《林木抗逆性育种》PPT课件
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林木遗传育种学课件
二、细胞膜
细胞膜也称质膜（plasma membrane）。细胞膜是一切细胞不可缺少的表面结构，是包 被着细胞内原生质的一层薄膜，它使细胞成为具有一定形态结构的单位，借以调节和维持 细胞内微小环境的相对稳定性。质膜对物质运输、信息传递、能量转换、代谢调控、细胞 识别等方面，都具有重要的作用。
三、细胞质
2、螺线管(Solenoid)：由核小体的长链进一步螺旋缠绕形成直径约30nm左右的染色质 纤维，即螺线管，为染色质的二级结构。
3、超螺线管：30nm的染色线（螺线管）进一步压缩形成300nm染色线，称为超螺线管。 超螺线管可以看作是染色质的第三级结构。
4、染色体： 超螺线管再次折迭和缠绕形成染色体。 由DNA到核小体——30nm染色质纤维几乎都公认是按螺旋方式缩集的，染色体的最
有一对染色体除有着丝点外还有一个不发生卷曲的、染色很淡的区域，这个区 域称做次缢痕。次缢痕主要位于染色体短臂上。
3、随体（Satellite） 随体是指次缢痕区至染色体末端的部分，有如染色体的小卫星。随体主要
由异染色质组成，是高度重复的DNA序列。
二、染色体的结构
（一）、染色质的基本结构
染色质是细胞核内能被碱性染料染色的物质。根据染色反应的不同，可分 为常染色质和异染色质。常染色质在间期呈高度分散状态（正在进行复制转录 等），染色较浅，光镜下难以分辨。中期时发生螺旋化收缩变短。是产生 Mendel比率和各类遗传现象的主要物质基础。异染色质在间期呈螺旋状态，染 色较深。染色质上缺乏Mendel基因，但并非对遗传没有任何影响。又分为结构 异染色质或组成型异染色质。
第二节 染是遗传物质或基因载体的总称，包括原核生物及细胞器的遗 传物质在内。但一般是指真核生物体细胞分裂中期具有一定形态的染色质。
细胞膜也称质膜（plasma membrane）。细胞膜是一切细胞不可缺少的表面结构，是包 被着细胞内原生质的一层薄膜，它使细胞成为具有一定形态结构的单位，借以调节和维持 细胞内微小环境的相对稳定性。质膜对物质运输、信息传递、能量转换、代谢调控、细胞 识别等方面，都具有重要的作用。
三、细胞质
2、螺线管(Solenoid)：由核小体的长链进一步螺旋缠绕形成直径约30nm左右的染色质 纤维，即螺线管，为染色质的二级结构。
3、超螺线管：30nm的染色线（螺线管）进一步压缩形成300nm染色线，称为超螺线管。 超螺线管可以看作是染色质的第三级结构。
4、染色体： 超螺线管再次折迭和缠绕形成染色体。 由DNA到核小体——30nm染色质纤维几乎都公认是按螺旋方式缩集的，染色体的最
有一对染色体除有着丝点外还有一个不发生卷曲的、染色很淡的区域，这个区 域称做次缢痕。次缢痕主要位于染色体短臂上。
3、随体（Satellite） 随体是指次缢痕区至染色体末端的部分，有如染色体的小卫星。随体主要
由异染色质组成，是高度重复的DNA序列。
二、染色体的结构
（一）、染色质的基本结构
染色质是细胞核内能被碱性染料染色的物质。根据染色反应的不同，可分 为常染色质和异染色质。常染色质在间期呈高度分散状态（正在进行复制转录 等），染色较浅，光镜下难以分辨。中期时发生螺旋化收缩变短。是产生 Mendel比率和各类遗传现象的主要物质基础。异染色质在间期呈螺旋状态，染 色较深。染色质上缺乏Mendel基因，但并非对遗传没有任何影响。又分为结构 异染色质或组成型异染色质。
第二节 染是遗传物质或基因载体的总称，包括原核生物及细胞器的遗 传物质在内。但一般是指真核生物体细胞分裂中期具有一定形态的染色质。
林木育种学：第9章 林木抗逆性育种
林木育种学
保持 水分 吸收
第九章 林木抗逆性育种
增加根系深度和密度
减少 水分 丧失
1.增加气孔及角质层的扩散阻力 2.减少叶片对太阳辐射能的吸收 3.减少叶蒸发面积
12
旱生植物沙冬青
13
低水势 延迟脱 水耐旱
第九章 林木抗逆性育种
保持 膨压
1.渗透调节作用
1.减少细胞内水分 2.减少细胞体积
2.增加组织弹性
4
林木育种学
松材线虫病危害状
美国白蛾危害状
杨树天牛危害状
光肩星天牛成虫
5
黄斑星天牛卵
桉树枝瘿姬小蜂
油桐尺蠖
树干蛀虫，桉大蝙蛾
6
低温胁迫 7
渍害
干旱胁迫 盐碱胁迫
8
第九章 林木抗逆性育种
逆境的种类
病害
生物逆境 害虫
杂草等
冷害（>0℃）
广 义
温度胁迫
低温
冻害（<0℃）
逆
高温
境
干旱
非生物逆境 水分胁迫
(3）多基因抗病性 指由众多微效基因控制的抗病性。
24
林木育种学
第九章 林木抗逆性育种
2、抗虫
林木的抗虫性 是树木与昆虫协同进化过程中形成的一种 可以遗传的特性，它使树木不受虫害或受害较轻。 原生防卫 指林木在进化过程中形成的组织结构或产生毒它 性化学物质，包括机械阻止、使昆虫中毒或干扰昆虫生长 发育及生殖等。
诱发防卫 是在昆虫侵害后，林木在非固有的理化因子刺激 下所做出的组织和化学反应，包括分泌毒它性化合物、坏 死反应和减少对入侵者所必需的营养物质的供给等。
25
林木育种学
第九章 林木抗逆性育种
植物对昆虫的化学防御类型主要包括以下3类： (1)产生能引起昆虫忌避或抑制其取食的物质，使觅食昆
保持 水分 吸收
第九章 林木抗逆性育种
增加根系深度和密度
减少 水分 丧失
1.增加气孔及角质层的扩散阻力 2.减少叶片对太阳辐射能的吸收 3.减少叶蒸发面积
12
旱生植物沙冬青
13
低水势 延迟脱 水耐旱
第九章 林木抗逆性育种
保持 膨压
1.渗透调节作用
1.减少细胞内水分 2.减少细胞体积
2.增加组织弹性
4
林木育种学
松材线虫病危害状
美国白蛾危害状
杨树天牛危害状
光肩星天牛成虫
5
黄斑星天牛卵
桉树枝瘿姬小蜂
油桐尺蠖
树干蛀虫，桉大蝙蛾
6
低温胁迫 7
渍害
干旱胁迫 盐碱胁迫
8
第九章 林木抗逆性育种
逆境的种类
病害
生物逆境 害虫
杂草等
冷害（>0℃）
广 义
温度胁迫
低温
冻害（<0℃）
逆
高温
境
干旱
非生物逆境 水分胁迫
(3）多基因抗病性 指由众多微效基因控制的抗病性。
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林木育种学
第九章 林木抗逆性育种
2、抗虫
林木的抗虫性 是树木与昆虫协同进化过程中形成的一种 可以遗传的特性，它使树木不受虫害或受害较轻。 原生防卫 指林木在进化过程中形成的组织结构或产生毒它 性化学物质，包括机械阻止、使昆虫中毒或干扰昆虫生长 发育及生殖等。
诱发防卫 是在昆虫侵害后，林木在非固有的理化因子刺激 下所做出的组织和化学反应，包括分泌毒它性化合物、坏 死反应和减少对入侵者所必需的营养物质的供给等。
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林木育种学
第九章 林木抗逆性育种
植物对昆虫的化学防御类型主要包括以下3类： (1)产生能引起昆虫忌避或抑制其取食的物质，使觅食昆
抗逆育种幻灯片演示稿
• 2．植物品种的抗虫机制，分为形态学、 解剖学和生物化学抗性三方面
– (1)形态抗性
• 指植株的形态、颜色等外部特征不利于害虫的取 食．栖居和产卵。
– (2)解剖学抗性
• 是植株的组织结构不利于害虫的取食、侵入。
– (3)化学抗性
• 植物体内的某些化学物质影响害虫的栖居、产卵 和取食。
三、抗虫性的遗传
• 植物的抗病机制
– 1，植物固有的抗菌物质
• (1)酚类化合物 • (2)木质素
– ①木质素可以增强寄主细胞壁抗真菌穿透的结构强度 – ②病原菌不分泌分解木质素的酶类 – ③由于木质素可以增强植物细胞的木质化程度，从而
可限制真菌毒性酶和毒素向寄主细胞扩散 – ④形成木质素的低分子质量酚类前体物质，可以钝化
抗性的表现形式
垂直抗病性
往往是过敏性坏死型，反应表现明显，易于识别。
水平抗病性
过敏性坏死以外的多种抗性，表现不突出，大多 为中度水平。
抗性的作用
垂直抗病性
使病原菌无法寄生或发展。
水平抗病性
减缓病害发展速度，推迟发病高峰来临的时间。
抗性的遗传
垂直抗病性
单基因或少数基因决定质量遗传。
水平抗病性
受微效多基因决定的数量遗传。
耐害性 一些作物品种遭受虫害后，仍然能够正 常生长发育，在个体或群体水平上表现 出一定的再生或补偿能力，不至于大幅 度减产。
• 抗虫机制
– ①拒虫性
• 植物的化学或形态特使害虫不能取食、产卵或栖息
– ②抗虫性
• 植物体内的某些化学物质不利于取食害虫的存活、生长发 育及繁殖，使害虫饥饿、慢性中毒或死亡
• 4．细胞质抗性
–其特点是抗、感亲本杂交时，正反交所得的结果不 同，抗性表现母性遗传。杂交后代自交或回交，均 不发生抗性分离
作物抗逆育种ppt课件
简单，重复性好，但只能做萌发期、苗期鉴定，后期鉴定比 较困难。
22
生理生化指标综合评价
• (1)叶水势(LWP)
– 御旱作物能够通过维持较高的组织含水量来 抵抗干旱胁迫，其叶水势值较高；
– 耐旱作物其叶水势值较低，它们是在组织内 部水分亏缺的情况下耐受干旱胁迫，继续生 存和繁殖。
• (2)叶片相对含水量(RWC)和水分饱和亏 (WSD)
6
我国：85％的自然灾害为气象灾害，干旱灾害又 占气象灾害的50％左右， 3/4的耕地面积遭受 不同程度干旱的威胁，20世纪九十年代我国北 方干旱频繁发生，特别是西北地区出现了1995 年和1997年的严重干旱，而南方部分地区近几 年也频繁发生干旱。
7
8
9
10
11
12
13
（一）作物抗旱性
– 干旱、盐渍都会构成对植物的渗透胁迫，在一定范围内， 植物能通过自身细胞的渗透调节作用来抵抗外界的渗透胁 迫。植物不同种或品种的这种调节能力差异很大，这种差 别表现为植物种或品种的抗旱性的不同。
20
四、抗旱性鉴定
• (一)抗旱鉴定的方法
– 1.田间直接鉴定法
• 将待鉴定的材料直接播种或定植于大田利用自然 降水不足或控制浇水等方法，造成干旱胁迫，在 整个生育期内测定一些与抗旱有关的形态或生理 生化指标，最后测定产量，计算抗旱系数、抗旱 指数等。
23
• (3)质膜透性
– 测定电导率即可了解质膜伤害程度。抗旱性强的品 种细胞膜透性增加少，电解质外渗量少。
• (4)气孔扩散阻力
– 气孔是CO2进入与水分蒸腾的主要通道。气孔的开 闭大小对作物抗旱起重要作用。
• (5)保护酶活性
– 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧 化氢酶(CAT)都是植物组织防御系统中的重要保护 酶，抗旱性强的品种在水分胁迫条件下，SUD、 CAT和POD活性明显高于抗旱性弱的品种。
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生理生化指标综合评价
• (1)叶水势(LWP)
– 御旱作物能够通过维持较高的组织含水量来 抵抗干旱胁迫，其叶水势值较高；
– 耐旱作物其叶水势值较低，它们是在组织内 部水分亏缺的情况下耐受干旱胁迫，继续生 存和繁殖。
• (2)叶片相对含水量(RWC)和水分饱和亏 (WSD)
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我国：85％的自然灾害为气象灾害，干旱灾害又 占气象灾害的50％左右， 3/4的耕地面积遭受 不同程度干旱的威胁，20世纪九十年代我国北 方干旱频繁发生，特别是西北地区出现了1995 年和1997年的严重干旱，而南方部分地区近几 年也频繁发生干旱。
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（一）作物抗旱性
– 干旱、盐渍都会构成对植物的渗透胁迫，在一定范围内， 植物能通过自身细胞的渗透调节作用来抵抗外界的渗透胁 迫。植物不同种或品种的这种调节能力差异很大，这种差 别表现为植物种或品种的抗旱性的不同。
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四、抗旱性鉴定
• (一)抗旱鉴定的方法
– 1.田间直接鉴定法
• 将待鉴定的材料直接播种或定植于大田利用自然 降水不足或控制浇水等方法，造成干旱胁迫，在 整个生育期内测定一些与抗旱有关的形态或生理 生化指标，最后测定产量，计算抗旱系数、抗旱 指数等。
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• (3)质膜透性
– 测定电导率即可了解质膜伤害程度。抗旱性强的品 种细胞膜透性增加少，电解质外渗量少。
• (4)气孔扩散阻力
– 气孔是CO2进入与水分蒸腾的主要通道。气孔的开 闭大小对作物抗旱起重要作用。
• (5)保护酶活性
– 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧 化氢酶(CAT)都是植物组织防御系统中的重要保护 酶，抗旱性强的品种在水分胁迫条件下，SUD、 CAT和POD活性明显高于抗旱性弱的品种。
《林木抗逆性育种》课件
《林木抗逆性育种》PPT课件
目 录
引言林木抗逆性育种的基本原理林木抗逆性育种的技术和方法林木抗逆性育种的应用和前景林木抗逆性育种的研究进展和案例分析
01
引言
随着全球气候变化和环境恶化，林木抗逆性育种成为应对环境变化的重要手段，提高林木对各种逆境因素的抗性，如干旱、盐碱、高温等。
应对环境变化
林木抗逆性育种有助于保护森林生态系统，维护生态平衡，提高生态系统的稳定性和可持续性，保障国家生态安全。
03
林木抗逆性育种的技术和方法
利用重组DNA技术，将外源基因导入林木细胞，实现基因的转移基因编辑工具，对林木基因进行精确的敲除、插入和突变，以实现抗逆性状的改良。
基因编辑技术
利用分子标记技术，将与林木抗逆性状相关的基因定位到染色体上，确定其遗传位置。
研究方向
分析未来林木抗逆性育种的研究重点，如提高林木的抗旱、抗寒、抗病虫害等能力，以及培育多功能、高效益的林木品种等。
研究重点
提出促进未来林木抗逆性育种发展的实施策略和建议，包括加强国际合作、加大研发投入、培养专业人才等。
实施策略与建议
THANK YOU
感谢各位观看
详细描述
总结词：抗逆性育种是林木育种的重要方向之一，主要采用传统育种和分子育种相结合的方法。选择和培育具有优良抗逆性状的种质资源是抗逆性育种的基础，同时还需要制定科学的育种计划和策略。
总结词：林木的抗逆性是由多个基因控制的复杂遗传系统，涉及到多个生物学途径和代谢过程。了解和掌握抗逆性育种的遗传基础有助于更好地进行林木抗逆性育种。
04
林木抗逆性育种的应用和前景
抗逆性林木的培育
通过基因工程、细胞工程和分子标记辅助育种等现代育种技术，培育具有抗逆性状的林木新品种。
林木育种学：第九章-林木抗逆性育种-第十章-木材品质遗传改良
2.木材密度变异规律
径向变异：（1）沿半径方向年轮平均密度逐 渐增大，或到一定年龄曲线变平；（2）从髓 心附近木材密度开始减少，然后转为逐渐增 加；（3）从髓心到树皮木材密度逐渐减少。
纵向变异：树干基本木材密度最大，自树基 向上逐渐减小，但在树冠部位略有增加。
三、木材品质的遗传变异
详见教材 P180-185
一、抗逆性育种的基本意义与方法
2、逆境的种类
3、抗逆性育种的方法
二、抗旱性育种
树木是多年生植物，具有生 命周期和年周期两个生长发 育周期，对干旱的抵抗能力 主要通过忍耐干旱和提高水 分利用效率来实现。
1、抗旱性的含义
逃避干旱
生长在干燥地区的一年生植物， 雨季来临时种子即发芽、生长， 在数星期内开花、结果，在干季 来临前种子已成熟，而以种子度 过干季，逃避旱季的危害。
短命植物！！
2、抗旱性的鉴定与选育
三、抗寒性育种
低温对植物的伤害可分为冷害和冻害两类。 冷害：指植物在生长季节，受到0℃以上低
温的损害。 冻害：植物受到冰点以下的低温胁迫，发生
组织结冰而造成的伤害。
1、抗寒性的含义
2、植物抗冻的方式
回避细胞内结冰； 避免脱水胁变； 忍耐细胞脱水胁变。
边材树种：树种的边材与心材颜色区分不大，含 水量也相等，如桦木、桤木等。
（4）其他定义
生长轮（见教材P174）； 早材与晚材（见教材P174）。
2、微观构造
（1）针叶树的管胞（见教材P174 ）； （2）阔叶树材的纤维（见教材P175 ）； （3）木射线（见教材P175 ）。
3、主要生长缺陷
具体接虫方法：针刺测定、网室放虫测定和人工接幼 虫测定。
树木抗虫性表现是树木抗虫遗传特性、害虫为害遗传 特性、接虫方法、环境条件等诸多因素相互作用的结 果，动态性很强。
林木育种学：第九章-林木抗逆性育种-第十章-木材品质遗传改良
原生防卫：指林木在进化过程中形成的组织结构或产 生毒它性化学性质，包括机械阻止、使昆虫中毒或干 扰昆虫生长发育及生殖等；
诱发防卫：是指在昆虫侵害后，林木在非固有的理化 因子刺激下所做出的组织和化学反应，包括分泌毒它 性化合物、坏死反应和减少对入侵者所必需的营养物 质的供给等。
2、植物对昆虫的化学防御类型
4、抗寒性的鉴定和鉴定指标
四、耐湿性育种
1、耐湿性的含义
气象原因造成的：生育期间，雨量过多或过 于集中；
非气象原因造成的：作物布局不当。
耐湿性
是指在土壤渍水条件下，作物根部受到缺氧 和其他因素胁迫而具有减免受害的能力。
2、耐湿性的鉴定和选育
鉴定方法二
五、耐盐性育种
土壤中盐碱过多时，就会危害植物的正常生 长，称为盐害。
细菌一般经过伤口、气孔、皮孔等进入寄主 细胞间隙和导管。
2、抗病机制
植物的抗病性：指植物与病原物相互关系中，寄 主植物抵抗病原物侵染的性能。它除了受遗传性 质制约外，还受环境和病原物的致病性影响，因 此是一个综合性状的总称。
3、树木抗病性分类（遗传方式）
单基因抗病性：控制抗病性的基因只有一个，有显 性与隐性之分；大量研究证明，寄主植物对许多病 害存在着单基因控制的遗传。
一、抗逆性育种的基本意义与方法
2、逆境的种类
3、抗逆性育种的方法
二、抗旱性育种
树木是多年生植物，具有生 命周期和年周期两个生长发 育周期，对干旱的抵抗能力 主要通过忍耐干旱和提高水 分利用效率来实现。
1、抗旱性的含义
逃避干旱
生长在干燥地区的一年生植物， 雨季来临时种子即发芽、生长， 在数星期内开花、结果，在干季 来临前种子已成熟，而以种子度 过干季，逃避旱季的危害。
诱发防卫：是指在昆虫侵害后，林木在非固有的理化 因子刺激下所做出的组织和化学反应，包括分泌毒它 性化合物、坏死反应和减少对入侵者所必需的营养物 质的供给等。
2、植物对昆虫的化学防御类型
4、抗寒性的鉴定和鉴定指标
四、耐湿性育种
1、耐湿性的含义
气象原因造成的：生育期间，雨量过多或过 于集中；
非气象原因造成的：作物布局不当。
耐湿性
是指在土壤渍水条件下，作物根部受到缺氧 和其他因素胁迫而具有减免受害的能力。
2、耐湿性的鉴定和选育
鉴定方法二
五、耐盐性育种
土壤中盐碱过多时，就会危害植物的正常生 长，称为盐害。
细菌一般经过伤口、气孔、皮孔等进入寄主 细胞间隙和导管。
2、抗病机制
植物的抗病性：指植物与病原物相互关系中，寄 主植物抵抗病原物侵染的性能。它除了受遗传性 质制约外，还受环境和病原物的致病性影响，因 此是一个综合性状的总称。
3、树木抗病性分类（遗传方式）
单基因抗病性：控制抗病性的基因只有一个，有显 性与隐性之分；大量研究证明，寄主植物对许多病 害存在着单基因控制的遗传。
一、抗逆性育种的基本意义与方法
2、逆境的种类
3、抗逆性育种的方法
二、抗旱性育种
树木是多年生植物，具有生 命周期和年周期两个生长发 育周期，对干旱的抵抗能力 主要通过忍耐干旱和提高水 分利用效率来实现。
1、抗旱性的含义
逃避干旱
生长在干燥地区的一年生植物， 雨季来临时种子即发芽、生长， 在数星期内开花、结果，在干季 来临前种子已成熟，而以种子度 过干季，逃避旱季的危害。
2.1抗逆性育种ppt课件
三 抗旱性育种
1 抗旱性的含义
大气干旱
干旱
土壤干旱
混合干旱
避旱
广义抗旱 免旱
耐旱
全国主要季节性干旱区
干旱的水稻田
干旱的玉米田
2 抗旱性的鉴定与选育 有关的性状指标：
（1〕形态指标：根系长度、数量及其分布，植 株冠层结构特征等。
（2〕生理指标：对蒸腾气孔调节、对缺水的渗 透调节、切叶的持水力等。
1 抗寒性的含义 寒害：泛指低温对作物所引起的损害。分为冻害
(freezing damage)和冷害(cold damage) 两种。 抗冻性：指其在0℃以下低温条件下具有延迟或避 免细胞间隙或原生质结冰的一种特性。 抗冷性：指其在O℃以上的低温度下能维持正常
生长发育到成熟的特性。
2 抗寒性的鉴定和鉴定指标 复杂的数量性状。 进行杂交育种。 抗寒资源包括地方品种、引进品种、野生近缘种。 鉴定和选择：自然鉴定为主，室内鉴定为补充。
生的水分胁迫。
2 耐盐性的鉴定技术与指标 （1〕营养液栽培法 （2〕萌发试验法 （3〕田间产量试验法
六 耐铝性育种
1 耐铝性的含义 铝害：由于土壤中可溶性铝含量过多而起的对作
物生长的抑制。 2 耐铝性的鉴定和育种
多采用营养液培养法。
声明：本章所有图片均源于网络。
习惯上把碳酸纳与碳酸氢纳为主的土壤称 为碱土，把氯化钠与硫酸纳为主的土壤称为盐 土；但是两者常同时存在，难以划分，就把盐 分过多的土壤统称为盐碱土，简称为盐土。
盐胁迫的两个组成部分：渗透胁迫和离子效应 耐盐性包括： 避盐性：如玉米、高粱等作物通过泌盐以避盐
害；又如大麦通过吸水稀释吸进的盐分。 耐盐性：通过细胞渗透调节以适应因盐渍而产
林木育种计划和多世代幻灯片
简单混合选择、轮回混合选择 简单轮回选择、轮回选择。
遗传图谱、数量性状基因定位
一、育种的主要环节
1.育种各环节的衔接
种源选择、林分选择、单株选择和杂交以 及母树林、种子园和采穗圃等技术措施， 不是孤立的，而是相互衔接，相互关联和 配合的技术环节。
图12-1 林木育种各环节及与生产的联系
2.育种一般模式及育种策略 育种模式
③策略要合理地运用育种的各个环节，并做好各个环节 间的衔接和配合；
④育种策略要能适应环境和社会需求的改变，具备灵活 应变和适应的能力，要保持种内遗传多样性；
⑤在达到预定目标的前提下，各项试验设计，应就简不就繁， 以达到最小投入，最大产出的目的。
三、制定策略的主要问题及其对策
多世代育种是育种策略的核心：最大限度地提高单位时间内 改进性状的遗传增益，维护育种群体广泛的遗传根底，防止 育种群体内亲缘关系开展过快，以便实现长期改进目标。
(4〕提供适合继续选择的根本群体。
交配设计种类
(1〕正向选型交配〔positive assortative mating,PAM )， 是适用于增加期望遗传增益的控制授粉设计，如将排序为第 一和第二的亲本组配，第三和第四的亲本组配，直至表现最 差两个亲本间的组配。这种交配设计可用于开展精选基因型 的小群体，或提高最正确基因型的频率，供进一步繁殖之用。
理想群体：世代间、子群体间的群体大小保 持不变，雌雄个体数目相等，群体内个体间 随机交配〔每个个体的交配时机和对后代的 奉有效献群是体：完有全效均群体等大的小〕不是。群体全部个体数，而是扣除
群体内由上代自交或近交的影响，剔出遗传重复，在全部 个体中对群体遗传起贡献作用的个体，或称为不存在亲缘 关系的个体群。
• 由几十个基因型组成的小群体〔称精选群体或核 心群体〕，要比由几百个基因型组成的大群体 〔主群体〕，周转得快，实现预期遗传增益的时 间要短。
遗传图谱、数量性状基因定位
一、育种的主要环节
1.育种各环节的衔接
种源选择、林分选择、单株选择和杂交以 及母树林、种子园和采穗圃等技术措施， 不是孤立的，而是相互衔接，相互关联和 配合的技术环节。
图12-1 林木育种各环节及与生产的联系
2.育种一般模式及育种策略 育种模式
③策略要合理地运用育种的各个环节，并做好各个环节 间的衔接和配合；
④育种策略要能适应环境和社会需求的改变，具备灵活 应变和适应的能力，要保持种内遗传多样性；
⑤在达到预定目标的前提下，各项试验设计，应就简不就繁， 以达到最小投入，最大产出的目的。
三、制定策略的主要问题及其对策
多世代育种是育种策略的核心：最大限度地提高单位时间内 改进性状的遗传增益，维护育种群体广泛的遗传根底，防止 育种群体内亲缘关系开展过快，以便实现长期改进目标。
(4〕提供适合继续选择的根本群体。
交配设计种类
(1〕正向选型交配〔positive assortative mating,PAM )， 是适用于增加期望遗传增益的控制授粉设计，如将排序为第 一和第二的亲本组配，第三和第四的亲本组配，直至表现最 差两个亲本间的组配。这种交配设计可用于开展精选基因型 的小群体，或提高最正确基因型的频率，供进一步繁殖之用。
理想群体：世代间、子群体间的群体大小保 持不变，雌雄个体数目相等，群体内个体间 随机交配〔每个个体的交配时机和对后代的 奉有效献群是体：完有全效均群体等大的小〕不是。群体全部个体数，而是扣除
群体内由上代自交或近交的影响，剔出遗传重复，在全部 个体中对群体遗传起贡献作用的个体，或称为不存在亲缘 关系的个体群。
• 由几十个基因型组成的小群体〔称精选群体或核 心群体〕，要比由几百个基因型组成的大群体 〔主群体〕，周转得快，实现预期遗传增益的时 间要短。
抗逆性育种(PPT 22页)
害 (freezing damage)和冷害(cold
damage)
两种。 抗冻性：指其在0℃以下低温条件下具有延迟或
避免细胞间隙或原生质结冰的一种特性。 抗冷2020性/8/6 ：指其在O℃以上的低温度下能维持正常
2 抗寒性的鉴定和鉴定指标 • 复杂的数量性状。 • 进行杂交育种。 • 抗寒资源包括地方品种、引进品种、野生
2 耐湿性的鉴定与选育 鉴定方法： 场圃鉴定法即田间鉴定双重比较法，就是 将供试材料和对照品种同时分别种植于人为 湿害处理的试验田区和对照区；通过各材料 间及其与对照品种间在处理区有关性状表现 的对比，和各该材料分别在处理区与对照区 有关性状表现的对比，使供试材料的耐湿性 差异得到较准确的鉴定。
2020/8/6
习惯上把碳酸纳与碳酸氢纳为主的土壤 称为碱土，把氯化钠与硫酸纳为主的土壤 称为盐土；但是两者常同时存在，难以划 202分0/8/6，就把盐分过多的土壤统称为盐碱土，
盐胁迫的两个组成部分：渗透胁迫和离子效 应
耐盐性包括： 避盐性：如玉米、高粱等作物通过泌盐以避 盐害；又如大麦通过吸水稀释吸进的盐分 。
抗逆性育种（PPT 22页）
一 抗逆性育种意义与基本方法 1 抗逆性育种的意义
抗逆性品种的推广应用对于合理利用自 然资源，保持农业生产可持续发展有重要 意义。
2020/8/6
2 作物逆境的种类 冻害（<0℃） 低温冷害
冷害（>0℃） 温度胁迫 高温危害
大气干旱
逆境
干旱（水分过少）
水分胁迫
土壤干旱
声明：本章所有图片均源于网络。
2020/8/6
干旱的水稻田
干旱的玉米田
2天020马/8/6行空官方博客：/tmxk_docin ;QQ:1318241189
damage)
两种。 抗冻性：指其在0℃以下低温条件下具有延迟或
避免细胞间隙或原生质结冰的一种特性。 抗冷2020性/8/6 ：指其在O℃以上的低温度下能维持正常
2 抗寒性的鉴定和鉴定指标 • 复杂的数量性状。 • 进行杂交育种。 • 抗寒资源包括地方品种、引进品种、野生
2 耐湿性的鉴定与选育 鉴定方法： 场圃鉴定法即田间鉴定双重比较法，就是 将供试材料和对照品种同时分别种植于人为 湿害处理的试验田区和对照区；通过各材料 间及其与对照品种间在处理区有关性状表现 的对比，和各该材料分别在处理区与对照区 有关性状表现的对比，使供试材料的耐湿性 差异得到较准确的鉴定。
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习惯上把碳酸纳与碳酸氢纳为主的土壤 称为碱土，把氯化钠与硫酸纳为主的土壤 称为盐土；但是两者常同时存在，难以划 202分0/8/6，就把盐分过多的土壤统称为盐碱土，
盐胁迫的两个组成部分：渗透胁迫和离子效 应
耐盐性包括： 避盐性：如玉米、高粱等作物通过泌盐以避 盐害；又如大麦通过吸水稀释吸进的盐分 。
抗逆性育种（PPT 22页）
一 抗逆性育种意义与基本方法 1 抗逆性育种的意义
抗逆性品种的推广应用对于合理利用自 然资源，保持农业生产可持续发展有重要 意义。
2020/8/6
2 作物逆境的种类 冻害（<0℃） 低温冷害
冷害（>0℃） 温度胁迫 高温危害
大气干旱
逆境
干旱（水分过少）
水分胁迫
土壤干旱
声明：本章所有图片均源于网络。
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干旱的水稻田
干旱的玉米田
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第十四章 林木抗逆性育种
一、树木对胁迫的反应及其抗逆性机制
（二）生物胁迫
2、抗虫
树木的抗虫性：树木与昆虫协同进化过程中形成的一种可 以遗传的特性，它是树木不受虫害或受害较轻。
植物对昆虫的化学防御类型主要包括：
①产生能引起昆虫忌避或抑制其取食的物质，使觅食昆虫避开、 离去或阻碍取食中的昆虫取食；
②产生阻碍昆虫对食物消化和利用的化学因素；
二、抗逆性测定方法
（二）抗病性测定
1、常用人工接种方法
2、抗病性测定指标：
⑴发病率
⑵潜育期
⑶过敏反应
⑷病斑扩展速度
二、抗逆性测定方法
（三）抗虫性测定
1、人工接虫技术
2、室内饲养虫源的要求：
具有正常的生活力；遗传性比较一致；饲料相对不变；不
带树木的病原物。
3、树木抗虫性测定方法：
①直接测定：是抗虫性测定的最重要依据。 ②间接测定
4、抗虫育种
良种中选择适当的个体为亲本，用具有抗性的品种或
个体与之杂交，在杂种后代中选出经济性状和抗性
都优良的家系或无性系为抗性品种。
中国林科院用天牛危害较轻且速生的I一69杨为母本，与 I一
63杨、欧洲黑杨和晚花杨为父本进行有性杂交，对3个杂交组 合杂种F1代的16个无性系进行了比较研究。
三、林木抗逆育种途径与策略
4、抗病育种：种源选择提高抗病能力
抗病性单株的选择应该在严重感病的林分中进行
三、林木抗逆育种途径与策略
（一）选择育种
5、抗虫育种
抗虫性个体的选择应该在严重感染虫害的林分中进行。
根据虫害的危害特性，注意树木的筛选年龄。
选择抗虫性个体时应降低入选率，尽可能多选一些。
Charles等(1991)对欧洲赤松不同种源及个体对欧洲松梢
风景园林植物基础植物的抗逆生理PPT课件
第31页/共73页
第五节 植物的抗涝性
三、症状与危害： 涝害的核心是液相代替了气相，植物缺氧。生长量降低，根变黑，叶黄化，
株植矮小。无氧呼吸代替有氧呼吸，产生有毒物质；代谢损害，光合受抑； 营养失调，土壤理化性质改变，吸收困难。
水涝缺氧还使线粒体数量减少，体积增大，嵴数减少；如果缺氧时间 过长则导致线粒体失活。
第35页/共73页
四、涝害对植物的影响
• 引起乙烯的增加:淹水条件下植物体内乙烯含 量增加。如水涝时，美国梧桐乙烯含量提高 10倍。高浓度的乙烯引起叶片卷曲、偏上生 长、脱落，茎膨大加粗，根系生长减慢，花 瓣褪色等。
• 对植物代谢的影响:使植物的光合速率显著下 降，其原因可能与阻碍CO2的吸收及同化产 物运输受阻有关；水涝主要影响植物的呼吸， 有氧呼吸受抑制，无氧呼吸加强，ATP合成 减少，同时积累大量的无氧呼吸产物(如丙酮 酸、乙醇、乳酸等)。
• 水生植物(不能在水势为0.5~-1MPa以下环 境中生长的植物)；
• 中生植物(不能在水势-2.0MPa以下环境中生 长的植物)；
• 旱生植物(不能在水势-4.0MPa以下环境中生 长的植物)。
• ①逃旱性：这类植物主要是通过缩短生育期， 以逃避干旱缺水的季节。如某些沙漠植物。
• ②御旱性：这类植物主要利用形态结构上的 特点，保持良好的水分内环境，使植物在干 旱条件下维持体内较充足的水分状况。
• 根据植物对冷害的反应速度，可以把冷害分为两类。
• 直接伤害：植物受低温影响几小时，最多在一天之 内即出现伤斑及坏死，禾本科植物还会出现芽枯、 顶枯等现象，说明这种影响已侵入细胞内，直接破 坏了原生质活性；
• 间接伤害：植物在受到低温危害后，植株形态并无 异常表现，至少在几天之后才出现组织柔软、萎蔫， 这是因为低温引起代谢失常、生物化学的缓慢变化 而造成的细胞伤害。
第五节 植物的抗涝性
三、症状与危害： 涝害的核心是液相代替了气相，植物缺氧。生长量降低，根变黑，叶黄化，
株植矮小。无氧呼吸代替有氧呼吸，产生有毒物质；代谢损害，光合受抑； 营养失调，土壤理化性质改变，吸收困难。
水涝缺氧还使线粒体数量减少，体积增大，嵴数减少；如果缺氧时间 过长则导致线粒体失活。
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四、涝害对植物的影响
• 引起乙烯的增加:淹水条件下植物体内乙烯含 量增加。如水涝时，美国梧桐乙烯含量提高 10倍。高浓度的乙烯引起叶片卷曲、偏上生 长、脱落，茎膨大加粗，根系生长减慢，花 瓣褪色等。
• 对植物代谢的影响:使植物的光合速率显著下 降，其原因可能与阻碍CO2的吸收及同化产 物运输受阻有关；水涝主要影响植物的呼吸， 有氧呼吸受抑制，无氧呼吸加强，ATP合成 减少，同时积累大量的无氧呼吸产物(如丙酮 酸、乙醇、乳酸等)。
• 水生植物(不能在水势为0.5~-1MPa以下环 境中生长的植物)；
• 中生植物(不能在水势-2.0MPa以下环境中生 长的植物)；
• 旱生植物(不能在水势-4.0MPa以下环境中生 长的植物)。
• ①逃旱性：这类植物主要是通过缩短生育期， 以逃避干旱缺水的季节。如某些沙漠植物。
• ②御旱性：这类植物主要利用形态结构上的 特点，保持良好的水分内环境，使植物在干 旱条件下维持体内较充足的水分状况。
• 根据植物对冷害的反应速度，可以把冷害分为两类。
• 直接伤害：植物受低温影响几小时，最多在一天之 内即出现伤斑及坏死，禾本科植物还会出现芽枯、 顶枯等现象，说明这种影响已侵入细胞内，直接破 坏了原生质活性；
• 间接伤害：植物在受到低温危害后，植株形态并无 异常表现，至少在几天之后才出现组织柔软、萎蔫， 这是因为低温引起代谢失常、生物化学的缓慢变化 而造成的细胞伤害。
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序
• 林木频繁地受环境胁迫（stress），生长、发育或繁殖将受到不利影 响，甚至死亡。胁迫可以是生物性的（biotic），即由病虫害引起， 也可以是非生物性的（abiotic），即由过度或不足的物理、化学条件 引发。导致林木损伤的物理、化学因素有干旱、寒冷、高温、水涝、 盐渍、污染、土壤矿物质营养不足以及光照太强或太弱等。不同树种 或同一树种的不同种源、群体和个体对环境胁迫的反应不同。林木长 期生长在各种胁迫的自然环境中，通过自然选择或人工选择，有利性 状被保留下来，并不断加强，不利性状不断被淘汰，林木便产生一定 的适应性，即能采取不同的方式去抵抗各种胁迫因子。林木抵抗各种 胁迫因子的能力称为抗逆性（stress resistance）。 充分利用林木抗逆 性的遗传变异，通过一定的育种途径，选育出对某种不良环境具有抗 性或耐性的群体和个体，应用于生产，这一过程可称为抗逆性育种 (breeding for stress resistance)。
第九章 林木抗逆性育种
杨敏生
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1
本章讲述内容
• 一、树木对胁迫的反应及其抗逆性机制 • 1、非生物胁迫 • 2、生物胁迫 • 二、抗逆性测定办法
– 1、抗旱、抗寒、抗盐碱能力的测定 – 2、抗病性测定 – 3、抗虫性测定 • 三、林木抗逆育种途径与策略 – 1、选择育种 – 2、杂交育种 – 3、耐盐突变体的筛选 • 四、展望
胁迫特征
树木特征
反应
结果
环 境
•胁
迫
严重性
持续时 间
暴露次 数
胁迫组 合
涉及到的器 官或组织
抗性
发育阶段
基因型
敏感 性敏感
存活并生长 死亡
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（1）对干旱的适应性
• 由于经过长期自然选择，树木可通过不同途径来抵御和适应干旱。 • Levitt (1972) 将避旱性、耐旱性统称为抗旱性。 • Turner (1979) 把栽培植物对干旱的适应性划分为避旱、高水势下耐旱
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3
一、树木对胁迫的反应及其抗逆性机制
• 1、非生物胁迫 – （1）对干旱的适应性 – （2）对低温的适应性 – （3）对土壤盐碱的适应性
• 2、生物胁迫 – （1）病害-抗病 – （2）虫害-抗虫
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4
1、非生物胁迫
• 胁迫可以引起树木的一系列反应，从调节基因表达，细 胞代谢到生长表现。
• 胁迫的严重程度、持续时间、出现频率，会对树木造成 不同的影响。
复侵袭造成的伤害。 • 冻害是指植物受到冰点以下的低温胁迫，发生组织结冰而造成的伤害。
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12
(2) 对低温的适应性
• 与冷害相比，冻害更为普遍。关于植物冻害机理，有多种 假说，比较认同的是膜伤害假说。
• 多种不利条件对树木的影响也不同于单因素造成的胁迫。
• 树木对环境胁迫的反应取决于树木自身的特征，包括基 因型、器官与组织的种类和发育阶段等（图9－1）。
• 树木抗胁迫机制可分为两大类：逃避(avoidance)—即防接 触胁迫；耐受（tolerance）—即树木可以抵抗胁迫。
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环境胁迫的因素与树木的反应
• 当干旱进一步加剧时， 常引起植物叶片形态改变，如叶片卷曲、 萎蔫、复叶闭合、茸毛或蜡质增厚，甚至叶片脱落或死亡，从而 减少对光能的吸收和减小蒸腾面。
• 许多抗旱的植物种类，特别是荒漠地区生长的树木，其形态均表 现出避旱的特征。如在中亚荒漠地区生长的常绿灌木沙冬青，其 根、茎、叶均表现出抗脱水的旱生特征。沙冬青叶片上下表皮皆 具有浓密的表皮毛，气孔下陷极深，形成气孔窝，由不透水的脂 类物质组成的角质层厚达15μm，以抑制蒸腾失水， 并加强反射 使叶肉细胞免于灼伤。叶肉细胞紧密排列，全部栅栏化，海绵组 织退化，细胞壁较厚，细胞间自由空间度很小，细胞质浓厚，内 含物丰富， 都有利于适应水分和温差的胁迫。
• 当受到脱水伤害时，植物体内主要通过调整生物膜结构与功能、渗 透调节作用和抗过氧化能力来完成抗脱水伤害。
• 植物体内的这种反应是通过植物的合成和降解来实 对低温的适应性
• 低温对植物的伤害可分为冷害和冻害两类。 • 冷害是热带、亚热带喜温植物及生长旺盛的温带植物，突然遭到0℃以上低温或低温反
和低水势下耐旱三种类型。 • Hall (1990) 认为，植物对干旱的适应性应包括三种机制：避旱、耐旱
和水分利用效率。 • 树木是多年生植物，具有生命周期和年周期两个生长发育周期，对
干旱的抵抗能力主要通过忍耐干旱和提高水分利用效率来实现的。 • 综合现有的研究成果，树木的抗旱性机制可归纳如下：
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（1）对干旱的适应性
• B 低水势下忍耐脱水抵御干旱
• 在持续干旱下，推迟脱水的各种机制最终会失去作用，不可避免地 造成植物脱水，严重时可导致不可逆的伤害或死亡。
• 耐旱的树木均具有较强的耐脱水能力。
• 植物组织耐脱水的主要机理：一是在低水势下保持一定的膨压和代 谢功能，增加细胞的持水能力；二是细胞能忍受脱水，不受或少受 伤害。
降低质 细胞弹性膜量
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忍耐脱 水
原生质耐脱水能 力
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（1）对干旱的适应性
• A 高水势下延迟脱水躲避干旱
• 在土壤或大气出现干旱胁迫时，植物首先通过增加吸水或减少水分消 耗，维持较高的水势和水分利用效率，推迟组织脱水，以达到躲避干 旱的目的。
• 抗旱植物的一个普遍特征就是根系生长快、根深，根的活力强。许多 观察发现，在干旱条件下植物根/茎比值提高。
• 除了提高吸水能力外，某些植物的抗旱性完全或部分取决于减少蒸腾 失水。
• 减少水分损失的途径主要是通过以下三个途径来实现：
• （1）增加气孔阻力和角质层阻力； • （2）通过改变叶片的形态特征，减少对光能的吸收； • （3）减少蒸腾表面积。
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（1）对干旱的适应性
• A 高水势下延迟脱水躲避干旱
植物耐旱机理分类
逃
避
干
旱 耐
旱
性
忍
耐
干
旱
高水势 延迟脱 水耐 旱
低水势 延迟脱 水耐 旱
保持水 分吸收
减少水 分丧失
保持 膨压 压压
增加根系深度和密 度 1、增加气孔及角质层的扩散 阻力 2、减少叶片对太阳辐射能的 吸收度
3、减少叶蒸发面积
1、渗透调节作 用
2、增加组织弹 性
1．减少细胞内水 分 2、减少细胞体 积 3、增加细胞内溶