大豆种质资源耐盐碱性鉴定与耐盐碱种质资源筛选
本研究对100份大豆种质资源进行NaHCO3溶液处理,通过叶片相对电导率的测定和耐盐碱等级划分来鉴定这些种质资源的耐盐碱性。本研究筛选出高耐盐碱大豆品种9份,中高度耐盐碱大豆品种20份。这些耐盐碱品种将为大豆耐盐碱育种以及耐盐碱基因的克隆提供优异的种质资源。
目录
摘要1
关键词1
Abstract ..1
Key words ..1
引言2
1材料与方法.5
1.1供试材料..5
1.2实验方法..5
1.2.1培养条件...5
1.2.2处理方法...5
1.2.3性状调查...5
1.2.4数据采集...6
1.3数据处理..6
2结果与分析.6
2.1盐碱处理对相对电导率的影响..6
2.1.1相对电导率变化显著性分析...6
2.1.2相对电导率变化分布...7
2.2耐盐碱等级分析..8
2.2.1耐盐碱等级显著性分析...8
2.2.2耐盐碱等级分布...8
3讨论.9
致谢....9
参考文献..11
大豆种质资源耐盐碱性鉴定与耐盐碱种质资源筛选
农学院 刘骋
引言
引言:盐碱地是指土壤内盐含量超过植物生长耐受点的土地。目前土壤盐渍化日益严重,已上升为全球问题,受到广泛关注[12]。据估计 , 全球盐碱地以每年106hm2的速度在增长[3]。人口增长、气候恶化、淡水资源短缺以及全球变暖是盐碱地增加的主要原因[4]。
中国是盐碱地大国,盐碱地面积位居世界第3。由于人口日益增长,耕地面积不断减少,大量森林、草地、湿地等被开垦为耕地,而且不合理耕作加剧了土壤次生盐碱化,使土壤盐碱化日趋恶化,已严重影响和制约了农业和畜牧业的发展。例如我国东北地区的松嫩平原盐碱化土地面积就高达373.3万hm2[56]。中国盐碱地分布在西北、东北、华北及滨海地区在内的17个省区,盐碱荒地和影响耕地的盐碱地总面积超过5亿亩。我国盐碱地大
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
致可分为8个地区,如图1所示[7],其中18分别代表:
1.海水浸渍盐碱区;
2.半干旱草甸盐碱区;
3.半干旱平原盐碱区;
4.半漠境盐碱区;
5.干旱半漠境盐碱区;
6.漠境盐碱区;
7.极端干旱漠境盐碱区;
8.高寒漠境盐碱区。
图1 我国盐碱地分布图[7]
Figure 1 Distribution map of salinealkali land in China[7]
这些盐碱区由于气候条件不同,导致盐碱程度和特点不同。例如我国东北、华北的干旱、半干旱地区,冬季降水量小,蒸发量大,溶解在水中的盐分容易在土壤表层积聚。夏季雨水多而集中,大量可溶性盐随水渗到下层或流走,自然脱盐。春季地表水分蒸发强烈,地下水中的盐分随地下水上升聚集在土壤表层,土壤中的盐分增大,再次返盐[8]。而西北干旱区降水量小,土壤中的盐分随季节变化不明显[9]。而关中地区由于地势高处的地下水及地表的雨雪水向下流,水中的盐分也随从高处移向低处,在低洼地带积聚,最终形成了关中平原灌溉区盐碱地[10]。
在这些盐碱地中,大约10%有发展成可耕种土地的潜力。目前,已有相当部分的盐碱地已经在种植作物,其分布如图2(http://st.caea.org.cn/a/shengtaizixun/shengtaichanye/shengtaikeji/2015/0311/229.html)所示。
图2 中国现有主要盐碱地示意图
Figure 2 The schematic diagram of Chinas main saline alkali land
盐碱化土壤会影响种子萌发;幼苗生长;植株各器官的生长发育,比如根、叶片、花和果实等,同时还会影响某些生理过程包括抑制光合作用、干扰根系对矿质的吸收,物质与离子的利用、吸收、转运和分配,抑制碳、氮、氧的同化和利用;同时也会影响植株的呼吸作用和蒸腾作用,对农业牧业产生的损失巨大[11]。研究表明,盐和碱两种胁迫对植物的危害的作用机理不同。盐胁迫主要表现在渗透胁迫和离子毒害两个方面,而碱胁迫除了涉及渗透胁迫和离子毒害外,还存在高pH的问题[1213]。杨春武等[14]认为植物在受到碱胁迫时,既要面对生理干旱和离子毒害,还必须要面临高pH所带来的伤害,因此碱胁迫抑制植物的生长效果较盐胁迫更明显。石德成等[15]研究表明,碱胁迫比中性盐胁迫对植物的伤害更大,高pH是最重要的原因。而盐碱同时胁迫会使植物对环境中的矿物质营养利用效率大大降低。肖鑫辉等[16]研究发现,在含盐量较高的土壤中,野生大豆的许多产量形成因素,包括百粒重和单株粒数,以及生育期、收获指数和单株干物质重量等显著降低。因此改良并利用盐碱化土地是亟待解决的重大问题。大量的实验证明在盐碱地上种植耐盐碱植物,可以有效地保持水土,改良盐碱地,改善生态环境[17]。挖掘耐盐碱植物种质资源,培育耐盐碱作物是推动盐碱地区农业生产发展的最有效的措施之一[1820]。从20世纪80年代起,我国就已对水稻、小麦、大麦、高粱等多种作物种质资源开展了耐盐性鉴定,筛选出一系列耐盐种质资源,并开始在生产上利用[2122]。这些优良的种质资源的利用途径较多,包括:
开展植物耐盐碱植物生理和提高植物耐盐碱能力的研究,克隆抗盐碱基因,了解植物抗盐碱的机制;
直接在盐碱土壤上引种和驯化这些资源种质;
是通过传统的杂交技术和遗传工程方法,利用这些种质资源的优良基因培育新型耐盐碱品种。
栽培大豆是经济、粮食和饲料兼用作物,是世界上的第五大作物,产量仅次于小麦、水稻、玉米和大麦。大豆作为传统食品之一,是人们主要的油料,植物蛋白的来源,在我国农业生产和人民生活中,占有重要的地位[23]。随着经济快速的发展和人民生活品质的提高,我们对大豆的需求量也越来越大,大豆的供求矛盾也越来越突出。栽培大豆属于中度耐盐植物,在重度盐碱化土壤上也会受到严重的盐碱胁迫。关于大豆在盐胁迫方面的研究较多,盐胁迫条件下其产量下降[24],这些研究多以NaCl这类中盐为主[2529],而关于大豆在抗盐碱方面相关研究并不多见。
前人研究发现,在耐盐碱植物体内,其耐盐碱机制存在着保守性。耐盐碱性是指通过生理或代谢过程来适应细胞内高盐碱环境的现象。一般的认为,包括以下几种机制。
目录
摘要1
关键词1
Abstract ..1
Key words ..1
引言2
1材料与方法.5
1.1供试材料..5
1.2实验方法..5
1.2.1培养条件...5
1.2.2处理方法...5
1.2.3性状调查...5
1.2.4数据采集...6
1.3数据处理..6
2结果与分析.6
2.1盐碱处理对相对电导率的影响..6
2.1.1相对电导率变化显著性分析...6
2.1.2相对电导率变化分布...7
2.2耐盐碱等级分析..8
2.2.1耐盐碱等级显著性分析...8
2.2.2耐盐碱等级分布...8
3讨论.9
致谢....9
参考文献..11
大豆种质资源耐盐碱性鉴定与耐盐碱种质资源筛选
农学院 刘骋
引言
引言:盐碱地是指土壤内盐含量超过植物生长耐受点的土地。目前土壤盐渍化日益严重,已上升为全球问题,受到广泛关注[12]。据估计 , 全球盐碱地以每年106hm2的速度在增长[3]。人口增长、气候恶化、淡水资源短缺以及全球变暖是盐碱地增加的主要原因[4]。
中国是盐碱地大国,盐碱地面积位居世界第3。由于人口日益增长,耕地面积不断减少,大量森林、草地、湿地等被开垦为耕地,而且不合理耕作加剧了土壤次生盐碱化,使土壤盐碱化日趋恶化,已严重影响和制约了农业和畜牧业的发展。例如我国东北地区的松嫩平原盐碱化土地面积就高达373.3万hm2[56]。中国盐碱地分布在西北、东北、华北及滨海地区在内的17个省区,盐碱荒地和影响耕地的盐碱地总面积超过5亿亩。我国盐碱地大
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
致可分为8个地区,如图1所示[7],其中18分别代表:
1.海水浸渍盐碱区;
2.半干旱草甸盐碱区;
3.半干旱平原盐碱区;
4.半漠境盐碱区;
5.干旱半漠境盐碱区;
6.漠境盐碱区;
7.极端干旱漠境盐碱区;
8.高寒漠境盐碱区。
图1 我国盐碱地分布图[7]
Figure 1 Distribution map of salinealkali land in China[7]
这些盐碱区由于气候条件不同,导致盐碱程度和特点不同。例如我国东北、华北的干旱、半干旱地区,冬季降水量小,蒸发量大,溶解在水中的盐分容易在土壤表层积聚。夏季雨水多而集中,大量可溶性盐随水渗到下层或流走,自然脱盐。春季地表水分蒸发强烈,地下水中的盐分随地下水上升聚集在土壤表层,土壤中的盐分增大,再次返盐[8]。而西北干旱区降水量小,土壤中的盐分随季节变化不明显[9]。而关中地区由于地势高处的地下水及地表的雨雪水向下流,水中的盐分也随从高处移向低处,在低洼地带积聚,最终形成了关中平原灌溉区盐碱地[10]。
在这些盐碱地中,大约10%有发展成可耕种土地的潜力。目前,已有相当部分的盐碱地已经在种植作物,其分布如图2(http://st.caea.org.cn/a/shengtaizixun/shengtaichanye/shengtaikeji/2015/0311/229.html)所示。
图2 中国现有主要盐碱地示意图
Figure 2 The schematic diagram of Chinas main saline alkali land
盐碱化土壤会影响种子萌发;幼苗生长;植株各器官的生长发育,比如根、叶片、花和果实等,同时还会影响某些生理过程包括抑制光合作用、干扰根系对矿质的吸收,物质与离子的利用、吸收、转运和分配,抑制碳、氮、氧的同化和利用;同时也会影响植株的呼吸作用和蒸腾作用,对农业牧业产生的损失巨大[11]。研究表明,盐和碱两种胁迫对植物的危害的作用机理不同。盐胁迫主要表现在渗透胁迫和离子毒害两个方面,而碱胁迫除了涉及渗透胁迫和离子毒害外,还存在高pH的问题[1213]。杨春武等[14]认为植物在受到碱胁迫时,既要面对生理干旱和离子毒害,还必须要面临高pH所带来的伤害,因此碱胁迫抑制植物的生长效果较盐胁迫更明显。石德成等[15]研究表明,碱胁迫比中性盐胁迫对植物的伤害更大,高pH是最重要的原因。而盐碱同时胁迫会使植物对环境中的矿物质营养利用效率大大降低。肖鑫辉等[16]研究发现,在含盐量较高的土壤中,野生大豆的许多产量形成因素,包括百粒重和单株粒数,以及生育期、收获指数和单株干物质重量等显著降低。因此改良并利用盐碱化土地是亟待解决的重大问题。大量的实验证明在盐碱地上种植耐盐碱植物,可以有效地保持水土,改良盐碱地,改善生态环境[17]。挖掘耐盐碱植物种质资源,培育耐盐碱作物是推动盐碱地区农业生产发展的最有效的措施之一[1820]。从20世纪80年代起,我国就已对水稻、小麦、大麦、高粱等多种作物种质资源开展了耐盐性鉴定,筛选出一系列耐盐种质资源,并开始在生产上利用[2122]。这些优良的种质资源的利用途径较多,包括:
开展植物耐盐碱植物生理和提高植物耐盐碱能力的研究,克隆抗盐碱基因,了解植物抗盐碱的机制;
直接在盐碱土壤上引种和驯化这些资源种质;
是通过传统的杂交技术和遗传工程方法,利用这些种质资源的优良基因培育新型耐盐碱品种。
栽培大豆是经济、粮食和饲料兼用作物,是世界上的第五大作物,产量仅次于小麦、水稻、玉米和大麦。大豆作为传统食品之一,是人们主要的油料,植物蛋白的来源,在我国农业生产和人民生活中,占有重要的地位[23]。随着经济快速的发展和人民生活品质的提高,我们对大豆的需求量也越来越大,大豆的供求矛盾也越来越突出。栽培大豆属于中度耐盐植物,在重度盐碱化土壤上也会受到严重的盐碱胁迫。关于大豆在盐胁迫方面的研究较多,盐胁迫条件下其产量下降[24],这些研究多以NaCl这类中盐为主[2529],而关于大豆在抗盐碱方面相关研究并不多见。
前人研究发现,在耐盐碱植物体内,其耐盐碱机制存在着保守性。耐盐碱性是指通过生理或代谢过程来适应细胞内高盐碱环境的现象。一般的认为,包括以下几种机制。
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