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1、現(xiàn)代化農業(yè)2014年第6期(總第419期)·51·大豆抗旱育種及抗旱調節(jié)研究概述王繼亮。程芳艷(黑龍江省農墾科學院a．農作物開發(fā)研究所；b．水稻研究所，黑龍江佳木斯154007)摘要：從干旱對大豆不同時期造成的影響以及大豆抗旱性評價指標及評價方法、大豆抗旱原始材料的篩選以及大豆抗旱性遺傳改良策略及進展進行概述，并且對大豆抗旱性調節(jié)措施進行總結。然后提出了黑龍江省進行大豆抗旱育種必要性及基本思路。關鍵詞：大豆；抗旱指標；抗旱育種；抗旱調節(jié)0引言水資源短缺是目前公認的全球性環(huán)境焦點問題之一，干旱對農業(yè)生產的威脅是一個世界性問題。我國3個大豆生態(tài)區(qū)受干旱危害狀況各
2、異，北方常遇春旱、黃淮海地區(qū)常遇伏旱、南方常遇伏旱和秋旱Ⅲ，估計由于干旱而造成的減產相當于其它不良因子損失的總和。大豆需水量高，根系不發(fā)達，是豆類作物中對缺水最敏感的一種。因此，大豆抗旱育種在2O世紀7O年代就被提上了日程。萌發(fā)期土壤水分不足，致使種子活力降低，使種子萌發(fā)初始時間推遲，直接導致發(fā)芽率下降，甚至散失，出現(xiàn)缺苗斷壟，種苗生長緩慢。苗期缺水會導致植株變矮、萎蔫、生長緩慢，大豆生長關鍵時期(即開花期、結莢期、鼓粒期)供水不足，使大豆株高降低，主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)減少，百粒重降低，產量降低。研究表明在干旱條件下，不同生育期處理，產量損失大小結果
3、為：莢期>花期>營養(yǎng)生長期>鼓粒期。除了這些直觀表現(xiàn)外，水分脅迫造成種子及植株體內部一系列生理生化反應的延遲與破壞，而生理生化反應的變化卻是基因調控作用的結果。1大豆抗旱性評價指標及評價方法大豆抗旱性是復雜的數(shù)量遺傳性狀，它通過一系列生理生化和形態(tài)變化表現(xiàn)出來，具有單項研究的局限性和綜合研究的復雜性。大豆抗旱性鑒定指標主要有形態(tài)指標和生理指標兩項，在評價方法上，有以產量指標為依據的敏感指數(shù)、傷害系數(shù)、抗旱系數(shù)、抗旱指數(shù)等直接評價方法，也有用隸屬函數(shù)、平均抗旱系數(shù)、加權抗旱系數(shù)、主成分分析、相關分析、判別分析以及灰色關聯(lián)度分析對形態(tài)及生理等指標綜合評價方法。而
4、且大豆不同生育期的抗旱性評價指標都不同。閆旭宇等總結得出：小粒型、大圓葉或卵形葉、多茸毛、無限結莢習性、植株高大、分枝發(fā)達及莖粒比小均可作為大豆抗旱形態(tài)標記。種子的吸水率、萌發(fā)率和幼苗的生長狀況、莖細胞的亞顯微形態(tài)和根系的發(fā)育狀況都可用來鑒定大豆的抗旱性。另外，干旱脅迫下卷葉、燒葉、葉厚度、比葉重等都可以用來度測大豆的抗旱性，但氣孔密度與抗旱性的關系不大。鑒定大豆耐旱性的生理指標主要包括葉片的水勢、滲透勢、相對含水量、電解質滲漏率、丙二醛的含量、葉綠素含量、光合能力、呼吸作用、酶活性(POD、SOD、CAT)及同工酶、脂肪酸和磷脂組成、根系活力等。但是，由于
5、大豆品種的資源十分豐富，品種問的抗旱機制差異較大，每個抗旱指標也只能反映抗旱性的某一側面。因此要對某個品種的抗旱性進行估計，必須同時檢測幾個指標，來進行綜合的評價。一些學者對不同時期的評價方法進行了篩選，篩選出了各個時期能準確反映材料抗旱性的指標。楊萬明等采用PEG模擬干旱條件，考察了芽期各項耐旱指標，分析表明在滲透脅迫下種子萌發(fā)耐旱指數(shù)大，相對發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)高，是耐旱品種的首選特征。而吸水率和胚根性狀可以作為間接評價指標。王敏等_6分析得出花莢期的相對株高、葉片黃化脫落節(jié)位、背面茸毛密度、相對百粒重和抗旱系數(shù)5個指標對品種抗旱性分類有顯著影響。祁
6、旭升等_7]對大豆成株期的抗旱性進行了評價，得出經典的抗旱系數(shù)法適宜于篩選抗旱資源，但收稿日期：2014—03—03作者簡介：王繼亮(1977一)，男，助理研究員，主要從事大豆育種工作?！?2·現(xiàn)代化農業(yè)2Ol4年第6期(總第419期)不一定能篩選出正常條件下的豐產資源，作者提出的改進抗旱指數(shù)法可篩選到抗旱性和豐產性兼?zhèn)涞钠贩N，并指出通過熟期劃分可以篩選到不同熟期類型的抗旱、豐產品種。2大豆抗旱育種策略2．1大豆抗旱原始材料的鑒定及篩選我國地方品種資源整理、篩選和改良宵很大的開發(fā)利用潛力。利用其為親本，育成了一批優(yōu)良品種。全面系統(tǒng)地整理和改良利用地方種質資源
7、是加強我國大豆育種進程的必由之路。我國野生大資源卜分。二富。野生大豆有很強的環(huán)境適應能力，對不良環(huán)境有很強的抗逆性，如耐鹽、耐堿、耐瘠薄、耐干旱、抗病蟲(胞囊線蟲和病蟲害等)等。根據人們的育種目標，把野牛大豆的有用(或目的)性狀導入栽培種巾，實現(xiàn)大豆種質的創(chuàng)新，培育出具有特色的大豆新品種。2．2大豆抗旱性遺傳改良策略及進展任海祥等。。提出了大豆抗旱性遺傳改良的兩條技術路線，即轉抗旱內源或外源基因的轉基育種技術路線和高光效育種及回交轉育的技術路線，并指出二者具有異曲同工效果。并且不少學者提出單純研究抗旱性有失偏頗，不符合生產實際，應該在選種過程中進行雙脅迫和多
8、脅迫。包括抗病、高產等多項考察項目。近年來，隨著分子
