Genetic basis of salt tolerance in wheat pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:VDM Verlag

作者:Zulfiqar Ali

出品人:

页数:92

译者:

出版时间:2009-05-20

价格:USD 67.00

装帧:Paperback

isbn号码:9783639148688

丛书系列:

图书标签:

• Wheat
• Salt Tolerance
• Genetics
• Plant Physiology
• Molecular Biology
• Crop Improvement
• Abiotic Stress
• Gene Mapping
• QTL Analysis
• Plant Breeding

小麦的耐盐性：一份深度探索 本书旨在全面梳理和解析小麦（Triticum spp.）植物在面对土壤盐碱化胁迫时的复杂生理、生化及遗传调控机制。随着全球人口增长和耕地资源日益有限，土壤盐碱化已成为影响作物产量和可持续农业发展的主要挑战之一，而小麦作为世界最重要的粮食作物之一，其耐盐性研究显得尤为关键。 第一部分：小麦盐胁迫下的生理响应 本部分将深入探讨小麦在不同生长发育阶段，尤其是幼苗期和成熟期，暴露于不同浓度盐分（如NaCl、Na2SO4、CaCl2等）胁迫下的多维度生理变化。我们将详细阐述： 渗透调节机制： 重点分析植物细胞如何积累和合成低分子量的兼容性溶质（如脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖、多胺等）来降低细胞渗透势，维持细胞膨压，从而抵御高盐环境造成的脱水胁迫。我们将讨论这些物质的合成途径、细胞定位及其在应对急性与慢性盐胁迫中的作用。 离子毒害的缓解： 盐胁迫最直接的危害之一是钠离子（Na+）和氯离子（Cl-）的过量积累对细胞正常生理功能造成的干扰。本部分将详述植物如何通过限制Na+进入根系、将其转运到液泡储存（“液泡隔室化”）、从地上部向地下部排出，以及利用K+等其他阳离子进行拮抗等策略来减轻离子毒害。我们将重点介绍参与这些过程的关键离子转运蛋白，如SOS（Salt Overly Sensitive）途径中的SOS1、SOS2、SOS3等蛋白，以及Na+/H+反向转运蛋白（NHX）、高亲和力K+转运蛋白（HKT）等。 活性氧（ROS）的产生与清除： 盐胁迫会诱导细胞内ROS（如超氧阴离子、过氧化氢、单线态氧等）的过度产生，造成氧化损伤。本部分将详细阐述ROS在信号传导中的双重作用，以及植物如何激活一系列抗氧化防御系统，包括酶促抗氧化系统（如超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD、抗坏血酸过氧化物酶APX、谷胱甘肽还原酶GR等）和非酶促抗氧化系统（如抗坏血酸AsA、谷胱甘肽GSH、类胡萝卜素、类黄酮等），来清除过量的ROS，维持氧化还原稳态。 光合作用与呼吸作用的调控： 盐胁迫会对光合器官（叶片）造成严重损害，表现为光合速率下降、气孔导度减小、叶绿素含量降低、光系统II（PSII）活性受损等。本部分将分析盐胁迫对光合电子传递链、Rubisco活性、碳固定以及光保护机制（如非光化学猝灭NPQ）的影响，并探讨细胞呼吸作用在提供能量和还原力以应对胁迫中的作用。 激素信号的调控： 脱落酸（ABA）、乙烯、茉莉酸、赤霉素、生长素等植物激素在小麦的盐胁迫响应中扮演着重要角色。本部分将深入剖析ABA在气孔关闭、基因表达调控中的核心作用，以及其他激素在调节生长、衰老、抗氧化防御等方面的协同或拮抗效应。 第二部分：小麦耐盐性的遗传基础 本部分将聚焦于小麦耐盐性的遗传学研究，从宏观到微观，全面揭示控制这一复杂性状的遗传背景。 耐盐性状的遗传变异与演化： 追溯小麦不同种质资源（普通小麦、二粒小麦、单粒小麦等）在长期自然选择和人工选育过程中形成的耐盐性差异，探讨其在进化中的驱动因素。 数量遗传学分析： 介绍和应用方差分析（ANOVA）、加性效应、显性效应、上位效应等数量遗传学方法，评估不同遗传群体（如双单倍体、重组自交系RILs、双列杂交系DHs）中耐盐性状的遗传力，识别主要的耐盐基因位点（QTLs）。我们将回顾关键的QTL定位和连锁分析研究，并重点介绍利用分子标记（如SSR、SNP、DArT等）进行辅助育种的进展。 候选基因的克隆与功能鉴定： 梳理已报道的与小麦耐盐性密切相关的基因，包括但不限于： 离子转运相关基因： 如TaHKT、TaNHX、TaSOS家族基因等，以及它们的同源基因在其他物种中的功能。 渗透调节物质合成酶基因： 如脯氨酸脱氢酶（TaP5CS）、甜菜碱醛脱氢酶（TaBADH）等。 抗氧化酶基因： 如SOD、CAT、APX等基因的同源物。 转录因子（TFs）： 如NAC、bZIP、WRKY、MYB等家族成员，它们作为下游调控因子，整合盐胁迫信号并激活下游基因表达。 信号转导蛋白基因： 如激酶、磷酸酶等。 我们将深入分析这些候选基因在小麦基因组上的分布、表达模式、调控网络以及通过基因敲除、基因过表达、基因编辑（CRISPR-Cas9）等技术进行的功能验证研究。 全基因组关联分析（GWAS）与重测序研究： 介绍利用高密度SNP芯片和全基因组重测序技术，在大量小麦种质材料中进行GWAS，以发现与耐盐性状紧密关联的新SNP标记和基因位点。我们将探讨这些研究如何帮助更高效地定位耐盐基因，为分子育种提供更广阔的视野。 表观遗传调控： 简要介绍DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA（如miRNA、lncRNA）等表观遗传调控机制在小麦盐胁迫响应中的作用，它们如何影响基因的表达，从而调控耐盐性。 第三部分：小麦耐盐育种策略与应用 本部分将结合前两部分的研究成果，探讨将遗传学知识转化为实际育种应用的策略。 传统育种与分子辅助育种： 比较杂交育种、系谱选育等传统育种方法与利用QTL-seq、BSA（Bulked Segregant Analysis）、基因编辑等分子标记和技术进行辅助选育的优劣势。 耐盐新品种选育： 介绍当前小麦耐盐育种的进展，分析已培育出的耐盐品种的遗传背景和主要耐盐基因，以及未来选育新品种的挑战和机遇。 基因组编辑技术的潜力： 展望CRISPR-Cas9等基因编辑技术在定向改良小麦耐盐基因、创制新型耐盐品种方面的巨大潜力。 多基因协同改良策略： 强调单一基因改良的局限性，提出通过整合多个耐盐QTL或基因，构建多基因协同作用的育种策略，以期获得更稳定、更显著的耐盐效果。 本书内容力求严谨、全面，并充分吸收近年来小麦耐盐性研究的最新进展。通过对小麦生理生态响应及其背后遗传机制的深入剖析，旨在为小麦的遗传改良和抗盐育种提供坚实的理论基础和实践指导，最终为保障全球粮食安全贡献力量。

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