玉米抗非生物逆境分子育种的研究进展

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。玉米抗非生物逆境分子育种的研究进展　　长期以来，玉米育种作为提升玉米产量和改进玉米品质的有效手段备受重视。从20世纪初的杂交育种优势技术开创至今，玉米双交种、单交种及如今的分子育种都不同程度地提高了当时玉米的产量和品质，尤其玉米抗非生物逆境育种已是当前分子育种技术研究的热点。　　随着分子生物学和遗传学的发展，利用生物技术结合常规育种所培育的新型优良玉米品种已渐渐成为第三代玉

2、米育种技术，即玉米分子育种。玉米分子育种依赖基因组学和生物信息学等研究策略，包括转基因育种和分子标记育种，同时也克服了关键功能性基因的跨种问题；通过开发重要性状定位的标记，并应用分子标记辅助选择的方法改良玉米自交系，从而人工定向培育出优良玉米杂交种。　　1抗干旱逆境分子育种为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装

3、到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　干旱是玉影响玉米生长最主要非生物逆境，同时也是制约玉米生产最主要因素之一。近年来，随着极端天气的加剧，干旱对玉米、小麦等重要粮食作物的威胁也日益明显，这极大制约着玉米的产量和产业化程度。因此育出抗旱性玉米并广泛运用于生产实践是当前玉米育种的重要目标。并且随着“生物节水”概念的崛起，越来越多的研究也倾向于提高生物自身水利用率，借以遗传育种的研究策略，发掘具有生物抗旱节水的潜力，也为玉米抗干旱逆境育种提供一条新思路。目前，借以现代科学技术，无论是玉米干旱胁迫响应机理

4、还是抗干旱逆境的分子机制，还有待科研人员进一步的对此进行深入性研究，试图解析并依靠基础理论，在玉米抗干旱育种技术上有所突破。　　2抗低温逆境分子育种　　低温冷害是当前玉米生产上主要的气候灾害之一，尤其在主要粮食输出的东北地区，每年因低温逆境所导致的直接或间接经济损失达数千万。低温状态下，玉米本身的细胞呼吸作用、光合作用、脯氨酸含量、电导率以及生物膜状态都会发生改变，进而影响了玉米根系的生长发育，甚至死亡。通常，人们应用一些化学物质、植物抗寒剂、助长剂或稀土、钾肥以达到抗低温胁迫的效果，但是这些外界辅助措施是否对玉米或环境存在负作用还不是很清楚，因此

5、，依靠生物技术提高玉米本身抗低温能力是解决该问题的根本途径。　　国外大量研究表明，通过转基因技术将MnSOD基因导入玉米叶绿体中，在提高了玉米抗氧化能力的同时也达到抗低温效果；AlAbed等利用Split-seed技术将来自拟南芥的CBF3基因转入玉米中，在低温胁迫诱导下过表达通过提高脯氨酸含量进而增强玉米抗低温能力。值得注意的是，在加深了解玉米抗低温生理机制的同时，开发抗低温基因资源和推动培育抗低温的转基因品种还需结合常规育种模式。　　3抗盐碱逆境分子育种为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用

6、系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　在全球土地盐碱化加剧的情况下，土壤肥力的降低直接影响粮食经济作物的种植。玉米在盐碱逆境胁迫下，Na+使土壤导水性降低，导致玉米根部细胞与土壤之间的渗透压作用发生巨大改变，造成根部失水，从而影响玉米生长发育。除此之外，在盐碱胁迫下，激素失衡、营养吸收能力和活性氧清除剂等生理响应也

7、对玉米育种造成损伤。　　国内学者将编码甜菜碱脱氢酶的batA基因导入玉米自交系DH4866，进行相关性状和杂交优势分析表明，该玉米品种具有很强的抗盐碱能力。同样利用转基因技术，国内学者曾将编码6-磷酸山梨醇脱氢酶的gutD基因也转入玉米，经蛋白表达分析其功能，并采用气相色谱法检测到转基因玉米中存在大量山梨醇，同时也初步证实其抗盐碱逆境能力明显高于亲本株。　　通常植物对非生物逆境的生理响应主要由脱落酸所调控，早在1987年，Singh等�l现外源ABA不仅能提高悬浮细胞对盐碱度的适应能力还能促进细胞内功能性蛋白质的合成，这说明ABA的分泌直接影响作物

8、抗盐碱能力。因此可以利用基因组学和生物信息学策略寻找参与ABA转录或合成的相关调控基因，再采用分子生物学手段研究这些候选基