赖草属植物的抗逆性研究进展与应用前景

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1、万方数据第26卷第4期2009年8月生物学杂志JOURNALOFB10LOGYVoL26No．4Aug，2009doi：10．3969／j．issn．1008—9632，2009．04．054赖草属植物的抗逆性研究进展与应用前景叶煜辉，江明锋，陈艳，杨满业(西南民族大学生命科学与技术学院四川省草原研究院，成都610041)摘要：赖草属是多年生禾本科植物，在中国的分布地域较为广泛。该属内植物对逆境具有较强的抗性，尤其是对于干旱、盐碱、高寒和病虫害等有较强的抵抗能力。综述了近年来赖草属植物抗逆性方面的研究进展，

2、从赖草的耐旱性、耐盐性、耐寒性以及抗病虫害等方面对赖草属植物的抗逆性机理进行了探讨，并对其未来应用做出了展望。关键字：赖草属；抗逆性；耐受机制；生理变化中图分类号：Q945．7文献标识码：A文章编号：1008—9632(2009)04—0054—04赖草属(k”z瑚Hochst)在中国又称滨麦属，是禾本科早熟禾亚科(Pooideae)小麦族(TritDumort，也称大麦族Hordeae)大麦亚族(Hordeinae)中的多年生植物类群，全世界约有30余种，分布于北半球温寒地带，多数产于亚洲中部，少数分布于

3、欧洲和北美。中国区域有赖草属植物约20种，2变种，划分为3个组，即多穗组、少穗组和单穗组，主要分布于新疆、甘肃、宁夏、内蒙、东北三省、四川、陕西、河北、山西。1。。它们的生境极其多样，在海拔500～4700米的范围均有分布。从湿润的盐碱滩地和海滨滩地到干旱高温的沙土草原、荒漠化草原皆有生长，具有广泛的适应性和较高的抗逆性。禾本科抗逆品种选育是一项世界性的重大课题，也是急迫解决的难题。赖草作为禾本科小麦等农作物的近缘属种具有无性繁殖能力强、品质优良、营养丰富等特点，而且还具有抗旱、抗寒、抗病虫害、适应性强等优

4、良特性。在研究其耐受性状和耐受性的生理生化机制的基础上，克隆赖草抗逆基因并进行功能鉴定，通过转基因把克隆到的抗逆基因直接导入其他植物，可以解决传统杂交方式存在的花期不遇、杂交不亲和、周期长等问题。通过对赖草属植物抗旱机制的研究，还可以加快抗逆新品种的开发，对提高干旱和半干旱地区的植被盖度、提高农作物产量、改良退化及沙化草地、改善西部生态环境、促进干旱地区草地畜牧业的发展具有重要意义。1抗逆性研究进展1．1耐旱性分析541．1．1植物抗旱性研究的主要指标植物适应干旱环境的方式是多种多样的，有的以不同方式减少蒸

5、腾失水，有的以特化组织大量贮存水分，有的以降低叶水势增强其吸水能力，有的以大量累积脯氨酸等有机质进行渗透调节，有的细胞液浓度大，有的原生质粘滞度高等。由于耐旱机制的复杂性和植物对干旱适应的多样性，要寻找一个通用的耐旱性指标是不现实的。现在中国对植物抗旱指标的选择和研究方法主要采用以下几种：(1)叶片旱生结构；(2)水分生理；(3)苗木生长；(4)叶绿素含量；(5)脯氨酸。易津等人对赖草属牧草幼苗耐旱性进行了研究。2。，采用不连续干旱胁迫处理3个月后，对幼苗存活率(％)、苗高(cm)、苗鲜重(g)、根冠比、茎

6、叶干鲜数量比、叶绿素含量和过氧化物酶活性测定，结果发现赖草属内羊草(Leymuschinen—sis)、赖草(Leymusdasytachys，内蒙古)和毛穗赖草(Leymuspaboanus)与属内其它植物相比为耐旱性较强的物种。1．1．2赖草属的抗旱生理赖草属植物在干旱胁迫下发生许多生理变化，如：光合作用减弱，细胞膜透性平衡被破坏，丙二醛(Malondialchehyche，MDA)含量增加，超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase，SOD)活性增加等。1．1．2．1干旱胁迫下光合作用减弱

7、干旱胁迫对光合作用的影响比较复杂，不仅会使光合速率降低，而且还会抑制光合作用反应中原初光能转换、电子传递、光合磷酸化和光合作用暗反应进程，最终导致光合作用下降。干旱胁迫时，叶表面气孔关闭，阻止CO，扩散，收发日期：2008—09—01；修回日期：2008—10—20作者简介：叶煜辉(1982一)，男，汉族，硕士，主要从事分子生物学与基因工程方向研究，E-mail：2552393yyh@163．com；通讯作者：江明锋(1971一)，男，羌族，博士，副教授，主研分子生物学与基因工程，E-mail：Mingfe

8、ngjiangvip@sina．COIll。项目基金：四川省科技厅应用基础研究项目(项目编号：2006J13—134)万方数据第26卷第4期2009年8月生物学杂志JOURNALOFBIOLOGYVoL26No．4Aug，2009导致光合作用下降。同时，由于得不到外界CO：，光所形成的化学能就不能像正常情况下被利用，造成叶绿体超微结构持续的损害或不可逆的破坏。1．1．2．2干旱胁迫下细胞膜透性平衡被破坏原生质膜是