单位文秘网 2021-07-10 08:13:09 点击: 次
农业技术[10-11],另一个是利用传统育种技术和基因工程导入优良抗旱基因[12]。
1.2盐碱对棉花生长发育的影响
盐碱危害是农业生产面临的主要问题之一。盐碱胁迫主要导致植物渗透失水、离子毒害等。盐离子提高根部土壤渗透势,引起细胞脱水,致使细胞失去膨压,影响细胞生理功能代谢。同时单一盐离子浓度过多会抑制根部对其他无机离子的吸收,导致单盐毒害[13]。
刘剑光[14]、叶武威[15]等通过含有NaCl的砂质苗床对苏研128和泗抗1号的发芽率进行比较,表明盐分浓度越高,棉籽的发芽势和发芽率都越低,当土壤盐分浓度在0.2%~0.3%时出苗困难,在0.4%~0.5%时不能出土,超过0.65%时基本无法发芽,且不同浓度均无促进作用。谢德意,等[16]研究棉花幼苗在不同浓度NaCl溶液中生长时,发现盐浓度在0.1%~0.4%时棉苗生长不受影响,当浓度超过0.5%时,各性状均较对照出现显著差异,当浓度达到0.7%以上时达到极显著差异。吕友军[17]研究了盐胁迫下陆地棉单株幼蕾形成量和叶绿素的变化,发现幼蕾形成量仅为正常生长条件的40%~60%,单株蕾脱落较对照有显著增加,而陆地棉在盐胁迫下第二日叶绿素明显下降,光合作用大为降低。此外盐胁迫还会提高棉株组织中的Na+含量、降低K+的含量,这样一方面使得K+/Na+比降低,造成叶片细胞中叶绿体结构破坏;另一方面提高组织中的ABA的含量,降低细胞分裂素含量,诱导衰老基因NAC基因的表达,促进棉株早衰[18]。
植物在长期的自然环境中进化出了一套适应盐胁迫的机制,主要通过渗透作用调节和无机盐离子调节。一方面通过调控细胞内物质的含量和比例,来控制细胞渗透势;另一方面调控无机离子的运输,储存在体内的特殊部位或者开出体外。研究结果表明耐盐性品种通常具有以下3个方面的抗盐机制:1)植物根部不将Na+吸收进入细胞,即使吸收也能通过膜载体蛋白泵出;2)植物根部存在Na+的储存部位,能将其存储在根部而不向地上部位运输或者运输具有选择性;3)高等植物存在盐腺,可将体内盐分通过叶片表面泌盐结构排除体外[19-21]。此外植物体内合成的甜菜碱,也是重要的渗透调节物质,甜菜碱具有稳定细胞内生物大分子的结构和功能,影响细胞内Na+的流动和分布[22-23]。
2 棉花抗逆育种研究进展
随着中国近年来农业可利用水资源的减少、土地盐碱化的扩大,以及耕作技术的提高,对棉花抗旱耐盐的能力要求越来越高。育种目标不再仅关注改善产量、品质和抗虫抗病等性状,而是对优质抗逆棉花品种资源进行发掘,分离鉴定抗/耐不同非生物因素的数量性状基因座(QTL),克隆并转导利用不同物种的优质抗性基因,开展棉花在多种不同非生物因素逆境下作用机制的研究。目前中国已培育和创制了大量抗逆棉花新材料,为棉花的抗性育种开展提供了基础[24]。
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