12-柳洪—论作物的耐逆性和耐逆性育种的技术与方法

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1、论作物的耐逆性和耐逆性育种的技术与方法柳洪”南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏省南京市210095摘要：随着当前世界环境变化不断加剧，对世界范围内的作物生长带來了巨大的影响。增加作物单产以及培育出能在各种逆境中生长的优良经济粮食品种对于社会的稳定和可持续发展冇着重耍意义。本文概括了作物对干旱、高盐、高温和低温以及酸性铝耐逆性反应机制，同时综述了目前应对各种逆境的作物育种的技术与方法。关键词：作物；耐逆性；育种；技术与方法Discussiononstresstoleranceofcropsandapproachesandtech

2、nologiesofbreedingforstresstoleranceLiuHong(NationalKeyLaboratoryforCropGeneticsandGermplasmEnhancement,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing,210095,China)Abstract:Withtheenvironmentchangeintensifies,whichhasbroughtthehugeinfluenceofthecropgrowthintheworld・Ilisimportanttha

3、tincreasecropyieldandcultivatethecropvarietiescangrowineverykindofadversityforstabilityandsustainabledevelopmentofthesociety.Thispaperconcludedtheresponseofplantstressresistanceaswellastheharmofdrought,highsalt,highandlowtemperatureandaluminumtoxicitytoplants,andresearches

4、onapproachesandtechnologiesofplantresistancebreedingwereintroduced.Keywords:crop;stresstolerance;breeding;approachesandtechnologies自古以来，许多因素影响着人类的粮食安全，尤其是自然灾难和全球人口日益增长所带来的挑战。然而，世界粮食供应的任何巨大动荡，例如世界粮食价格的上涨，都会产生全球性的影响；环境状况也直接影响了它的粮食安全。如今世界粮农组织(FAO)针对粮食问题面临着数量和质量的双重压力，因此，饲料和粮食生

5、产的可持续发展已经成为农业发展的一个巨大挑战。并且，由于当前世界环境变化不断加剧，对世界范围内的作物生长带來了巨大的影响。根据统计，在世界范围内，适用于耕种的土地不足10%,大部分土地处于干旱、冷土、盐渍、沼泽等逆境屮。作物生产过程屮会遇到各种各样的环境条件，风调雨顺的年景终归是少数。中国地域广阔，不同地区，不同年份作物生产都会遭遇不同的逆境。只是遇到的逆境种类、吋期，程度有所差异。逆境包括生物逆境和非生物逆境，其发生需要一定的条件；干旱、盐碱、高低温、重金属等属于非生物逆境，多受天气等影响，作物难以左右，一般通过耐受机制去抗衡，这种机制称

6、为耐逆性；对于生物逆境，作物在受到生物攻击时会产生一些物质对攻击者有害，能抑制有害生物的攻击，这种机制称为抗病性，但也有的对攻击者并无抑制机能而只能单纯的忍耐，称为耐病性。解决作物逆境的胁迫的策略，必须要增强作物本身对于逆境的抗性和耐性，一旦育成具有抗、耐性的新品种，可以有效地解决生物和非生物因素对作物生长的影响。冃前，国内对某一种逆境下植物耐逆性报道以及针对某一逆境进行植物育种的报道较多，全而的植物耐逆性报道则比较少。因此，笔者从干旱、盐碱胁迫、低温和高温胁迫和酸性铝毒胁迫等方面植物耐逆性生理和机制，同吋还列出了目前植物耐逆性育种的技术和

7、方法，以期能够对农业生产和发展提供依据。1耐旱性1.1干旱的概念和种类干旱是在无灌水条件下，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，使作物生长受到抑制，甚至枯死，造成减产或者无收的一种自然现象。干旱可以分为大气干旱、土壤干旱和生理干旱。大气干旱是土壤干旱的成因，两者密切联系；生理干旱是由于不利的土壤环境条件使植物吸水困难，导致体内缺水的现象。1.2作物耐旱性机制抗旱性是指干旱条件下，作物能忍耐或抵抗水分胁迫而使自身的生长、发育和繁衍后代受到最小抑制的能力。植物的抗旱性是一个复杂的性状，是从植物的形态解剖构造、水分生理形

8、态特征及生理生化反应到组织细胞、光合器官及原生质结构特点等的综合反应⑴。植物根系是植物直接吸收水分的重耍器官，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以及植物发根还