1、第十三章 抗逆性育種一 抗逆性育種意義與基本方法1 抗逆性育種的意義 抗逆性品種的推廣應用對于合理利用自然資源，保持農業生產可持續發展有重要意義。2 作物逆境的種類逆境溫度脅迫水分脅迫礦物質脅迫低溫冷害 高溫危害凍害（0）干旱（水分過少）濕、漬害（水分過多）大氣干旱土壤干旱干熱風鹽堿害酸性土、鋁害3 抗逆育種的特點（1）逆境與作物的種類、基因型、發育時期、形態性狀及 生理生化反應等均有關；（2）逆境發生的時間、頻率、強度難以預測；（3）抗逆性為復雜的數量性狀；（4）作物的抗耐性有一定的相關性；（5）抗逆育種應與高產、優質、抗病蟲性等育種相結合， 不能單純追求抗逆性的遺傳改良。4 抗逆性育種的方

2、法（1）對脅迫環境因素抗耐性的間接育種（2）直接育種 選擇試驗點 人工模擬危害環境或在儀器設備中鑒定（3）針對抗逆性的基礎特性的育種 根據生理生化指標。二 抗寒性育種小麥苗期凍害樹葉上的冰殼凍害2008年南方受凍 害的油菜冰凍的茶樹冷害受低溫冷害的烤煙苗遭受冷害的棉花1 抗寒性的含義寒害：泛指低溫對作物所引起的損害。凍害(freezing damage)：冰點以下，體內結冰；冷害(cold damage)：0以上。抗凍性：指其在0以下低溫條件下具有延遲或避免細 胞間隙或原生質結冰的一種特性。抗冷性：指其在O以上的低溫度下能維持正常生長發 育到成熟的特性。 不同作物的主要低溫脅迫： 低溫長日作物

3、：越冬（凍、雪）、春季（冷、 凍、霜）； 高溫短日作物：春秋季節（冷、霜）。2 抗寒性的鑒定和鑒定指標復雜的數量性狀；抗寒資源包括地方品種、引進品種、野生近 緣種；鑒定和選擇：自然鑒定為主，室內鑒定為補充；進行雜交育種。 鑒定指標：形態指標：發芽率、發芽勢、幼苗形態、相對綠葉面積、 幼苗死亡率、結實率生理生化指標：膜透性（電導率）； 親水氨基酸（脯氨酸）和蛋白質； 可溶性糖； 保護酶活性。三 抗旱性育種1 抗旱育種的意義 全球：荒漠化土地達3600萬平方公里，占全球陸地面積的1/4；1/3耕地面積供水不足，其它耕地周期性缺水。 我國：85的自然災害為氣象災害，干旱災害又占氣象災害的 50左右；

4、 3/4的耕地面積遭受不同程度干旱的威脅；20世紀九十年代我國北方干旱頻繁發生，而南方部分地區 近幾年也頻繁發生干旱。摩洛哥干旱缺水地區特有一景：羊上樹2003年湖南旱災農民不得不下井底獲取飲用水旱災后的水稻2006年7月-8月重慶持續一個多月的高溫干旱2 抗旱性的含義 干旱：包括大氣干旱、土壤干旱和混合干旱。 廣義抗旱：包括免旱、耐旱和避旱。免旱性：在生長環境中水分不足時，植物體內仍能保持水分免受傷害， 以至能進行正常生長的性能。包括保持水分的吸收和減少水分的損失；免旱性的主要特點大都表現在形態結構上。耐旱性：作物忍受組織水勢低的能力，不受傷害或減輕損害。其主要特點則大都表現在生理上抗旱。

5、免旱性和耐旱性屬于真正的抗旱性。避旱性：通過早熟或發育的可塑性，在時間上避開干旱的危害， 不屬于抗旱性。3 抗旱性的鑒定 鑒定技術：自然田間鑒定田間水分控制人工氣候箱鑒定PEG（聚乙二醇）模擬干旱 鑒定指標：（1）形態指標：根系長度、數量及其分布，植株冠 層結構特征等；（2）生理指標：對蒸騰氣孔調節、對缺水的滲透調 節、切葉的持水力等；（3）生化指標：植物的脫落酸水平、脯氨酸和無結 構的碳水化合物含量等。不耐旱葉片表皮極度密集的氣孔仙人掌表面向內凹陷的氣孔4 抗旱品種選育方法（1）抗旱種質資源的收集改良地方品種國外：熱帶-亞熱帶和CIMMYT等資源。如：水稻品種TKM6和IET5849。近緣種

6、和遠緣種：如小麥近緣種粗山羊草和黑麥。（）選育方法常規雜交育種（主要）：水旱生態型品種雜交 可有效實現抗旱性和豐產性的有機結合；遺傳 力低，高代選；分子標記輔助選擇育種；轉基因技術； 如孟山都公司利用NF-YB基因轉化玉米，獲得轉基因品種。四 耐濕性育種濕害：由于土壤中水分過剩, 造成土壤中的空 氣不足而引起作物生育障礙的現象。沖毀的農田1 耐濕性的含義 濕害分類氣象原因造成：生育期間雨量過多或過于集中；非氣象原因造成的：作物布局不當。 根據發生時期分：秋冬濕害：使越冬作物幼苗損傷；春季或夏季濕害：麥類作物正處拔節到成熟的階段，對產 量影響大，其中孕穗期受濕危害最大。 耐濕性：是指在土壤漬水條

7、件下，作物根部受到缺氧和其他因 素的脅迫而具有減免受害的能力。 耐濕性較強的品種的生理特點：根部需氧量較少；根中空隙度大；根部皮層及根毛有木質化或易于木質化；發根力較強，較易發新根；根系對土壤處于還原狀態而生成的有毒物質具有一定的耐 性等。2 耐濕性的鑒定與選育（1）鑒定指標產量：籽粒經濟產量和產量構成因素的綜合指標（有效 穗、每穗實粒數、千粒重）；形態：生理生化：葉綠素、脯氨酸 (Pro)、可溶性糖、可溶性蛋白質、亞鐵離子含量和超氧化物歧化酶 (SOD)活性、乙醇脫氫酶活性、過氧化氫酶（CAT）活性、丙二醛(MDA)含量和質膜相對透性。（2）鑒定方法場圃鑒定法：田間鑒定雙重比較法。通過各材料

8、間及其與對照品種間在處理區有關性狀表現的對比，和各該材料分別在處理區與對照區有關性狀表現的對比，使供試材料的耐濕性差異得到較準確的鑒定。盆缽鑒定法：將各供試材料種子分為兩份，一份在正常條件下盆栽，另一份則在種子萌動時播于底部鉆孔的裝土盆缽內，到關鍵的生育期將盆缽浸于盛水的水箱或水泥池內，以分別鑒定對過濕的反應。（3）育種方法：雜交育種法。五 耐鹽性育種1 耐鹽性的含義鹽害：土壤中可溶性鹽類過量對作物造成損害。 鹽分過多的土壤統稱為鹽堿土。通常把碳酸納為主的土壤稱為堿土，把氯化鈉與硫酸納為主的土壤稱為鹽土，但兩者常同時存在。耐鹽性：作物對鹽害的耐性。鹽脅迫的兩個組成部分：滲透脅迫和離子效應 耐鹽

9、性包括：避鹽性：通過降低鹽類在體內積累，從而避免鹽類的 危害。 如：玉米、高粱等作物通過泌鹽以避鹽害； 大麥通過吸水稀釋吸進的鹽分。耐鹽性：通過細胞滲透調節以適應因鹽漬而產生的水分 脅迫。 2 耐鹽性的鑒定方法與指標方法：田間產量試驗法；營養液栽培法：砂培或水培，控制鹽分和營養成分；萌發試驗法：在不同鹽分濃度條件下播種，檢查種子萌發和幼苗發育 的表現。 指標：產量指標：實際產量、理論產量的構成因素；形態指標：發芽率、幼苗生長量、苗長、根長、根數、葉片數；生理生化指標：根系或地上部分的Na+和K+含量與分配、葉片水勢、相 關酶活性、相關物質含量（脯氨酸、甘氨酸、甜菜堿）。3 耐鹽品種選育方法資源篩選：不同濃度；雜交選育；誘變篩選：水稻花藥誘變篩選獲得耐鹽顯性主基因；組織培養、體細胞變異：篩選和培育耐鹽細胞系；體細胞雜交。六 耐鋁性育種1 耐鋁性的含義鋁害主要發生在酸性土壤（Ph 5.5以下）；土壤中可溶性鋁過量導致作物生長抑制（4-15mo