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第十四章 林木抗逆性育种 逆境的概念及种类 逆境：对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。 逆境种类 抗逆性：林木抵抗各种胁迫因子的能力。 抗逆机制：逃避、耐受 抗逆性育种：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。 一、树木对胁迫的反应及其抗逆性机制 （一）非生物胁迫 1、对干旱的适应性 提高水分利用率和忍耐干旱 抗旱机制： ①高水势下延迟脱水躲避干旱：抗旱植物的一个普遍特性就是根系生长快、根深，根的活力强。 ②低水势下忍耐脱水抵御干旱 一、树木对胁迫的反应及其抗逆性机制 （一）非生物胁迫 2、对低温的适应性 低温对植物的伤害可分为冷害和冻害两大类。 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。 植物冻害机制：膜伤害假说 植物避免细胞内结冰的方法有4条途径： ①提高细胞液浓度，降低冰点； ②使细胞内的水流到细胞外结冰； ③细胞液的过冷却； ④水的玻璃态化。 抗寒性：植物在长期寒冷环境中，通过本身的遗传变异和自然选择获得的，是适应低温的遗传特性。 一、树木对胁迫的反应及其抗逆性机制 （一）非生物胁迫 3、对土壤盐碱的适应性 盐碱胁迫对植物造成的伤害主要表现在两个方面： ①细胞质中金属离子，主要是Na+离子的积累，它会破坏细胞内离子平衡并抑制细胞内生理生化代谢过程，使植物光合作用能力下降，最终因碳饥饿而死亡； ②盐碱土壤是一个高渗环境，它能阻止植物根系吸收水分，从而是植物因“干旱”而死亡。 泌盐植物 稀盐植物 聚盐植物 拒盐植物 一、树木对胁迫的反应及其抗逆性机制 （二）生物胁迫 1、病害及抗病 造成植物病害病原物主要有真菌、细菌、类病毒和病毒等 植物的抗病性：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。 植物被病原物侵染后一般表现为：感病、带病、抗病或免疫等四种反应。 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； ③植物改变昆虫所需营养成分的食量和比例，使不利于昆虫的生长、发育和繁殖。 二、抗逆性测定方法 （一）抗旱、寒、盐碱能力的测定 树木抗旱、寒、盐碱性测定方法很多，主要包括田间直接测定、盆栽测定、人工气候室测定和室内模拟测定。 1、田间直接测定 2、盆栽测定 3、室内模拟胁迫测定法 4、生理生化测定：包括质膜透性、水分生理、保护酶活性等。 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 三、林木抗逆育种途径与策略 （一）选择育种 1、抗寒育种 在地理环境变化中，温度是影响树木生长最主要的生态因子。 树木抗寒性的地理种源变异最为明显。 2、抗旱育种：选种 3、耐盐育种：树木长期生长在各种土壤环境中，必然会产生耐盐性的遗传变异，选种的潜力是巨大的 三、林木抗逆育种途径与策略 （一）选择育种 4、抗病育种：种源选择提高抗病能力 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卷叶蛾敏感性进行了连续5年的观测。 三、林木抗逆育种途径与策略 （二）杂交育种 1、抗旱、抗寒育种 采用抗逆性强、速生性好的树种或品种进行有性杂交，是抗旱选育的重要手段之一。 2、抗盐育种