《林木抗逆性育种》PPT课件

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1、第九章林木抗逆性育种杨敏生本章讲述内容一、树木对胁迫的反应及其抗逆性机制1、非生物胁迫2、生物胁迫二、抗逆性测定办法1、抗旱、抗寒、抗盐碱能力的测定2、抗病性测定3、抗虫性测定三、林木抗逆育种途径与策略1、选择育种2、杂交育种3、耐盐突变体的筛选四、展望序林木频繁地受环境胁迫（stress），生长、发育或繁殖将受到不利影响，甚至死亡。胁迫可以是生物性的（biotic），即由病虫害引起，也可以是非生物性的（abiotic），即由过度或不足的物理、化学条件引发。导致林木损伤的物理、化学因素有干旱、寒冷、高温、水涝、盐渍

2、、污染、土壤矿物质营养不足以及光照太强或太弱等。不同树种或同一树种的不同种源、群体和个体对环境胁迫的反应不同。林木长期生长在各种胁迫的自然环境中，通过自然选择或人工选择，有利性状被保留下来，并不断加强，不利性状不断被淘汰，林木便产生一定的适应性，即能采取不同的方式去抵抗各种胁迫因子。林木抵抗各种胁迫因子的能力称为抗逆性（stressresistance）。充分利用林木抗逆性的遗传变异，通过一定的育种途径，选育出对某种不良环境具有抗性或耐性的群体和个体，应用于生产，这一过程可称为抗逆性育种(breedingforst

3、ressresistance)。一、树木对胁迫的反应及其抗逆性机制1、非生物胁迫（1）对干旱的适应性（2）对低温的适应性（3）对土壤盐碱的适应性2、生物胁迫（1）病害-抗病（2）虫害-抗虫1、非生物胁迫胁迫可以引起树木的一系列反应，从调节基因表达，细胞代谢到生长表现。胁迫的严重程度、持续时间、出现频率，会对树木造成不同的影响。多种不利条件对树木的影响也不同于单因素造成的胁迫。树木对环境胁迫的反应取决于树木自身的特征，包括基因型、器官与组织的种类和发育阶段等（图9－1）。树木抗胁迫机制可分为两大类：逃避(avoida

4、nce)—即防接触胁迫；耐受（tolerance）—即树木可以抵抗胁迫。环境胁迫的因素与树木的反应（1）对干旱的适应性由于经过长期自然选择，树木可通过不同途径来抵御和适应干旱。Levitt(1972)将避旱性、耐旱性统称为抗旱性。Turner(1979)把栽培植物对干旱的适应性划分为避旱、高水势下耐旱和低水势下耐旱三种类型。Hall(1990)认为，植物对干旱的适应性应包括三种机制：避旱、耐旱和水分利用效率。树木是多年生植物，具有生命周期和年周期两个生长发育周期，对干旱的抵抗能力主要通过忍耐干旱和提高水分利用效率来

5、实现的。综合现有的研究成果，树木的抗旱性机制可归纳如下：植物耐旱机理分类（1）对干旱的适应性A高水势下延迟脱水躲避干旱在土壤或大气出现干旱胁迫时，植物首先通过增加吸水或减少水分消耗，维持较高的水势和水分利用效率，推迟组织脱水，以达到躲避干旱的目的。抗旱植物的一个普遍特征就是根系生长快、根深，根的活力强。许多观察发现，在干旱条件下植物根/茎比值提高。除了提高吸水能力外，某些植物的抗旱性完全或部分取决于减少蒸腾失水。减少水分损失的途径主要是通过以下三个途径来实现：（1）增加气孔阻力和角质层阻力；（2）通过改变叶片的形态

6、特征，减少对光能的吸收；（3）减少蒸腾表面积。（1）对干旱的适应性A高水势下延迟脱水躲避干旱当干旱进一步加剧时，常引起植物叶片形态改变，如叶片卷曲、萎蔫、复叶闭合、茸毛或蜡质增厚，甚至叶片脱落或死亡，从而减少对光能的吸收和减小蒸腾面。许多抗旱的植物种类，特别是荒漠地区生长的树木，其形态均表现出避旱的特征。如在中亚荒漠地区生长的常绿灌木沙冬青，其根、茎、叶均表现出抗脱水的旱生特征。沙冬青叶片上下表皮皆具有浓密的表皮毛，气孔下陷极深，形成气孔窝，由不透水的脂类物质组成的角质层厚达15μm，以抑制蒸腾失水，并加强反射使叶

7、肉细胞免于灼伤。叶肉细胞紧密排列，全部栅栏化，海绵组织退化，细胞壁较厚，细胞间自由空间度很小，细胞质浓厚，内含物丰富，都有利于适应水分和温差的胁迫。（1）对干旱的适应性B低水势下忍耐脱水抵御干旱在持续干旱下，推迟脱水的各种机制最终会失去作用，不可避免地造成植物脱水，严重时可导致不可逆的伤害或死亡。耐旱的树木均具有较强的耐脱水能力。植物组织耐脱水的主要机理：一是在低水势下保持一定的膨压和代谢功能，增加细胞的持水能力；二是细胞能忍受脱水，不受或少受伤害。当受到脱水伤害时，植物体内主要通过调整生物膜结构与功能、渗透调节作

8、用和抗过氧化能力来完成抗脱水伤害。植物体内的这种反应是通过植物的合成和降解来实现的，最终受到植物基因的调控。(2)对低温的适应性低温对植物的伤害可分为冷害和冻害两类。冷害是热带、亚热带喜温植物及生长旺盛的温带植物，突然遭到0℃以上低温或低温反复侵袭造成的伤害。冻害是指植物受到冰点以下的低温胁迫，发生组织结冰而造成的伤害。(2)对低温的适应性与冷害相比，冻害更