大豆抗旱育种及抗旱调节研究概述-论文.pdf

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1、现代化农业2014年第6期(总第419期)·51·大豆抗旱育种及抗旱调节研究概述王继亮。程芳艳(黑龙江省农垦科学院a．农作物开发研究所；b．水稻研究所，黑龙江佳木斯154007)摘要：从干旱对大豆不同时期造成的影响以及大豆抗旱性评价指标及评价方法、大豆抗旱原始材料的筛选以及大豆抗旱性遗传改良策略及进展进行概述，并且对大豆抗旱性调节措施进行总结。然后提出了黑龙江省进行大豆抗旱育种必要性及基本思路。关键词：大豆；抗旱指标；抗旱育种；抗旱调节0引言水资源短缺是目前公认的全球性环境焦点问题之一，干旱对农业生产的威胁是一个世界性问题。我国3个大豆生态区受干旱危害状况各

2、异，北方常遇春旱、黄淮海地区常遇伏旱、南方常遇伏旱和秋旱Ⅲ，估计由于干旱而造成的减产相当于其它不良因子损失的总和。大豆需水量高，根系不发达，是豆类作物中对缺水最敏感的一种。因此，大豆抗旱育种在2O世纪7O年代就被提上了日程。萌发期土壤水分不足，致使种子活力降低，使种子萌发初始时间推迟，直接导致发芽率下降，甚至散失，出现缺苗断垄，种苗生长缓慢。苗期缺水会导致植株变矮、萎蔫、生长缓慢，大豆生长关键时期(即开花期、结荚期、鼓粒期)供水不足，使大豆株高降低，主茎节数、单株荚数、单株粒数减少，百粒重降低，产量降低。研究表明在干旱条件下，不同生育期处理，产量损失大小结果

3、为：荚期>花期>营养生长期>鼓粒期。除了这些直观表现外，水分胁迫造成种子及植株体内部一系列生理生化反应的延迟与破坏，而生理生化反应的变化却是基因调控作用的结果。1大豆抗旱性评价指标及评价方法大豆抗旱性是复杂的数量遗传性状，它通过一系列生理生化和形态变化表现出来，具有单项研究的局限性和综合研究的复杂性。大豆抗旱性鉴定指标主要有形态指标和生理指标两项，在评价方法上，有以产量指标为依据的敏感指数、伤害系数、抗旱系数、抗旱指数等直接评价方法，也有用隶属函数、平均抗旱系数、加权抗旱系数、主成分分析、相关分析、判别分析以及灰色关联度分析对形态及生理等指标综合评价方法。而

4、且大豆不同生育期的抗旱性评价指标都不同。闫旭宇等总结得出：小粒型、大圆叶或卵形叶、多茸毛、无限结荚习性、植株高大、分枝发达及茎粒比小均可作为大豆抗旱形态标记。种子的吸水率、萌发率和幼苗的生长状况、茎细胞的亚显微形态和根系的发育状况都可用来鉴定大豆的抗旱性。另外，干旱胁迫下卷叶、烧叶、叶厚度、比叶重等都可以用来度测大豆的抗旱性，但气孔密度与抗旱性的关系不大。鉴定大豆耐旱性的生理指标主要包括叶片的水势、渗透势、相对含水量、电解质渗漏率、丙二醛的含量、叶绿素含量、光合能力、呼吸作用、酶活性(POD、SOD、CAT)及同工酶、脂肪酸和磷脂组成、根系活力等。但是，由于

5、大豆品种的资源十分丰富，品种问的抗旱机制差异较大，每个抗旱指标也只能反映抗旱性的某一侧面。因此要对某个品种的抗旱性进行估计，必须同时检测几个指标，来进行综合的评价。一些学者对不同时期的评价方法进行了筛选，筛选出了各个时期能准确反映材料抗旱性的指标。杨万明等采用PEG模拟干旱条件，考察了芽期各项耐旱指标，分析表明在渗透胁迫下种子萌发耐旱指数大，相对发芽势、发芽率、发芽指数高，是耐旱品种的首选特征。而吸水率和胚根性状可以作为间接评价指标。王敏等_6分析得出花荚期的相对株高、叶片黄化脱落节位、背面茸毛密度、相对百粒重和抗旱系数5个指标对品种抗旱性分类有显著影响。祁

6、旭升等_7]对大豆成株期的抗旱性进行了评价，得出经典的抗旱系数法适宜于筛选抗旱资源，但收稿日期：2014—03—03作者简介：王继亮(1977一)，男，助理研究员，主要从事大豆育种工作。·52·现代化农业2Ol4年第6期(总第419期)不一定能筛选出正常条件下的丰产资源，作者提出的改进抗旱指数法可筛选到抗旱性和丰产性兼备的品种，并指出通过熟期划分可以筛选到不同熟期类型的抗旱、丰产品种。2大豆抗旱育种策略2．1大豆抗旱原始材料的鉴定及筛选我国地方品种资源整理、筛选和改良宵很大的开发利用潜力。利用其为亲本，育成了一批优良品种。全面系统地整理和改良利用地方种质资源

7、是加强我国大豆育种进程的必由之路。我国野生大资源卜分。二富。野生大豆有很强的环境适应能力，对不良环境有很强的抗逆性，如耐盐、耐碱、耐瘠薄、耐干旱、抗病虫(胞囊线虫和病虫害等)等。根据人们的育种目标，把野牛大豆的有用(或目的)性状导入栽培种巾，实现大豆种质的创新，培育出具有特色的大豆新品种。2．2大豆抗旱性遗传改良策略及进展任海祥等。。提出了大豆抗旱性遗传改良的两条技术路线，即转抗旱内源或外源基因的转基育种技术路线和高光效育种及回交转育的技术路线，并指出二者具有异曲同工效果。并且不少学者提出单纯研究抗旱性有失偏颇，不符合生产实际，应该在选种过程中进行双胁迫和多

8、胁迫。包括抗病、高产等多项考察项目。近年来，随着分子