作物抗旱基因工程研究进展

主要就植物的抗旱基因包括渗透调节、保护酶体系、抗旱基因及遗传特性等方面对植物抗旱机理的研究进行了综述.研究植物的抗旱性基因,有助于了解植物的抗旱机制.以期为我国节水抗旱农业的研究提供一些新的思路和手段.     

栽培稻抗旱性研究进展

水稻是主要粮食作物之一,干旱是限制水稻生产的主要因素之一,种植水稻抗旱品种、进行水稻节水栽培是节水农业的重要组成部分。近几十年来,栽培稻抗旱研究已取得了较大进展,栽培稻抗旱品种的育成、节水栽培技术的形成,抗干旱机理的深入研究为生产应用提供了支持,稻谷产量不断提高,经济效益明显。文章通过对栽培稻抗旱性有关研究方面包括抗旱性鉴定技术、抗旱育种、节水栽培、抗旱机理、抗旱生理生化、抗旱性遗传和抗旱分子生物学等进行概括,以期为今后进一步深入研究提供依据。今后,应加强栽培稻旱播旱管、水播旱管研究,提高节水栽培技术;利用现代生物技术加强与抗旱有关的外源基因的研究,用以改良抗旱性,提高栽培稻的抗旱性。     

植物抗旱基因工程的研究进展

就植物的抗旱基因包括渗透调节，保护酶体系，抗旱基因及遗传特性等方面对植物抗旱机理的研究进行了综述．研究植物的抗旱性基因，有助于了解植物的抗旱机制，为中国节水抗旱农业的研究提供一些新的思路和新的手段．     

植物抗旱基因及其功能研究进展

越来越多的抗旱相关基因已经被克隆和用来提高植物抗旱性.按照抗旱基因的功能,可以把植物抗旱相关基因分为两大类:第一类基因编码在植物抗性中直接起保护作用的蛋白质,属于功能基因;第二类基因编码在信号传导和逆激基因表达过程中起调节作用的蛋白质因子,属于调节基因.本文综述了近年来逆境胁迫下植物抗旱相关基因的克隆、功能验证以及应用等方面的一些最新进展,以期为抗旱分子机制的研究和分子育种工作提供参考.     

水稻抗旱生理生化及其相关基因研究进展

干旱胁迫是影响水稻生长发育的重要环境因素之一。水稻在干旱胁迫条件下,产生相应的生理变化并诱导特定相关基因的表达,这些生理变化与相关基因的表达减少了水稻在干旱胁迫条件下带来的伤害。选育抗旱新品种不但可以节约水资源,而且有利于提高水稻产量。该文对水稻抗旱生理生化机制和抗旱基因的最新研究进行阐述,为提高水稻抗旱性和抗旱育种提供理论依据。     

水稻抗旱生理及抗旱相关基因的研究进展

干旱缺水是影响水稻生长发育的重要逆境因子。干旱胁迫会诱导水稻特定基因表达,这些基因的表达和调控能使水稻抵御干旱胁迫的伤害。筛选和培育抗旱的水稻品种不但可在很大程度上节约用水,而且有利于增产稳产和减少环境污染。在此,简要概述了水稻抗旱生理、抗旱机制和抗旱相关基因一些进展,为提高水稻抗旱性和抗旱育种提供相关参考。     

小麦抗旱的分子标记、基因定位和基因工程研究进展

综述了与小麦抗旱相关的分子标记、基因定位和基因工程研究进展。作物抗旱性是复杂的数量性状,利用分子生物学技术对抗旱相关的性状进行研究,有利于阐明其遗传基础,为进一步应用现代生物技术进行小麦抗旱性改良提供理论基础,目前小麦抗旱的分子标记尚未和育种工作紧密结合,对这种现象的原因进行了分析,提出了解决问题的办法。基因工程从渗透调节物质、Lea蛋白、转录因子3个方面进行小麦抗旱性改良,转录因子是目前转基因抗旱育种的一个发展方向。     

玉米抗旱性遗传特征及抗旱指标的研究进展

干旱对粮食安全构成了巨大的威胁。干旱对玉米的生长发育及产量影响很大,因此研究玉米对干旱的抗性机制具有重要的理论和实践意义。玉米的抗旱性很复杂,主要的研究内容是抗旱机理研究和抗旱性鉴定与评价,玉米在长期进化过程中产生了适应干旱的形态结构,以及玉米自身的生理代谢调节也是适应干旱的手段之一。在玉米抗旱方面前人做了大量研究,从玉米的形态特征、生理变化及遗传等角度对玉米的抗旱性和鉴定指标进行的阐述。指出玉米抗旱性是由多基因控制,呈现典型的数量遗传,同时还定位了许多与抗旱性有关的QTLs。因此对相关的研究成果加以分析总结,为玉米抗旱育种和鉴定提供可高的理论依据。     

水稻抗旱性的主要鉴定指标及其抗旱相关基因的分子生物学研究进展

水资源短缺日益成为限制农业发展的严重问题,水稻作为用水量最多的农作物,其抗旱性研究尤其重要。本文主要介绍与水稻抗旱性有关的一些农艺性状和生理生化指标,及水稻抗旱相关基因的定位克隆及转基因研究进展。     

北京农科院改造板栗密植低产园有了成套技术

华中农业大学科研人员日前成功分离出一个对水稻抗旱改良有显著作用的基因OsSKIPa。科研人员研究表明,提高此基因在植物体内表达水平可以显著提高水稻抗旱性,缺水的戈壁滩今后也将可能种植水稻。     

水稻抗旱性机理的研究进展

对水稻在干旱胁迫下的伤害机理进行了总结和综述,并指出当前研究的热点是水稻抗旱基因资源的发掘、创新、抗旱生理学和遗传学等方面。     

干旱胁迫对水稻生理生化的影响

在干旱胁迫条件下,水稻的各种生理代谢过程发生了很大变化,水稻植株的净光合速率、叶绿素含量及光合酶活性有所下降,游离脯氨酸、脱落酸、活性氧和丙二醛的积累量明显增加,抗氧化酶超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化酶活性增强,清除过量的活性氧,减少对水稻的损伤,耐旱性强的水稻品种可能具有更强的抗氧化能力。今后,通过对与水稻抗旱有关的功能基因的转导和表达的研究,从分子水平上探索水稻水分胁迫的内在机理并通过基因工程的方法培育出抗旱品种,可以减少干旱胁迫对水稻产量和品质的影响。     

陆稻抗旱性研究进展

从抗旱性机制、鉴定、基因工程、遗传与育种4个方面综述了近半个世纪以来陆稻抗旱性研究的成果与进展，提出了陆稻抗旱性研究中存在的问题与今后努力的方向。     

ABA缓解水稻孕穗期干旱胁迫生理特性的分析

【目的】明确不同耐旱性水稻品种抗旱机理、研究ABA缓解水稻干旱胁迫生理机制。【方法】以粳型旱稻品种早玉香粳和常规粳稻品种南粳44为试验材料,通过盆栽试验,研究孕穗期干旱胁迫下喷施150 mg·kg^-1的脱落酸（ABA）对2个抗旱性不同水稻品种抗氧化酶（SOD、CAT）活性、膜脂过氧化程度（MDA含量）、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、叶绿素含量及可溶性糖（SS）含量生理特性和生物量积累、产量及产量结构的影响,并比较两个品种抗旱性不同的生物学及生理原因和对ABA响应的差异。【结果】与正常水分管理相比,干旱胁迫下水稻超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性升高,一定程度上抑制丙二醛积累;大量合成可溶性糖,维持细胞渗透调节;净光合速率持续下降;气孔导度随着干旱胁迫加剧,亦呈现下降趋势;蒸腾速率表现与气孔导度较一致;叶绿素a合成受抑制,含量下降;水稻干物质积累和每盆产量下降,两品种对干旱胁迫响应差异明显,早玉香粳抗旱性显著强于南粳44。喷施ABA,短期内降低了水稻净光合速率与干物质积累,但进一步提高了水稻干旱胁迫时叶片SOD活性、降低MDA含量;同时诱导干旱胁迫时气孔关闭和降低蒸腾速率,减少水分过度消耗,提高水分利用率;对干旱胁迫时水稻有明显的保护作用,减轻干旱对水稻生理代谢功能损伤,加快复水后功能修复,保持较高叶绿素a含量,防止叶片早衰。其中对抗旱性强的品种早玉香粳作用更为明显,复水后P_n、G_s、T_r快速恢复,叶绿素a含量显著上升,促进干旱胁迫时可溶性糖合成,干物质积累更迅速,最终显著提高其干旱胁迫时单盆产量。外源ABA对南粳44的影响相对较弱,南粳44本身耐旱性弱,受干旱胁迫影响大,生理及生长特性恢复慢;对ABA较钝感,ABA虽显著提高南粳44干旱胁迫时穗粒数、结实率与千粒重,但未显著提高每盆产量。【结论】ABA对水稻具有短期“休眠”的效果,能够有效缓解孕穗期干旱胁迫对水稻生理代谢功能的损伤,促进复水后的功能修复,减轻干旱对产量的影响。抗旱性不同的水稻对ABA的响应存在差异性,抗旱性越强的品种,对ABA越敏感,喷施ABA作用越明显。     

microRNA在水稻抗逆性状中的研究进展

microRNA作为最新发现一类遗传物质,在水稻抗逆性上起到重要作用。为深入了解miRNA在水稻抗逆机制中的作用,本研究归纳了水稻体内在抗旱、抗冷害、抗病虫害、抗重金属危害4个方面中起到重要作用的miRNAs,总结了部分已知miRNAs的调控水稻抗逆机理。通过查阅数篇相关文献笔者发现,目前仍有大量miRNAs未被检测到,而且已检测到的miRNAs中还有很多未探清的作用原理。miRNA是有效调控基因的手段之一,将其合理可行地运用在水稻抗逆性育种中还需专业人士的努力探索。     

水稻DREB1基因过表达载体的构建与转化

为了研究DREB1的功能,从水稻cDNA中克隆了DREB1基因,成功构建了该基因的高效植物表达载体pCAMBIA-DREB1。采用农杆菌介导法转化水稻,经PCR、Southern blot分析表明,DREB1基因已经成功地整合到水稻基因组中,获得水稻DREB1基因过表达转基因植株。     

干旱胁迫下不同水稻品种相关生理生化特性比较

以2个常规杂交稻品种秋优桂99、秋优1025为对照,对2个耐旱杂交稻品种旱优3号、培杂桂旱1号进行盆栽试验,在孕穗期后停止水分供应,进行干旱胁迫,探讨干旱胁迫对不同水稻品种保护酶系、电导率的影响.试验结果表明,干旱胁迫下, 不同水稻品种的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量和电导率随着干旱的发生、发展,均呈一致上升趋势,在后期更加明显;随着干旱胁迫程度的加剧,耐旱品种叶片中不同保护酶系均显著高于常规品种,而电导率却低于对照.说明耐旱水稻品种具有较强的酶促抗氧化能力和渗透调节能力,在干旱胁迫下较常规品种具有更强的适应能力.     

贵州耐旱性水稻品种的筛选

为了应对频发的极端干旱气候,2009—2010年引进生产上具有耐旱性强的水稻品种在非灌溉条件下试种,考察各品种在贵州种植的耐旱性,从中筛选出适宜贵州种植的耐旱水稻品种。结果表明:全生育期所需活动积温在2 558.8～3 639.3℃的耐旱性水稻品种适宜贵州各稻区种植;耐旱性较强及产量表现好的杂交稻品种有荃银1号、赣香优2833、黔两优58、黔优568、国稻1号等,常规稻品种武育粳3号、合系41号等;在干旱胁迫环境下,增加有效穗、穗总粒数及干物质重是栽培上应采取的主要措施。