賴(lài)草屬植物的抗逆性研究進(jìn)展與應(yīng)用前景

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第26卷第4期2009年8月生物學(xué)雜志JOURNALOFB10LOGYVoL26No．4Aug，2009doi：10．3969／j．issn．1008—9632，2009．04．054賴(lài)草屬植物的抗逆性研究進(jìn)展與應(yīng)用前景葉煜輝，江明鋒，陳艷，楊滿業(yè)(西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院四川省草原研究院，成都610041)摘要：賴(lài)草屬是多年生禾本科植物，在中國(guó)的分布地域較為廣泛。該屬內(nèi)植物對(duì)逆境具有較強(qiáng)的抗性，尤其是對(duì)于干旱、鹽堿、高寒和病蟲(chóng)害等有較強(qiáng)的抵抗能力。綜述了近年來(lái)賴(lài)草屬植物抗逆性方面的研究進(jìn)展，

2、從賴(lài)草的耐旱性、耐鹽性、耐寒性以及抗病蟲(chóng)害等方面對(duì)賴(lài)草屬植物的抗逆性機(jī)理進(jìn)行了探討，并對(duì)其未來(lái)應(yīng)用做出了展望。關(guān)鍵字：賴(lài)草屬；抗逆性；耐受機(jī)制；生理變化中圖分類(lèi)號(hào)：Q945．7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008—9632(2009)04—0054—04賴(lài)草屬(k”z瑚Hochst)在中國(guó)又稱(chēng)濱麥屬，是禾本科早熟禾亞科(Pooideae)小麥族(TritDumort，也稱(chēng)大麥族Hordeae)大麥亞族(Hordeinae)中的多年生植物類(lèi)群，全世界約有30余種，分布于北半球溫寒地帶，多數(shù)產(chǎn)于亞洲中部，少數(shù)分布于

3、歐洲和北美。中國(guó)區(qū)域有賴(lài)草屬植物約20種，2變種，劃分為3個(gè)組，即多穗組、少穗組和單穗組，主要分布于新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙、東北三省、四川、陜西、河北、山西。1。。它們的生境極其多樣，在海拔500～4700米的范圍均有分布。從濕潤(rùn)的鹽堿灘地和海濱灘地到干旱高溫的沙土草原、荒漠化草原皆有生長(zhǎng)，具有廣泛的適應(yīng)性和較高的抗逆性。禾本科抗逆品種選育是一項(xiàng)世界性的重大課題，也是急迫解決的難題。賴(lài)草作為禾本科小麥等農(nóng)作物的近緣屬種具有無(wú)性繁殖能力強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)良、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn)，而且還具有抗旱、抗寒、抗病蟲(chóng)害、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)

4、良特性。在研究其耐受性狀和耐受性的生理生化機(jī)制的基礎(chǔ)上，克隆賴(lài)草抗逆基因并進(jìn)行功能鑒定，通過(guò)轉(zhuǎn)基因把克隆到的抗逆基因直接導(dǎo)入其他植物，可以解決傳統(tǒng)雜交方式存在的花期不遇、雜交不親和、周期長(zhǎng)等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)賴(lài)草屬植物抗旱機(jī)制的研究，還可以加快抗逆新品種的開(kāi)發(fā)，對(duì)提高干旱和半干旱地區(qū)的植被蓋度、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改良退化及沙化草地、改善西部生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)干旱地區(qū)草地畜牧業(yè)的發(fā)展具有重要意義。1抗逆性研究進(jìn)展1．1耐旱性分析541．1．1植物抗旱性研究的主要指標(biāo)植物適應(yīng)干旱環(huán)境的方式是多種多樣的，有的以不同方式減少蒸

5、騰失水，有的以特化組織大量貯存水分，有的以降低葉水勢(shì)增強(qiáng)其吸水能力，有的以大量累積脯氨酸等有機(jī)質(zhì)進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)，有的細(xì)胞液濃度大，有的原生質(zhì)粘滯度高等。由于耐旱機(jī)制的復(fù)雜性和植物對(duì)干旱適應(yīng)的多樣性，要尋找一個(gè)通用的耐旱性指標(biāo)是不現(xiàn)實(shí)的。現(xiàn)在中國(guó)對(duì)植物抗旱指標(biāo)的選擇和研究方法主要采用以下幾種：(1)葉片旱生結(jié)構(gòu)；(2)水分生理；(3)苗木生長(zhǎng)；(4)葉綠素含量；(5)脯氨酸。易津等人對(duì)賴(lài)草屬牧草幼苗耐旱性進(jìn)行了研究。2。，采用不連續(xù)干旱脅迫處理3個(gè)月后，對(duì)幼苗存活率(％)、苗高(cm)、苗鮮重(g)、根冠比、莖

6、葉干鮮數(shù)量比、葉綠素含量和過(guò)氧化物酶活性測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)賴(lài)草屬內(nèi)羊草(Leymuschinen—sis)、賴(lài)草(Leymusdasytachys，內(nèi)蒙古)和毛穗賴(lài)草(Leymuspaboanus)與屬內(nèi)其它植物相比為耐旱性較強(qiáng)的物種。1．1．2賴(lài)草屬的抗旱生理賴(lài)草屬植物在干旱脅迫下發(fā)生許多生理變化，如：光合作用減弱，細(xì)胞膜透性平衡被破壞，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干旱脅迫下光合作用減弱

7、干旱脅迫對(duì)光合作用的影響比較復(fù)雜，不僅會(huì)使光合速率降低，而且還會(huì)抑制光合作用反應(yīng)中原初光能轉(zhuǎn)換、電子傳遞、光合磷酸化和光合作用暗反應(yīng)進(jìn)程，最終導(dǎo)致光合作用下降。干旱脅迫時(shí)，葉表面氣孔關(guān)閉，阻止CO，擴(kuò)散，收發(fā)日期：2008—09—01；修回日期：2008—10—20作者簡(jiǎn)介：葉煜輝(1982一)，男，漢族，碩士，主要從事分子生物學(xué)與基因工程方向研究，E-mail：2552393yyh@163．com；通訊作者：江明鋒(1971一)，男，羌族，博士，副教授，主研分子生物學(xué)與基因工程，E-mail：Mingfe

8、ngjiangvip@sina．COIll。項(xiàng)目基金：四川省科技廳應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：2006J13—134)萬(wàn)方數(shù)據(jù)第26卷第4期2009年8月生物學(xué)雜志JOURNALOFBIOLOGYVoL26No．4Aug，2009導(dǎo)致光合作用下降。同時(shí)，由于得不到外界CO：，光所形成的化學(xué)能就不能像正常情況下被利用，造成葉綠體超微結(jié)構(gòu)持續(xù)的損害或不可逆的破壞。1．1．2．2干旱脅迫下細(xì)胞膜透性平衡被破壞原生質(zhì)膜是