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
作物的抗旱性及抗旱品种选育

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

12种绿化乔木苗期抗旱性评价

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5214152381.html, 12种绿化乔木苗期抗旱性评价 作者:王岚安勐颍王自在黄慧青 来源:《湖北农业科学》2017年第07期 摘要:为给中国南方地区鉴选抗旱植物提供参考依据,本研究测定了南方地区12种常见绿化乔木苗期干旱胁迫下的光合参数及相关生理指标,利用聚类分析综合抗旱评价法比较分析了其抗旱性。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,12种乔木苗的净光合速率、蒸腾速率、 气孔导度、叶绿素含量及叶片相对含水量均逐渐降低,而电解质渗透率和丙二醛含量均逐渐增加。在干旱胁迫下,蒲葵、侧柏和火力楠各指标变化幅度较小,抗旱性最强;香樟、黄花风铃木和桂木抗旱性次之;大叶紫薇、台湾栾树、多花红千层、红锥、美丽异木棉和黄槐各指标变化幅度较大,抗旱性相对较差。在园林植物耐旱、节水配置中可以优选蒲葵、侧柏、火力楠、香樟、黄花风铃木和桂木作为建群树种。 关键词:乔木;苗期;抗旱性;光合特性;综合评价 中图分类号:S718.43 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)07-1279-05 DOI:10.14088/https://www.360docs.net/doc/5214152381.html,ki.issn0439-8114.2017.07.020 Assessment on Drought Resistance of Twelve Green Arbors at Seedling Stage WANG Lan1,AN Meng-ying2,3,WANG Zi-zai1,HUANG Hui-qing1 (1.Shenzhen Risheng Gardening Co., Ltd., Shenzhen 518040, Guangdong, China; 2.Institute of Turfgrass Science, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China; 3.Beijing No. 18 High School, Beijing 100078, China) Abstract:Aiming to provide reference guide of choosing drought-resistant plants in southern China, the drought resistance of twelve green arbors at seedling stage was evaluated in this study. The photosynthetic parameters and physiological indicators of twelve green arbors at seedling stage were determined under drought stress, then the drought resistance of them was analyzed by means of cluster analysis method. The results showed that, as the time of drought stress went on, net photosynthetic rate, transpiration rate, stomatal conductance, chlorophyll content and relative water content gradually reduced, and electrolyte leakage, malonaldehyde content increased in twelve kinds of arbors. Moreover, the change of photosynthetic parameters and physiological indicators in Livistona chinensis, Platycladus orientalis and Michelia macclurei was relatively stable under drought stress, so they showed the best drought resistance; and Cinnamomum bodinieri,Tabebuia chrysantha and Artocarpus lingnanensis ranked in the middle group; while the change of each index in Lagerstroemia speciosa, Koelreuteria elegans, Callistemon rigidus, Castanopsis hystrix, Ceiba speciosa and Cassia surattensis were drastic under drought stress, so they were the

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

最新植物抗旱性生理生化机制的研究进展

植物抗旱性生理生化机制的研究进展 李宏富 (宁夏大学生命科学学院,宁夏银川,750021) 摘要:本文通过对植物的干旱类型、旱害机理、抗旱类型和特征以及在干旱逆境条件下的生理、生化上的变化进行总结,并对其研究前景进行了展望,以期为选育植物抗逆品种的研究提供参考,旨在促进植物抗旱机理方面的研究工作。 关键词:抗旱生理生化机制研究进展 Research Progress on Physiological and Biochemical Mechanism of Plant Drought Resistance LI Hong-fu (College of Life Science, Ningxia University, Yinchuan, Ningxia, 750021) Abstract: The type and mechanism of plant drought, the type and characteristics drought resistance and the changes of stress conditions on plant physiological and biochemical function were summarized. The research prospect was prospected, in order to provide some reference for breeding anti-adversity varieties, and advance the research on mechanism of plant drought resistance. Key Words: Drought resistance; Physiological and biochemical mechanism; Research progress 干旱、低温、高温、盐渍等不良环境是影响植物生长的重要因子,其作用于植物会引起植物体内一系列生理、生化和分子生物学上的变化,主要包括生物膜结构与组成的改变,许多特异性蛋白、糖、渗透调节物质(甜菜碱和脯氨酸等)的

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

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)

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

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

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;

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/5214152381.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/5214152381.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/5214152381.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/5214152381.html,)

作物抗旱性鉴定指标及数量分析方法的研究进展

研究进展 作物抗旱性鉴定指标及数量分析方法的研究进展 孙彩霞,沈秀瑛 (沈阳农业大学农学院,沈阳110161) 摘要:目前提高并利用农作物的抗旱性已经成为农业研究中的重要问题。近年来,关于作物抗 旱性鉴定指标及数量分析方法方面取得了一定进展。该文根据有关文献资料对其进行了综合介绍 和分析。 关键词:抗旱性;鉴定指标;数量分析 Advances in Studies on Identification Indexes and Methods of Quantitative Analyses for Crop Drought Resistance Sun Caixia, Shen Xiuying (College ofAgronomy, ShenyangAgricultural University,Shenyang 110161) Abstract: It’s an important issue in agricultural research to improve and utilize drought resistance of crop for the present·In recent years, rapid progress of identification indexes and methods of quantitative analyses for crop drought resistance have been made·This paper presents a comprehensive review and analyses on these· Key words: Drought resistance; Identification indexes; Quantitative analyses 干旱对农业生产的威胁是一个世界性问题。尤 其近年来,气候的全球性恶性变化所引发干旱发生 的周期越来越短,程度越来越重,对粮食生产构成 了严重的威胁[1、2]。要消除干旱的威胁,发展灌溉 无疑是一种有效的措施。目前,淡水资源短缺是一 个世界性问题。世界上已有43个国家和地区缺水, 10亿人得不到良好饮用水[3~5、28]。加之改进耕作 栽培技术,如采用少、免耕,地面覆盖等抗旱耕作 方式也不能从根本上解决问题[6~10]。这样,利用 作物自身的抗旱能力便成为一种重要的、经济的、 有效的抗旱措施。提高并利用农作物品种的抗旱性 已经成为农业研究中的重要问题。 进行作物抗旱性方面的研究,首先有赖于对作 物抗旱性科学而准确的评价,即鉴定其抗旱能力的 大小。许多学者对此进行了研究并取得了较大进 展。笔者根据有关文献资料及自己的研究结果进行 了综合介绍和分析。 1 作物抗旱性鉴定指标 研究者们从群体、个体、器官等角度出发,分 别对作物的生态学、解剖学、形态学、生理学的抗

《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?

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]。

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

植物抗旱生理指标测定原理及方法

植物抗旱生理指标测定原理及方法

生命科学学院 杨歌

指标测定: 一、可溶性糖(蒽酮法) 二、脯氨酸 三、丙二醛 四、叶绿素 五、蛋白(考马斯亮蓝法) 六、超氧化物歧化酶(SOD) 七、过氧化物酶(POD) 八、谷胱甘肽(GSH) 九、电导率

一、可溶性糖含量的测定 1.蒽酮法 1.1原理 糖在浓硫酸作用下,可经脱水反应生成糠醛或羟甲基糠醛,生成的糠醛或羟甲基糠醛可与蒽酮反应生成蓝绿色糠醛衍生物,在可见光吸收峰位620nm。 测定对象:几乎可以测定所有的碳水化合物,而且可以测所有寡糖类和多糖类,其中包括淀粉、纤维素等(反应液中的浓硫酸可以把多糖水解成单糖而发生反应,所以用蒽酮法测出的碳水化合物含量,实际上是溶液中全部可溶性碳水化合物总量)。 1.2 步骤 试剂:(1)浓硫酸; (2)蒽酮乙酸乙酯试剂:蒽酮------------1g 加乙酸乙酯至----50ml 实验步骤: (1)称取样品0.1g,置于研钵中,加4ml ddH2O研磨成匀浆,8ml ddH2O洗涤研钵。 (2)100°C沸水浴10min,冰上冷却。 (3)4000rpm离心10min。 (4)取上清5ml转移至100ml容量瓶定容。 (5)1ml提取液+ 1ml ddH2O+0.5ml蒽酮+5ml浓硫酸,轻轻混合均匀,100°C沸水浴10min,冰上冷却。 (6)620nm处测吸光值。 1.3 计算方法 可溶性糖含量% = C*V/(W*10^6)*100% V为植物样品稀释后的体积(ml)------100ml C为提取液的含糖量(μg/ml)--------根据标准曲线计算 W为植物组织鲜重量(g)-------------0.1g 问题及质疑: 1.目标糖含量: 标准曲线是用葡萄糖位标准制作的,而蒽酮法是测总糖的量,包括己糖、戊糖,浓硫酸将淀粉、纤维素水解成的单糖,将总糖得出的OD值代入由单一糖做出的标准曲线,有一定误差存在。注:查看所有文献的标准曲线都是用葡萄糖制作。 2.误差分析: (1)不同糖类与蒽酮试剂反应的显色程度不同。果糖最深,葡萄糖次之,半乳糖、甘露糖较浅,五碳糖最浅造成误差。 (2)蒽酮试剂溶解度较低,非常容易析出,在反应时加入糖的水溶液中,出现浑浊现象,影响反应进行。(3)介于以上原因,将上清5ml转移至100ml容量瓶定容,稀释程度过大,当糖含量少的时候,大的误差可能会掩盖真实的糖含量。造成品数据没有实际意义。 方案修改意见: 1.首先,做五到六组空白,测试 分光光度计误差程度。 2.增加平行组数,由三组增加至 五组,减少每个样品测试次 数。 3.改变测试样品定容量,由 100ml变为50ml。

花生抗旱性鉴定指标的筛选与评价

植物生态学报 2011, 35 (1): 100–109 doi: 10.3724/SP.J.1258.2011.00100 Chinese Journal of Plant Ecology https://www.360docs.net/doc/5214152381.html, —————————————————— 收稿日期Received: 2010-05-27 接受日期Accepted: 2010-07-17 * 通讯作者Author for correspondence (E-mail: wansb@https://www.360docs.net/doc/5214152381.html,) 花生抗旱性鉴定指标的筛选与评价  张智猛1 万书波2* 戴良香1 宋文武1 陈 静1 石运庆1 1 山东省花生研究所, 青岛 266100; 2山东省农业科学院, 济南 250100 摘 要 为确定鉴定花生(Arachis hypogaea )品种(系)抗旱性指标体系, 综合评价花生品种(系)的抗旱性, 在人工控水条件下, 通过盆栽试验, 测定了29个花生品种(系)苗期和花针期的株高、分枝数、生物累积量、叶片含水量和光合色素含量等与抗旱性有关的13个表观形态性状和生理性状的指标, 采用抗旱系数法和隶属函数值法, 对各指标性状进行了水分胁迫下的抗性评价和鉴定。结果表明, 29个花生品种(系)可划分为抗旱性较强、中等、较弱和不抗旱4类, 其中‘唐科8号’、‘冀花2号’、‘大唐油’、‘花育25号’、‘花育17号’、‘鲁花14号’、‘丰花1号’ 7个品种(系)具有较强的抗旱能力; 苗期同一品种(系)的主茎高、分枝数和生物累积量等形态指标和光合色素等生理指标的隶属函数值均有较大差别, 苗期各指标隶属函数值与品种(系)抗旱性无显著相关关系, 苗期单一形态指标不能作为鉴定品种(系)抗旱性的指标; 但苗期抗旱性综合评价值(D )与抗旱系数间存在显著相关关系, D 的大小可作为抗旱性的鉴定指标。花针期形态指标和生理指标D 值间, 以及各类指标D 值与抗旱系数间均存在显著或极显著的相关关系, 此期植株形态指标、生理指标隶属函数值以及综合D 值均可作为鉴定品种(系)抗旱性的指标。 关键词 花生, 综合评价, 抗旱性, 品种(系), 水分胁迫 Estimating and screening of drought resistance indexes of peanut ZHANG Zhi-Meng 1, WAN Shu-Bo 2*, DAI Liang-Xiang 1, SONG Wen-Wu 1, CHEN Jing 1, and SHI Yun-Qing 1 1 Peanut Research Institute of Shandong Province, Qingdao 266100, China; and 2Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China Abstract Aims Our objective was to define an index of peanut (Arachis hypogaea ) drought resistance and comprehen-sively evaluate drought resistance of peanut varieties under controlled water conditions. Methods The experiment was conducted on the farm of Qingdao Academy of Agricultural Science with 29 pea-nut varieties. Two levels of water content (80%–85% and 45%–50% of field moisture capacity) were used in a randomized complete block design with four replications. We measured 13 morphological and physiological characters such as plant height, branch numbers, biomass, leaf water content and photosynthetic pigment content in seedling and pod-pin stages. Important findings The 29 peanut cultivars can divided into four classes: high-, mid- and low-tolerant cultivars and intolerant cultivars. The high-tolerant cultivars included ‘Tangke 8’, ‘Jihua 2’, ‘Datangyou’, ‘Huayu 25’, ‘Huayu 17’, ‘Luhua 14’ and ‘Fenghua 1’. Subordinate function values of the morphological indexes including main stem height, branch number and biomass, and photosynthetic pigments contents of the same cultivars at seedling stage were different. In addition, the subordinate function value of the seedling stage was unrelated to drought resistance, so a single physiological index cannot be used to identify the drought resistance of peanut. But the values drought resistance comprehensive evaluation (D ) of physiological indexes were significantly related to drought resistance and can be used to identify the drought resistance of peanut. At the pod-pin stage, the D values of morphological indexes and physiological indexes were both significantly related to drought resistance, so the subordinate function value and D value of morphological indexes and physiological indexes at this stage can serve as indexes for identifying peanut drought resistance. Key words Arachis hypogaea, comprehensive appraisal, drought resistance, varieties, water stress 干旱是影响农业生产和生态环境的重要因素, 对人类造成的损害相当于其他各种自然灾害造成 的损失之和, 保护性耕作、有限灌溉、遗传改良和化学调控是今后我国旱地农业技术研究与发展的

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