植物营养的遗传特性与改良课件.pptxVIP

;作物增产途径;英国洛桑试验站1952-1976年，采用高产、高效的品种，使春小麦的氮利用率由35%提高到65%;改良植物的遗传特性，解决养分的

“遗传学缺乏”。(geneticdeficiency)——植物营养遗传学

;主要内容;第一节;遗传学中把生物个体所表现的形态特征和生理生化特性统称为性状。

植物营养性状是指与植物营养特性有关的植物性状的总称，主要包括养分效率和对元素毒害的抗性。;目前对养分效率（Nutrientefficiency）尚无统一定义。

一般认为，养分效率应包括两个方面的含义：

其一、当植物生长的介质，如土壤中养分元素的有效性较低，不能满足一般植物正常生长发育的需要时，某一高效基因型植物能正常生长的能力；

其二、当植物生长介质中养分元素有效浓度较高，或不断提高时，某一高效基因型植物的产量随养分浓度的增加而不断提高的基因潜力。;;;植物营养性状的复杂性

根际生态系统与养分吸收

植株体内养分运输、同化和代谢过程的复杂性

植物营养性状的多层次性

植物营养性状遗传的特点

表现为连续变异的数量性状，但又不同于一般的数量性状

是多个子性状综合表现的结果;植物营养性状的表现型、基因型和基因型差异;P1;植物基因型与表现型的关系;

;;一、植物营养性状基因型差异的例证;不同基因型小麦在缺锌条件下

籽粒产量(t/ha)比较;在缺铜土壤上不同基因型对铜的反应;二、形态学和生理学差异;养分效率基因型差异的可能机理;养分吸收效率既取决于根际养分供应能力及养分的有效性，同时也取决于植物根细胞对养分的选择性吸收和运转能力。

在养分胁迫时，植物可通过根系形态学和生理学的变化机理来调节自身活化和吸收养分的强度。对于磷、锌等土壤中弱移动性的养分，根系形态特征如根系体积、分布深度、根毛数量等的改变对养分吸收有明显的影响。

根际pH值和氧化还原电位的改变，根分泌的还原性和螯合性物质以及微生物能源的种类和数量等都是衡量不同基因型植物吸收效率的标准。;根分泌物是植物适应其生态环境的主要物质，依据诱导因子的专一性，可划分为非专一性和专一性两类。;专一性根分泌物是植物受某一养分胁迫诱导，在体内合成，并通过主动分泌进入根际的代谢产物。营养胁迫条件下，专一性根分泌物的数量约占光合作用所固定碳的25%~40%。;专一性根分泌物的合成和分泌只受养分胁迫因子的专一诱导和控制，改善营养状况就能抑制或终止其合成和分泌。

缺磷可诱导白羽扇豆形成排根，约23%的光合作用固定碳以柠檬酸的形态从排根区释放进入根际。;;根分泌的低分子有机物

对根际养分的活化作用;（二）运输效率;养分的利用效率是指植物组织内单位养分所产生的地上部干物质重量。通常养分利用率高的植物体内养分的浓度较低。;;植物对矿质养分胁迫的适应性机理;养分高效基因型应具备以下几个方面的特点：;;磷营养效率的遗传控制表现为连续变异，具有多基因控制的数量遗传特性。

大豆的铁营养效率是由同一位点的一对等位基因（Fe，Fe和fe，fe）控制的，铁高效基因（Fe，Fe）为显性，其分离方式符合孟德尔遗传规律。进一步研究结果表明，铁营养效率的控制部位在根部而不在地上部。铁高效基因型大豆的根系具有较高还原铁的能力。;大豆铁高效率基因型（FeFe）×

铁低效率基因型（fefe）杂交后代分离的图式;大豆根系控制铁营养效率示意图;;第三节;植物性状转移和鉴定的方法;传统育种方法

在植物营养性状改良中的应用;1、引种

植物引种是指从外地直接引入适合本地栽培条件的植物品种或品系。引种的目的不一定是为专门引入某一具体性状，而可能是用外来种质作为改良该性状有用的遗传资源。

2、选择

植物营养问题往往有比较明显的土壤特异性，只有经过在特定土壤环境中选择的品种才能有更好的适应性。;杂交与系谱选择是指选择适当的两个亲本进行杂交，然后从杂交后代（从F2代开始直至F3~F10代，甚至F11~F12代）的分离群体中选出具有亲本优良性状的个体，并将所有的亲子关系记录在案。这实际上是一种杂交与选择相结合的育种方法。

杂种优势（简称杂优）育种只采用杂种第一代（F1）作为栽培种，目的是利用F1代的杂种优势。;对于加性遗传方差占优势的众多性状，特别是一些数量性状，必须采用能将有利的基因逐渐集中起来的方法而改良整个群体。最常用的方法是轮回选择，即通过反复循环选择-互交-评价的过程而获得新的改良群体。;铁效率育种的一些实例;作物;细胞遗传学和体细胞遗传学

方法在植物营养性状改良中的应用;细胞遗传学方法;人工创造多倍体是远缘杂交的一个重要手段，通常将原种或杂种的合子染色体数加倍，以得到可育的杂种后代。一个很好的例子是小黑麦的育成。

如果能够对某一优良形状的控制基因进行染色体定位，然后通过染色体替换的办