 都稍微高于较老植株,且该基因的表达与盐胁迫和脯氨酸产物密切相关.在拟南芥幼小植株中,游离脯氨酸含量、62OA T 活性以及62OA TmRNA 都受到盐胁迫处理而增加,这些结果表明对于拟南芥植物来说,在渗透胁迫过程中鸟氨酸途径和谷氨酸途径一样在脯氨酸的累积中发挥着重要的作用.另一方面4周龄的拟南芥植物虽然游离氨基酸的水平在盐胁迫条件下有所增加,但62OA T mRNA 的表达却没有检测到,相反P5CS mRNA 表达却达到较高水平.因此对于成年植株来说,游离脯氨酸的增加似乎只 ? 82?第24卷第6期2008年12月 (自然科学版)Journal of Hebei North University (Natural Science Edition ) Vol 124No 16 Dec.2008
提升植物抗旱性
提高植物抗旱性的有效途径 【摘要】：干旱、盐碱和低温(冷害)是强烈限制作物产量的3大非生物因素,其中干旱造成的损失最大,其损失量超过其他逆境造成损失的总和。干旱对植物生长和繁殖、农业生产和社会生活有着极其重要的影响,其对世界作物产量的影响,在诸多自然逆境中占首位,其危害程度相当于其他自然灾害之和。因此,干旱是制约植物生长发育的主要逆境因素,研究植物的抗旱性对农业生产实践及稳定荒漠生态具有极其重要的作用。另外,抗干旱植物对抵御风沙等自然灾害、稳定干旱区环境,亦起着不容忽视的作用。 【关键词】：植物水分抗旱性干旱诱导蛋白渗透调节物质干旱胁迫水分胁迫 【引言】：作为生态系统的一分子，植物无时尤刻小在同环境进行着物质、信息和能量的交流。环境中与植物相关的因子多种多样，且处于动态变化之中，植物对每一个因子都有一定的耐受限度，一旦环境因子的变化超越r这一耐受限度，就形成了逆境。因此，植 物的生长过程中，逆境足不可避免的。植物在长期的进化过程中，形成了相应的保护机制：从感受环境条件的变化到调整体内代谢，直至发生有遗传性的改变，将抗性传递给后代。研究逆境对植物造成的伤害以及植物对此的反应，是认识植物与环境关系的一条重要途径，也为人类控制植物的生艮条件提供了可能性。 【正文】： 在植物生理学发展史上,植物水分与抗旱性当属最早开展的研究领域之一,一直备受关注。特别是近年来由于世界范围的干旱缺水日趋严重,加之分子生物学思想和方法的不断渗入,致使该领域的研究工作进入一个充满活力的新时期,但从旱区农业发展和改善环境的需求看,植物水分与抗旱的研究前路仍然很广阔。
一．逆境对植物的影响 1.逆境引起的膜伤害 1．1影响膜透性及结构 细胞膜作为联系植物细胞与外界的介质，它的组成、性质与细胞所处的环境息息相关，而外界环境对植物的胁迫危害，首先在膜系中有所表现。干旱、低温、冻害等几种胁迫，无论是直接危害或是间接危害，都首先引起膜透性的改变。至于膜上酶蛋白的变化以及脂类的组成也可随着胁迫的深化而有所改变，目前，这方面研究最深入的是低温引起膜脂相变的假说。1970年，Lyoll8和Raison提出，低温敏感植物的膜脂相变可能由于膜脂肪酸的不饱和程度较低，或饱和膜脂较多，低温下，膜脂以液晶相向凝胶相转变，造成细胞膜膜相分离，从而引起细胞生理活动的紊乱。在此之后，大最试验证明，膜脂的组分和结构与抗冷力密切相关。 1.2 发生膜脂过氧化作用 逆境对膜的伤害，还表现在膜脂过氧化上。20世纪60年代末，Fridovic提 出生物自由基伤害假说，植物在逆境条件下，细胞内产生过量自由基，这些自由基能引发膜脂过氧化作用，造成膜系统的伤害。主要反应是，活性氧促使膜脂中不饱和脂肪酸过氧化产生MDA。后者能与酶蛋自发生链式反应聚合，使膜系统变性晗。有多位研究者报道，当植物受到低温或高温等逆境的胁迫时，其细胞内自由基清除剂含量下降，而MDA含量上升；另一方面，热锻炼、冷锻练或外源激素处理提高植物的抗逆性也表现在彤汀的活性提高，膜稳定性增强。 1.3 影响离子载体功能的实现 在细胞膜上存在着一些离子载体或通道，当外界刺激作用于细胞时，除了膜结构变化影响内部代谢紊乱外，膜上的离子载体首先接受了环境变化的信号，并通过刺激一信
2018-2019年度国家冬小麦品种试验旱地组抗旱性鉴定总结
2018-2019年度国家冬小麦品种旱地组 抗旱性鉴定试验总结 全国农业技术推广服务中心 洛阳农林科学院 一、试验目的 为进一步在人工干旱胁迫条件下（旱棚试验）鉴定冬麦区旱地组小麦区试参试品种的抗旱性，及时、准确地鉴定出新育成（或引进）的小麦品种的抗旱性，筛选出适宜我国旱地种植的小麦新品种，为旱地生产、品种利用及审定提供科学依据。根据国家冬麦区小麦区试年会会议精神，在全国农业技术推广服务中心品种管理处的领导下，由我院负责2018-2019年度国家冬小麦品种试验抗旱性鉴定工作。 二、参试品种 2018-2019年度参试品种共48个，其中黄淮冬麦区旱肥A组参试品种13个，黄淮冬麦区旱肥B 组参试品种13个，黄淮冬麦区旱薄组参试品种14个，均以晋麦47为统一对照种；北部冬麦区旱地组参试品种8个，以西峰20为统一对照种。 三、鉴定方法 1.试验设计 小麦品种的抗旱性鉴定方法主要采用旱棚鉴定法。本年度的抗旱性鉴定试验在洛阳农林科学院自动折叠式干旱棚进行鉴定，试验分两个处理：干旱棚内全生育期水分胁迫试验和干旱棚外相邻地块水分非胁迫试验。棚内、棚外两组试验均设三次重复，随机区组排列。棚内试验小区长3.4m，行距0.2m，3行区；棚外小区长2m，宽1.6m，6行区。棚内试验在小麦播种后进行全生育期干旱胁迫处理；棚外试验全生育期以自然降雨为主，在越冬期、拔节期、孕穗期进行补充灌溉。 2.鉴定指标 以小区籽粒产量抗旱指数作为全生育期抗旱性鉴定指标。抗旱指数计算公式： DI =GY S.T2·GY S.W-1·GY CK.W·（GY CK.T2）-1 式中： DI --- 抗旱指数 GY S.T --- 待测品种棚内籽粒产量；
植物抗旱研究进展
植物抗旱性研究进展 摘要：本文主要总结了一些与植物抗旱相关的因素，比如叶片结构、小分子代谢物、激素以及抗旱相关的基因等，探讨植物抗旱研究的进展、存在问题及发展趋势。 关键词：抗旱叶片小分子代谢物植物激素抗旱基因 Abstract：This article mainly talks about the factors of drought-resistant, such as leaf structure, small molecule metabolites, phytohormone, and other drought-related genes and exploring the progress of the study, existing problems and developing trends. Key words: drought-resistant leaf small molecule metabolites phytohormone drought-related genes 干旱是一个长期存在的世界性难题，全球干旱半干旱地区约占陆地面积的35%，遍及世界60多个国家和地区。我国是一个干旱和半干旱面积很大的国家，干旱半干旱的面积约占国土面积的52. 5%，其中干旱地区占30.8%，半干旱地区占21.7%。而干旱胁迫造成农作物减产，给农业生产带来极大的经济损失。因而对植物抗旱性的研究就显得尤为重要。 1. 植物叶片与抗旱性 植物吸收的水分主要是通过叶片蒸腾作用散失到体外，因此叶片的结构以及生理特征对植物的抗旱有着重要的作用。不同的植物筛选出的抗旱性评价指标不尽相同，通常认为，叶片的角质层越厚，表皮层越发达，栅栏组织越厚且排列紧密，气孔密度大，栅栏组织/海绵组织厚度比值较大，叶片组织结构紧密，上表皮细胞较小者抗旱性较强[1][2]。肖冰雪等[3]对牧草叶片解剖结构与抗旱性关系研究中表明，“阿坝”硬秆仲彬草、“阿坝”垂穗披碱草旱生结构特点明显：角质层厚、气孔下陷、维管束导管发达，具有较强的抗旱能力。刘红茹等[4]对延安城区10种阔叶园林植物叶片结构及其抗旱性研究中表明10种植物叶片均具备抵抗干旱环境的解剖结构，表皮、角质层、栅栏组织、叶脉、维管束等较为发达，气孔主要分布在下表皮。另外，叶片的一些其它结构也与抗旱相关，比如泡状细胞在植物缺水时，发生萎蔫，叶片内卷成筒状以减少水分蒸腾作用[5]，发达的叶脉促进植物吸水率从而有利于植物贮藏水分[6]。
六种植物抗旱性的研究
六种植物抗旱性的研究 王超 （山东农业大学园艺科学与工程学院泰安271018） 摘要：黄刺玫、牡丹、芍药、马兰、沙拐枣、蜀葵都是抗旱性比较强的植物，本文主要从六种植物的形态特征、根冠比、叶片解剖构造、叶片保水能力、水分饱和亏五个方面研究了其抗旱机理，其结论是叶片的形态特征和构造减少了叶片水分散失、提高了水分利用效率，叶片保水能力强，根冠比比值较大，当受到干旱胁迫时，6种苗木水分饱和亏缺大至都呈上升趋势。 关键词：抗旱性；黄刺玫；牡丹；芍药；马兰；沙拐枣；蜀葵 Reach about drought resisting of Six kinds plant Wang-chao (College of Horticulture Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271018) Abstract:Rosa xanthina , peony , peony , Ma Lan , sand honey raisin tree , hollyhock all are the comparatively strong nature plant fighting a drought, the main body of a book the aspect dissecting structure , the blade mainly from form characteristic , root cap of six kinds plant ratio, the blade guaranteeing five water abilities , saturated get a beating of moisture content has studied it's the mechanism fighting a drought , whose conclusion has been that blade's form characteristic and structure have decreased by blade moisture content dissipating , have improved the moisture content utilization ratio , the blade guarantor water ability has been strong , root cap ratio has been bigger, Should arid coerce time, moisture content saturation is 6 kinds nursery stock short assuming an uptrend greatly extremely。 Key word: Drought resistance; Rosa xanthina; Peony ; Ma Lan; Calligonum mongolicum; Hollyhock 1 引言 植物的地理分布，生长发育以及产量形成等均受到环境的制约。干旱是对植物生长影响最大的环境因素之一。世界上干旱半干旱区遍及50多个国家和地区，其总面积约占陆地总面积的三分之一，且有逐年增加的趋势。在我国华北、西北、内蒙古和青藏高原绝大部分地区属于干旱半干旱地区，约占全国土地总面积的45﹪。由于全球荒漠化
植物抗旱机理研究进展
植物抗旱机理研究进展 水资源短缺以及土壤盐渍化是目前制约农业生产的一个全球性问题，全球约有20％的耕地受到盐害威胁，43％的耕地为干旱、半干旱地区。干旱与盐害严重影响植物的生长发育，造成作物减产，并使生态环境日益恶化。在我国，仅2001年华北、西北和东北地区的466.7万hm2稻的种植面积就因为缺水而减少了53.3万hm2。在自然条件下，由于环境胁迫而严重影响了作物生长发育，其遗传潜力难以发挥，干旱、盐渍不仅影响了作物的产量，而且限制了植物的广泛分布，因此，提高作物的抗旱、耐盐能力已经成为现代植物研究工作中急需解决的关键问题之一。现将植物特殊生理结构功能综述如下。 1植物形态结构特征对其耐旱机制的影响 1.1根系 植物根系是植物直接吸收水分的重要器官，它对植物的耐旱功能具有至关重要的作用。纵深发达的根系系统可使植物充分吸收利用贮存在土壤中的水分，使植物度过干旱期。对高粱的根系解剖学研究发现，高粱根系吸水每天以3.4 cm的稳定速率下伸，直到开花后约10 d，在有限水分条件下，吸水的多少由根系深度决定，深层吸水差是由于根长不够所致。此外，根水势能也能反映根系的吸收功能。根水势低，吸水能力强。据报道，高粱根水势一般为-1.22～1.52 Mbar，而玉米仅为-1.01～1.11 Mbar，高粱的吸水能力约是玉米的2倍(Cnyxau，1974)，对干旱的耐受能力也强于玉米。一般认为抗旱性强的植物，根水势低，利于水分吸收。 1.2叶片 作为同化和蒸腾器官的叶片，在长期干旱胁迫下，叶片的形态结构会发生变化，其形态结构的改变与植物的耐旱性有着密切的关系。主要表现在：叶片表皮外壁有发达的角质层，角质层是一种类质膜，其主要功能是减少水分向大气散失，是植物水分蒸发的屏障。厚的角质层可提高植物的能量反射与降低蒸腾，从而增强植物的抗旱性；具有表皮毛，可以保护植物避免强光照射，减少蒸腾；具有大的栅栏组织/海绵组织比和小的表面积/体积比，发达的
植物抗旱性处理方式
植物抗旱性干早处理方法 干旱是世界范围内普遍存在的问题，全球约三分之一的土地面积处于干早和半干旱地区，因此，国内外学者在植物对干早胁迫响应方面进行了大量的研究。根据试验内容和对试验进度控制的需求，干旱处理方法大致分为以下几种：(l)‘盆栽法通过人为控制盆栽植物的土壤含水量，以达到模拟植物所处的干旱环境。草坪护栏根据控制水分的方式的不同，又分为控水法和缓慢干旱法。①控水法，即控制土壤含水量，使植物处于几种水分胁迫梯度下，以监测、对比不同水分胁迫梯度植物的生长和生理活动情况，从而分析植物对不同水分梯度的响应情况；②缓慢干旱法，根据植物的生长发育阶段，人为控制土壤含水量每日的脱水量和速率，经一定时间达到干旱程度，从而根据时段进行观测植物对干旱环境的响应。目前盆栽方法的优点是试验进程较容易控制，结果可靠，但由于室内外环境差异，势必与田间植物生长存在差异.东莞护栏。 (2)大气干早处理法研究外界干旱气候环境对植物产生的影响中，空气湿度是造成干早环境的主要因子，此方法主要通过使植物生长在能控制空气湿度的干旱室中，或给作物叶面喷施化学干燥剂等方法模拟干早环境，经过设置不同时间的处理，形成不同程度的干旱环境，从而分析植物对外界空气湿度变化的响应情况。此方法的优点是制造干旱环境较为精确，但需要的资金也相对较多，难以大面积、大批量进行试验，同时依旧存在与田间自然环境条件存在差异的问题.(3)高渗溶液处理法使用不同浓度的高渗溶液如聚乙二醇、甘露醇、蔗糖、生理盐水等，对植株进行处理，形成植物生理干早，从而进行测定相应的生理指标。目前此方法存在争议较大。 (4)田间试验鉴定法此方法是指在田间进行栽植和测定指标试验，根据控水方式的不同分为两类，一类是将供试种在不同地区的试验地上栽种，以自然降水造成干旱胁迫，直接按照植物产量或生长状况来评价植物种的抗旱性；另一类是将供试种直接种于一个地区的田间试验地，以人工灌水来控制土壤含水量，形成有差异的水分环境，使植物生长受到影响，以此来评价植物种的抗旱性。这种方法主要以产量指标来评价植物的抗旱性。 此方法较简便易行，即能反映出植物在真实地田间干旱环境下的生长情况，又有产量指标，结果较有说服力，但受环境的影响较大，尤其是降水，年际间变幅较大，使每年鉴定的结果难以重复。 (5)分子生物学方法分子生物学法是近年来主要研究的方法，结果精确，其主要特点是不需要经过干早胁迫，直接找出标记指示植物抗旱的基因，或与抗旱性状相近的基因，用基因追踪技术(如限制性片段长度多态性盯LP)，对抗旱基因进行定位和标记，通过基因鉴别来反映植物抗旱性。但此方法目前尚处于研究阶段，成本较高
抗旱性鉴定方法
3）全生育期抗旱性鉴定 全生育期抗旱性鉴定采用旱棚鉴定法。 （1）旱棚鉴定 鉴定在洛阳农科院院内全自动干旱棚条件下进行。试验设两次重复，随机区组排列，小区长2m,行距0.23m，4行区，试验三次重复。 ①试验设计 三次重复，品种(系)抗旱性鉴定每个小区0.46m2，种质资源抗旱性鉴定的小区面积适当减小，播种密度与大田相同。种植对照品种。 ②胁迫处理(旱地) 麦收后至下一次小麦播种前，通过移动旱棚，控制试验地接纳自然降水量，使0-150cm土壤的储水量在150mm左右；如果自然降水不足，要进行灌溉补水。播种期表土墒情应保证出苗，表墒不足时，要适量灌水。播种后的试验地不再接纳自然降水。 ③对照(水地) 在旱棚外邻近的实验地设置对照试验，试验地的土壤养分含量、土壤质地和土层厚度等应与旱棚的基本一致。田间水分管理要保证小麦全生育期处于水分适宜状况，播种前表土墒情应保证出苗，表墒不足时要适量灌水，另外，分别在拔节期、抽穗期、灌浆期灌水，灌水量为60mm/次。在降水量较多的年份酌情适当减少灌溉次数和灌水量。 ④考察性状 单位面积的穗数、穗粒数、千粒重、小区籽粒产量。 ⑤抗旱指数 以小区籽粒产量计算抗旱指数的方法： 按式（7）计算抗旱指数。 DI= GY S.T2.GY S.W-1.GY CK.W.（GY CK.T2）-1 (7) 式中： DI --- 抗旱指数 GY S.T --- 待测材料旱地籽粒产量； GY S.W --- 待测材料水地籽粒产量； GY CK.W --- 对照品种水地籽粒产量；
GY CK.T --- 对照品种旱地籽粒产量。 以单位面积的穗数、成穗率、穗粒数及千粒重计算抗旱指数时，分别将各性状的实测值代入公式即可。 抗旱性鉴定评价标准：小麦的抗旱性分为五级：极强、强、中等、弱、极弱。其评价标准因鉴定时期而略有不同。 全生育期抗旱性评价标准 表3 小麦全生育期的抗旱性评价标准 抗旱性分级抗旱指数抗旱性 1 ≥1.30 极强(HR) 2 1.10-1.29 强(R) 3 0.90-1.09 中等(MR) 4 0.70-0.89 弱(S) 5 ≤0.69 极弱(HS)
草本植物抗旱性研究
草本植物抗旱性研究 导师：董智教授 姓名：彭志芳 学号：20137101 专业班级：13级水保2班 E-mail：pzhf520@https://www.360docs.net/doc/3b1913054.html,
草本植物抗旱性研究 彭志芳 （山东农业大学林学院，山东泰安 271001） 1文献检索概述 基于研究课题“草本植物抗旱性研究”，特分别以“草本植物”和“抗旱性研究“为关键词，通过集中国知网、维普数据库、道客巴巴等于一体的百度学术进行了检索，检索结果如图1.1所示，显示“草本植物”从1958年开始出现相关研究，2008年达到最热，至今共有5939篇相关论文。“草本植物”研究进程中，夏汉平、赵学勇、张洪江、徐海量、曹广民、李英年、刘国彬等前辈贡献了诸多优秀研究成果，他们推动并引领着草本植物学科的发展与进步。其中中国农业科学院蔬菜花卉研究所、中国科学院植物研究所、中国科学院西北高原生物研究所、中国科学院沈阳应用生态研究所、中国科学院新疆生态与地理研究所、武汉市蔬菜科学研究所、青海大学地质工程系、中国科学院研究生院、娄底职业技术学院南校区10所研究机构在“草本植物”领域成果斐然，共有275篇相关论文。 图1.1“草本植物”研究走势图 （资料来源：百度学术，https://www.360docs.net/doc/3b1913054.html,）
图1.2 “抗旱性研究”研究走势 （资料来源：百度学术，https://www.360docs.net/doc/3b1913054.html,） 如图1.2所示“抗旱性研究”从1981年开始出现相关研究，2010年达到最热，至今共有567篇相关论文。随着研究的不断深入，出现了越来越多与“抗旱性 研究”相关的研究点，形成了庞大的研究网络，以下图1.3是高相关的研究点 及其研究走势。然相关文献浩如烟海，今研究即筛选其中极具代表的经典文献 进行概述展开本文的研究。 图1.3 “抗旱性研究”关联研究 （资料来源：百度学术，https://www.360docs.net/doc/3b1913054.html,）
植物抗旱抗旱机理及其相关基因研究进展
植物抗旱机理及其相关基因研究进展 摘要：提高植物的抗旱能力已经成为现代植物研究工作中的关键问题之一。近年来，随着分子生物学的应用与发展，该领域的研究也已引起国内外学者广泛的兴趣和重视，在抗旱机理研究及相关基因克隆及表达调控方面已取得可喜进展。本文综述了植物对于干旱胁迫在细胞水平、生理生化水平以及基因表达调控水平上的响应，重点介绍了基于细胞信号转导和基因调控的抗旱基因工程以及渗透保护物质积累的抗旱基因工程的新进展，最后对通过基因工程改善植物抗旱性所存在的问题进行了探讨，并对其前景进行了展望。 关键词：抗旱机理；渗透调节；信号转导；基因调控；渗透保护物积累。Progress of the Research on Plant Drought-resistant Mechanism and Related Genes Abstract: In recent years，with the application and development of molecular biology，the research in the drought-resistant mechanism and the relevant gene cloning and expression regulation have aroused wide interest and attentionamong domestic and foreign scholars，which has made gratifying progress. In this article, the plant responses to drought stress at cell, physiological and biochem ical levels as well as geneexp ressed and regulated levels, and mainly introduced the latest advances of drought stress tolerance engineering of plantbased on signal transduction, gene regulation and accumulation of osmotic adjustments1were summarized. In addition, the problem s of improving drought stress tolerance of plant through gene engineering were discussed, and the outlook was alsoanalyzed in paper1 Key words: Drought-resistant mechanism; Osmotic regulation; signal transduction; gene regulation; accumulation of os-motic adjustments 干旱已是世界性的问题，世界干旱，半干旱地区已占陆地面积的三分之一以上，干旱对植物的影响在诸多自然逆境因素中占首位。显然，对植物抗旱机理的研究显得尤为重要。在长期的进化过程中，高等植物通过一系列生理变化来响应环境的水分胁迫。这些变化体现在渗透调节，保护酶体系，抗旱基因与遗传特性等方面. 随着现代分子生物学与生物技术的发展, 植物如何通过细胞感受逆境信号、传导逆境刺激、激活一系列分子途径并调控相关基因表达和生理反应以适应逆境，已成为科学家[1]研究的热点。本文对上述几方面的研究进行了综述，旨在总结植物抗旱的新机制，以利于我们更好的进行抗旱工作。 1 植物对干旱生理生化上的响应 干旱胁迫的环境下，通常会造成植物在生理、生化代谢途径上的改变，在细胞水平上主要表现为:细胞膨胀的消失，细胞膜流动性的改变，细胞内可溶物浓度的变化，以及蛋白和蛋白，蛋白和脂类间的相互作用[2]。植物也能通过自身的调节和适应来避免体内水分的丧失。例如，光合作用效率降低[3],细胞内有
植物抗旱性鉴定
实验17 植物抗旱性鉴定 水分亏缺是一种最普遍的影响植物生产力的环境胁迫，尽管蔬菜作物一般都在水源充足的地区栽培，但是通常蔬菜需水量大，而且几乎整个生育期对水分的要求都比较多；而果树大多栽培于丘陵、土地，更易受到水分亏缺的影响。因此深入研究植物的抗旱性，进行抗旱育种显得特别重要。 抗旱育种的成败在很大程度上取决于拥有抗性资源的多少和深入研究的程度，因此，种质资源的抗旱性鉴定、评价与筛选是抗旱育种的关键环节，受到世界各国育种工作者的重视。进行抗旱性鉴定所采用的方法很多，主要包括田间直接鉴定法、干旱棚法、人工气候室法、盆栽法及室内模拟干旱条件法等。这些方法各有优缺点，适用于不同时期、不同目的抗旱性鉴定与研究。 本实验将以抗旱性存在差异的普通小麦品种为试材介绍植物抗旱性鉴定的主要方法和步骤。 一、试材及用具 小麦幼苗，发芽箱，滤纸，培养皿，打孔器，天平，干燥器，电导仪，20ml具塞刻度试管，双面刀片，恒温水浴锅，温度计，玻璃棒，研钵，过滤漏斗，容量瓶（50ml），移液管（2ml、5ml、10ml），高速台式离心机，分光光度计，微量进样器，荧光灯（反应试管处光照强度为4000lx）；刻度吸管，G3垂熔玻璃漏斗等。 二、方法步骤 （一）田间直接鉴定 当土壤干旱来临时，尤其在小麦孕穗至灌浆阶段发生旱性时，植株因失水而逐渐萎蔫，叶片变黄并干枯。在午后日照最强、温度最高的高峰过后根据小麦叶片萎蔫程度分5级记载。级数越小，抗旱性越强。 “1”级无受害症状； “2”级小部分叶片萎缩，并失去应有光泽，有较少的叶片卷成针状； “3”级大部分叶片萎缩，并有较多的叶片卷成针状； “4”级叶片卷缩严重，颜色显著深于该品种的正常颜色，下部叶片开始变黄； “5”级茎叶明显萎缩，下部叶片变黄至变枯。 以上是根据凋萎程度定性鉴定品种的抗旱性，也可以把各品种分别种植于旱地（胁迫）和水地（非胁迫），测定旱地小区产量和水地小区产量，以下列公式定量评定品种的抗旱性。 抗旱系数（DC）＝）非胁迫下的平均产量（）胁迫下的平均产量（PDYY 抗旱指数（DI）＝的平均值所有品种）旱地产量（）抗旱系数（DDCYYD× 品种的抗旱系数或抗旱指数越大，其抗旱性越强。 （二）发芽试验鉴定 该方法是在室内人工模拟干旱条件，进行小麦芽期抗旱性鉴定。 1．将供试种子置于0.1%氯化汞溶液中，灭菌消毒10～15min； 2．在直径10cm培养皿内放4张定性滤纸，加入15%PEG（聚乙二醇）溶液6ml或17.6% 蔗糖溶液30ml，每皿1个品种，均匀摆放整齐健 康籽粒30粒，重复3～4次； 3．将培养皿放入发芽箱内，25℃发芽7d；
最新六种植物抗旱性的研究
六种植物抗旱性的研 究
六种植物抗旱性的研究 王超 （山东农业大学园艺科学与工程学院泰安 271018） 摘要：黄刺玫、牡丹、芍药、马兰、沙拐枣、蜀葵都是抗旱性比较强的植物，本文主要从六种 植物的形态特征、根冠比、叶片解剖构造、叶片保水能力、水分饱和亏五个方面研究了其抗旱机 理，其结论是叶片的形态特征和构造减少了叶片水分散失、提高了水分利用效率，叶片保水能力 强，根冠比比值较大，当受到干旱胁迫时，6种苗木水分饱和亏缺大至都呈上升趋势。 关键词：抗旱性；黄刺玫；牡丹；芍药；马兰；沙拐枣；蜀葵 Reach about drought resisting of Six kinds plant Wang-chao (College of Horticulture Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271018) Abstract: Rosa xanthina , peony , peony , Ma Lan , sand honey raisin tree , hollyhock all are the comparatively strong nature plant fighting a drought, the main body of a book the aspect dissecting structure , the blade mainly from form characteristic , root cap of six kinds plant ratio, the blade guaranteeing five water abilities , saturated get a beating of moisture content has studied it's the mechanism fighting a drought , whose conclusion has been that blade's form characteristic and structure have decreased by blade moisture content dissipating , have improved the moisture content utilization ratio , the blade guarantor water ability has been strong , root cap ratio has been bigger, Should arid coerce time, moisture content saturation is 6 kinds nursery stock short assuming an uptrend greatly extremely。 Key word: Drought resistance; Rosa xanthina; Peony ; Ma Lan; Calligonum mongolicum; Hollyhock 1 引言 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢13
小麦抗旱性鉴定指标
小麦抗旱性鉴定指标 213 抗旱性鉴定指标的遗传研究在河北省自然科学基金委的资助下,对10个冬小麦亲本分成3种类型相互杂交,F1代共100个组合,开展了以抗旱指数为代表的小麦抗旱性遗传研究。对所得数据用Hayman法和莫惠栋法进行分析。21311 抗旱性状遗传相关明确不同时期抗旱性代表指标:早期世代:单株分蘖、株穗数、株高、株粒重和底部黄叶片。高代及育成种:最高蘖、植株高度、穗下节长与干旱胁迫下的产量、株穗数、株粒数和底部黄叶片。21312 抗旱性杂交优势表现小麦杂交后代的杂种优势和超亲优势因亲本组合类型不同而异。后代杂种优势表现最好的组合类型是/抗旱@抗旱0组合类型,其次是/抗旱@抗旱高产0,最差的是/高产@高产0组合类型。在组合类型中,抗旱亲本作父本的好于作母本的。在核质代换试验中,细胞核在抗旱性遗传中起主导作用,细胞质也起一定作用。21313 抗旱性配合力分析结果表明,抗旱性的GCA效应、SCA效应和R效应均达极显著水平,说明了显性方差和加性方差都起一定作用。充分反映了小麦抗旱性遗传背景和遗传控制是极其复杂的。抗旱性遗传背景的表达不但取决于基因的加性效应和非加性效应,而且还受制于正反交效应的影响。GCA效应分析表明,参试亲本GCA效应具有正、负向优势。亲本1、2、5作为抗旱亲本较为理想,其加性效应基因对后代抗旱性的提高具有增益优势;SCA效应分析表明,8个组合呈明显的负向趋势,7个组合成明显的正向趋势。由于正、反交的效应不同,表明细胞质对小麦抗旱性具有一定的调控作用。在抗旱育种选配杂交组合时,注意选用一般配合力、特殊配合力和抗旱性遗传传递整齐度都比较好的种质作亲本,其后代抗旱性好的机率就高。21314 主要遗传参数的测定在固定模型的假定下,冬小麦高产种质的抗旱性状符合Hayman(1954)提出的假设[16]。Wri+Vri表明,较多的增效基因的亲本有较高的Wri+Vri值。其中,g1和g2抗旱性最好,而显性基因最少,是较好的亲本材料。试验结果表明:抗旱性的加性效应方差(D=016149)小于显性方差(H1=11007,H2=013958),为超显性,据此,小麦杂种后代的抗旱
《植物的抗旱本领》阅读练习及答案
植物的抗旱本领 ①有人在亚里桑那的沙漠里做过一项有趣的实验：把一棵37公斤重的仙人球放在室内，一 直不浇水。经过六年，它依然活着，而且还有26公斤重。植物的这种抗旱本领，真是令人 称奇！植物经过漫长的进化和繁衍，不仅有着适应干旱环境的非凡能力，而且具有种种神奇的抗旱本领。 ②减少水分蒸腾是植物抗旱的有效方式。为了节省水分，有的叶子退化成针状或棘刺，有的生有茸毛，有的体表披上一层角质或蜡质，有的叶子还会蜷曲、闭合。这样，就会减少水分 蒸腾。生长在我国北方草原小野莴苣，为了减少水分的散失，叶片不是以平面向着太阳， 而是像刀刃似的向上，叶子与地面垂直。由于这类植物的叶片的背面，腹面几乎受到等量的光照，所以两面都能进行光合作用。更为有趣的是，树姿奇特的光棍树终年不长叶子，只有光溜溜的树杈。这是因为该树的故乡在炎热的非洲干旱地区，那里常年无雨，异常缺水，为 了减少水分的散失，它们叶子逐渐变小，甚至消失，而树枝变成绿色，以代替叶子进行光合作用。 ③。有些植物的叶子不但退化成针状或棘刺状，以减少蒸腾，而且营养器官变得肥厚 多汁，以便自身贮藏水分。猴面包树生长在非洲东部的热带草原里，成龄大树一般高约25米，而直径却达5米，有的甚至超过10米。远远望去，犹如巨大的酒瓶。在干旱的时候， 树上不长叶子；到了雨季，才开始长叶、开花、结果。同时大量吸收水分，贮藏在肥胖的树 干里，以备旱季之用。生长在墨西哥沙漠的仙人掌像一座座巨大的烛台，通常有10—15米高，粗得一个人都难以合围，体内水分竟达95%以上。在它巨大的身躯里，能贮藏一吨以上 的水。当旅行者缺水时，打开它的躯干，就可以饮到清澈的淡水。因此，它享有“沙漠里的 甘泉”之美名。 ④强大多样的根系是植物抗旱的保证。干旱的草原降水量极少，水分蒸发极快，雨水往往只能湿润土壤的表面，下层的土壤却很干燥。这些地方生长的根茅、隐子草和沙蒿，都长着入土不深、分枝极多、平铺在土表层的根系。沙拐枣的垂直根系较浅，水平根系则长达十几米，只要地面有一点点水分，它就能充分吸收。在干旱的沙漠地区，有的植物地面部分大大缩小，地下部分却大大增加，主根扎得很深。一株不到半米高的白刺，主根长13米多，侧根长6米以上，根幅14米，相当于冠幅的30多倍！ ⑤忍耐干旱的植物的抗旱生理物征。有了这样的生理特征，才使得有些植物在严酷的干旱面前，表现出异常顽强的生命力。 36．选文第一段写“一项有趣的实验”，其用意是什么？
干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展
新疆农业大学 专业文献综述 题目: 干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展 姓名: 库热·巴吐尔 学院: 林学与园艺学院 专业: 园艺（特色经济林） 班级: 041班 学号: 043231142 指导教师: 海利力·库尔班职称: 教授 2008年12月19日
干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展 摘要：干旱(水分亏缺)是我国北方沙漠化地区植物生长季的主要环境胁迫因子。本文从植物干旱的种类，植物对水分胁迫的生理反应，抗旱机理，植物水分胁迫的研究方法等几个方面，探讨植物抗旱研究的进展，存在问题及发展趋势，和干旱和高温在生理水平对植物光合作用影响机制的最新研究进展进行了综述，并对以后的相关研究进行了一些分析。 关键词：干旱胁迫；植物抗旱性，干旱机制 干早(Drought)是限制植物生长发育，基因表达和产量的重要因子[1-4]，是气象与环境质量的指标，是指在无灌溉条件下，长期无雨或少雨，气温高，湿度小，土壤水分不能满足农作物的需要,使作物的正常生长受到抑制，甚至枯死,造成减产或无收的一种自然现象，一般分为大气干旱和土壤干早[5-6]。全球干旱半干旱地区约占陆地面积的35%遍及世界60多个国家和地区。我国是一个干旱和半干旱面积很大的国家，干旱半干旱的面积约占国土面积的52.5%,其中干旱地区占30.8%，半干旱地区占21.7%[7]。植物的抗旱性是指植物在大气或土壤干旱条件下生存和形成产量的能力，抗旱性鉴定就是按植物抗旱能力大小进行鉴定，评价的过程[8-10]。前人对于植物抗旱性的研究作了大量的工作，并在许多方面取得了突破性进展，为干旱半干旱地区的农林业生产提供了理论基础。但这些研究都具有一定的局限性，主要表现为现有研究结果多数是针对植物某个或几个方面进行研究，如某些生理或生化指标，而这些研究指标只在某一时间范围内起有限的作用，用这些具有时间限制的少数几个指标来阐明植物抗旱的途径，方式和机理，或进行耐旱性评价都难以反映植物的真实情况，甚至会使某些最关键的问题被忽略。因此，本文对植物干旱胁迫及抗旱性方面的一些研究成果及存在的问题进行了探讨。 1 干旱胁迫 干旱是一个长期存在的世界性难题，中国水的问题始终是个大问题，水的安全供给问题引起了世界各国的关注。中国的干旱缺水问题目前已引起党中央，国务院和全社会的关注，中国的水危机不是危言耸听,而是既成事实。干旱缺水将成为我国农业和经济社会可持续发展的首要制约因素。 1.1 干旱胁迫的类型及特点 干旱形成有两种主要原因，并形成两类干旱。一是土壤干旱。由于连年干旱,雨量过少，每年降雨量约在200～300mm，地下水位又较低,土壤中水分根本不能满足植物生长，如无灌溉,作物将受干旱之害。二是大气干旱。植物的水分亏缺是由于蒸腾失水超过吸水而产生的,即使在土壤水分充足的情况下，晴天的中午也常常产生干旱。气温高,强烈的太阳辐射显著促进蒸腾;由于土壤干燥,地温低,根的机能低下，使吸水受到抑制。都能使植物产生水分亏缺，特别是二者同时产
植物抗旱性鉴定
植物抗旱性鉴定 实验17植物抗旱性鉴定 水分亏缺是一种最普遍的影响植物生产力的环境胁迫，尽管蔬菜作物一般都在水源充足的地区栽培，但是通常蔬菜需水量大，而且儿乎整个生育期对水分的要求都比较多；而果树大多栽培于丘陵、土地，更易受到水分亏缺的影响。因此深入研究植物的抗旱性，进行抗旱育种显得特别重要。 抗旱育种的成败在很大程度上取决于拥有抗性资源的多少和深入研究的程度，因此，种质资源的抗旱性鉴定、评价与筛选是抗旱育种的关键环节，受到世界各国育种工作者的重视。进行抗旱性鉴定所采用的方法很多，主要包括田间直接鉴定法、干旱棚法、人工气候室法、盆栽法及室内模拟干旱条件法等。这些方法各有优缺点，适用于不同时期、不同LI的抗旱性鉴定与研究。 本实验将以抗旱性存在差异的普通小麦品种为试材介绍植物抗旱性鉴定的主要方法和步骤。 一、试材及用具 小麦幼苗，发芽箱，滤纸，培养皿，打孔器，天平，干燥器，电导仪，20ml具塞刻度试管，双面刀片，恒温水浴锅，温度计，玻璃棒，研钵，过滤漏斗，容量瓶 （50ml）,移液管（2ml、5ml、10ml）,高速台式离心机，分光光度计，微量进样器，荧光灯（反应试管处光照强度为40001X）:刻度吸管，G3垂熔玻璃漏斗等。二、方法步骤 （一）田间直接鉴定 当土壤干旱来临时，尤其在小麦孕穗至灌浆阶段发生旱性时，植株因失水而逐渐萎為，叶片变黃并干枯。在午后日照最强、温度最高的高峰过后根据小麦叶片萎爲程度分5级记载。级数越小，抗旱性越强。
“1”级无受害症状； “2”级小部分叶片萎缩，并失去应有光泽，有较少的叶片卷成针状； “3”级大部分叶片萎缩，并有较多的叶片卷成针状； “4”级叶片卷缩严重，颜色显著深于该品种的正常颜色，下部叶片开始变黃; “5”级茎叶明显萎缩，下部叶片变黄至变枯。以上是根据凋萎程度定性鉴定品种的抗旱性，也可以把各品种分别种植于旱地（胁迫）和水地（非胁迫），测定旱地小区产量和水地小区产量，以下列公式定量评定品种的抗旱性。抗旱系数（DC）,）非胁迫下的平均产量（）胁迫下的平均产量（PDYY 抗旱指数（DI）,的平均值所有品种）旱地产量（）抗旱系数（DDCYYDX 品种的抗旱系数或抗旱指数越大，其抗旱性越强。（二）发芽试验鉴定 该方法是在室内人工模拟干旱条件，进行小麦芽期抗旱性鉴定。 1（将供试种子置于0. 1%氯化汞溶液中，灭菌消毒10, lomin： 2（在直径10cm培养皿内放4张定性滤纸，加入15%PEG（聚乙二醇）溶液6ml或17. 6% 蔗糖溶液30ml,每皿1个品种，均匀摆放整齐健康籽粒30粒，重复3, 4次； 3（将培养皿放入发芽箱内，25?发芽7d; 4（分别在萌发后第三天和第七天，测定种子的发芽势和发芽率，评定品种的抗旱性。也可以同时测定芽鞘长度、根长等，以反映品种的抗旱性强弱。 （三）离体叶片持水力测定 具体测定步骤如下： 1（用万分之一电子天平称量小麦旗叶5, 10片（或取幼苗展开顶叶若干片，分别称其鲜重），并对每份样品进行编号，重复3, 4次； 2（将称过鲜重的叶片放入25?, 30?的干燥器中，在黑暗条件下干