|本期目录/Table of Contents|

[1]李佳,刘涛,马菊莲,等.烟草响应干旱胁迫与抗旱遗传育种研究进展[J].江苏农业科学,2023,51(8):34-43.
 Li Jia,et al.Research progress on drought stress response and drought resistance genetic breeding of tobacco[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(8):34-43.
点击复制

烟草响应干旱胁迫与抗旱遗传育种研究进展(PDF)
分享到:

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第51卷
期数:
2023年第8期
页码:
34-43
栏目:
专论与综述
出版日期:
2023-04-20

文章信息/Info

Title:
Research progress on drought stress response and drought resistance genetic breeding of tobacco
作者:
李佳123刘涛123马菊莲4吴加香123陶怡帆123陈碧环123字淑慧123
1.云南农业大学农学与生物技术学院,云南昆明 650201;2.云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心,云南昆明 650201; 3.云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室,云南昆明 650201;4.云南省曲靖市麒麟区南宁街道经济管理服务中心,云南曲靖 655000
Author(s):
Li Jiaet al
关键词:
烟草干旱胁迫产量品质影响抗旱育种种质资源
Keywords:
-
分类号:
S572.01
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
烟草是我国重要的经济作物之一,在烟草生长发育过程中,干旱胁迫是导致其产量减少和品质降低的主要非生物胁迫。为了提高干旱胁迫下烟草的产量和品质,本研究将烟草对干旱胁迫的响应,包括烟草外部形态特征(叶片、株高、根系)、生理生化特性(体内水分代谢、主要酶活性、内源激素、无机离子、蛋白表达与调控、光合作用);干旱胁迫对烟草产量和品质的影响;烟草抗旱性的遗传研究(烟草抗旱性遗传研究现状、抗旱相关基因在烟草中的应用研究、烟草抗旱基因的克隆);烟草抗干旱胁迫种质资源研究(烟草种质资源的收集和保存、烟草抗旱性种质资源、烟草抗旱性种质资源品种选育);烟草抗干旱胁迫的育种研究(烟草抗干旱胁迫遗传育种策略、分子生物技术在烟草抗旱遗传改良中的运用、烟草抗干旱胁迫品种选育的研究)等方面进行综述,以期为今后在干旱胁迫下培育优质、高产烟草提供理论依据。
Abstract:
-

参考文献/References:

[1]刘国顺. 烟草栽培学[M]. 北京:中国农业出版社,2003.
[2]Deng B L,Du W C,Liu C L,et al. Antioxidant response to drought,cold and nutrient stress in two ploidy levels of tobacco plants:low resource requirement confers polytolerance in polyploids?[J]. Plant Growth Regulation,2012,66(1):37-47.
[3]刁朝强,黄宁,周建云,等. 干旱胁迫对不同烤烟品种形态特征的影响[J]. 种子,2015,34(1):79-83.
[4]唐先兵. 脱水素基因BDN1双元表达载体的构建与农杆菌介导叶盘法转化烟草[D]. 北京:首都师范大学,2001.
[5]刘球,吴际友,李志辉. 干旱胁迫对植物叶片解剖结构影响研究进展[J]. 湖南林业科技,2015,42(3):101-104.
[6]贾燕涛,麻密,屈贵平,等. RolC基因的克隆及细胞分裂素在烟草中的过量表达[J]. 植物学报,1998,40(3):211-215.
[7]王娅玲,李维峰. 干旱胁迫对植物生长及其生理的影响概述[J]. 南方农业,2015,9(6):37,9.
[8]潘晓迪,张颖,邵萌,等. 作物根系结构对干旱胁迫的适应性研究进展[J]. 中国农业科技导报,2017,19(2):51-58.
[9]孙萌,尚忠海,沈植国,等. 植物对干旱胁迫响应的研究进展[J]. 河南林业科技,2019,39(4):1-3,44.
[10]Haling R E,Brown L K,Bengough A G,et al. Root hairs improve root penetration,root-soil contact,and phosphorus acquisition in soils of different strength[J]. Journal of Experimental Botany,2013,64(12):3711-3721.
[11]郭春芳,孙云. 干旱胁迫下植物的渗透调节及脯氨酸代谢研究进展[J]. 福建教育学院学报,2015,16(1):114-118,128.
[12]沈少炎,吴玉香,郑郁善. 植物干旱胁迫响应机制研究进展:从表型到分子[J]. 生物技术进展,2017,7(3):169-176.
[13]Nicotra A B,Atkin O K,Bonser S P,et al. Plant phenotypic plasticity in a changing climate[J]. Trends in Plant Science,2010,15(12):684-692.
[14]Wedeking R,Maucourt M,Deborde C,et al. 1H-NMR metabolomic profiling reveals a distinct metabolic recovery response in shoots and roots of temporarily drought-stressed sugar beets[J]. PLoS One,2018,13(5):e0196102.
[15]Meyer E,Aspinwall M J,Lowry D B,et al. Integrating transcriptional,metabolomic,and physiological responses to drought stress and recovery in switchgrass (Panicum virgatum L.)[J]. BMC Genomics,2014,15(1):527.
[16]Pivovaroff A L,Pasquini S C,de Guzman M E,et al. Multiple strategies for drought survival among woody plant species[J]. Functional Ecology,2016,30(4):517-526.
[17]何俊龙,赵世钦,王彦楠,等. 烟草内源激素对干旱胁迫响应的研究进展[J]. 中国农学通报,2015,31(30):205-209.
[18]汪耀富,韩锦峰,林学梧. 烤烟生长前期对干旱胁迫的生理生化响应研究[J]. 作物学报,1996,22(1):117-121.
[19]刘永贤,李伏生,农梦玲. 烤烟不同生育时期分根区交替灌溉的节水调质效应[J]. 农业工程学报,2009,25(1):16-20.
[20]孙梅霞,汪耀富,张全民,等. 烟草生理指标与土壤含水量的关系[J]. 中国烟草科学,2000,21(2):30-33.
[21]王亚虹,许自成,高森,等. 烟草干旱胁迫研究进展[J]. 节水灌溉,2016(12):103-107,111.
[22]农梦玲,刘永贤,李伏生. 干旱胁迫对烟草生理生化特征影响的研究进展[J]. 广西农业科学,2008,39(2):155-159.
[23]McKersie B D,Chen Y,de Beus M,et al. Superoxide dismutase enhances tolerance of freezing stress in transgenic alfalfa (Medicago sativa L.)[J]. Plant Physiology,1993,103(4):1155-1163.
[24]山仑. 提高旱地农田生产力的若干生态生理问题[J]. 干旱地区农业研究,1985,3(4):71-80.
[25]姜丽娜,贺远,邵云,等. 氮肥运筹对豫中地区冬小麦旗叶生理及籽粒产量的影响[J]. 麦类作物学报,2011,31(5):875-881.
[26]邓世媛,陈建军. 干旱胁迫下氮素营养对烤烟光合特性的影响[J]. 中国农学通报,2005,21(9):209-212.
[27]Manac H N,Kuntz M. Stress induction of a nuclear gene encoding for a plastid protein is mediated by photo-oxidative events[J]. Plant Physiology and Biochemistry,1999,37(11):859-868.
[28]洪丽芳,付利波,苏帆,等. 生长素对烟株中钾的分配和积累的影响[J]. 作物学报,2003,29(3):457-461.
[29]Pustovoitova T N,Bavrina T V,Zhdanova N E. Drought tolerance of transgenic tobacco plants carrying the iaaM and iaaH genes of auxin biosynthesis[J]. Russian Journal of Plant Physiology,2000,47(3):380-385.
[30]Berchmens T J,陈晓荣,陈昶旭,等. 干旱对水稻生理生化的影响[J]. 自然科学,2020,8(4):220-226.
[31]宫长荣,李艳梅,杨立均. 水分胁迫下离体烟叶中脂氧合酶活性、水杨酸与茉莉酸积累的关系[J]. 中国农业科学,2003,36(3):269-272.
[32]牛俊义,闫志利,林瑞敏,等. 干旱胁迫及复水对豌豆叶片内源激素含量的影响[J]. 干旱地区农业研究,2009,27(6):154-159.
[33]肖用森,王正直,郭绍川. 渗透胁迫下稻苗中游离脯氨酸累积与膜脂过氧化的关系[J]. 武汉植物学研究,1996,14(4):334-340.
[34]尹永强,胡建斌,邓明军. 植物叶片抗氧化系统及其对逆境胁迫的响应研究进展[J]. 中国农学通报,2007,23(1):105-110.
[35]李迎春,杨清平,陈双林,等. 厚壁毛竹春季光合日变化及其与主要环境因子的关系初探[J]. 林业科学研究,2009,22(4):608-612.
[36]葛滢,常杰,陈增鸿,等. 青冈(Quercus glauca)净光合作用与环境因子的关系[J]. 生态学报,1999,19(5):683-688.
[37]Dong X J,Zhang X S.Some observations of the adaptations of sandy shrubs to the arid environment in the Mu Us Sandland:leaf water relations and anatomic features[J]. Journal of Arid Environments,2001,48(1):41-48.
[38]Chaves M M,Flexas J,Pinheiro C. Photosynthesis under drought and salt stress:regulation mechanisms from whole plant to cell[J]. Annals of Botany,2008,103(4):551-560.
[39]Lawlor D W,Cornic G. Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in relation to water deficits in higher plants[J]. Plant,Cell & Environment,2002,25(2):275-294.
[40]Rouhi V,Samson R,Lemeur R,et al. Photosynthetic gas exchange characteristics in three different almond species during drought stress and subsequent recovery[J]. Environmental and Experimental Botany,2007,59(2):117-129.
[41]Aranjuelo I,Molero G,Erice G,et al. Plant physiology and proteomics reveals the leaf response to drought in alfalfa (Medicago sativa L.)[J]. Journal of Experimental Botany,2010,62(1):111-123.
[42]倪霞,周本智,曹永慧,等. 干旱胁迫对植物光合生理影响研究进展[J]. 江苏林业科技,2017,44(2):34-39,52.
[43]裴斌,张光灿,张淑勇,等. 土壤干旱胁迫对沙棘叶片光合作用和抗氧化酶活性的影响[J]. 生态学报,2013,33(5):1386-1396.
[44]关义新,戴俊英,林艳. 水分胁迫下植物叶片光合的气孔和非气孔限制[J]. 植物生理学通讯,1995,31(4):293-297.
[45]孙梅霞,祖朝龙,徐经年. 干旱对植物影响的研究进展[J]. 安徽农业科学,2004,32(2):365-367,384.
[46]陈建军,韩锦峰,王瑞新,等. 水分胁迫下烟草光合作用的气孔与非气孔限制[J]. 植物生理学通讯,1991,27(6):415-418.
[47]孙志英,彭克勤,胡家金,等. 干旱胁迫对烟叶产量的影响[J]. 湖南农业科学,2003(2):29-31.
[48]董顺德,张延春,孙德梅,等. 干旱胁迫下烤烟矿质养分含量与烟叶产、质量的关系[J]. 烟草科技,2005,38(2):30-34.
[49]王惠群,萧浪涛,刘素纯,等. 干旱胁迫对烤烟产量和某些化学成分的影响[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版),2004,30(5):401-404.
[50]邓桂秀,田飞,赵继平,等. 成熟期干旱胁迫对烤烟产量和品质的影响[J]. 贵州农业科学,2012,40(9):93-96.
[51]程君奇,周群,杨春雷,等. 打顶时期对白肋烟烟叶腺毛分泌物的影响[J]. 烟草科技,2009,42(9):50-54.
[52]齐永杰,徐锦锦,梁伟. 干旱胁迫对烟草腺毛密度及叶面分泌物的影响[J]. 广东农业科学,2008,35(6):39-41,49.
[53]孙晓波,贾新平,梁丽建,等. 转毕式海蓬子水通道蛋白基因SbPIP1烟草的抗旱生理机制分析[J]. 华北农学报,2015,30(6):17-26.
[54]Luan Y S,Cui J,Zhai J M,et al. High-throughput sequencing reveals differential expression of miRNAs in tomato inoculated with Phytophthora infestans[J]. Planta,2015,241(6):1405-1416.
[55]张永恩,李潮海,王群. 植物抗旱相关功能基因研究进展[J]. 中国农学通报,2004,20(6):85-88,113.
[56]唐先兵,吴贤婷,刘沛. 植物耐旱与基因工程[J]. 植物杂志,2001(2):3-4.
[57]韩瑞丽,陆海. 转APX基因烟草抗旱能力研究[J]. 成都大学学报(自然科学版),2007,26(2):93-96,121.
[58]Hara M,Terashima S,Fukaya T,et al. Enhancement of cold tolerance and inhibition of lipid peroxidation by citrus dehydrin in transgenic tobacco[J]. Planta,2003,217(2):290-298.
[59]Siefritz F,Tyree M T,Lovisolo C,et al. PIP1 plasma membrane aquaporins in tobacco:from cellular effects to function in plants[J]. The Plant Cell,2002,14(4):869-876.
[60]Tarczynski M C,Jensen R G,Bohnert H J. Stress protection of transgenic tobacco by production of the osmolyte mannitol[J]. Science,1993,259(5094):508-510.
[61]Nakashima K,Ito Y,Yamaguchi-Shinozaki K. Transcriptional regulatory networks in response to abiotic stresses in Arabidopsis and grasses[J]. Plant Physiology,2009,149(1):88-95.
[62]Xie Q,Sanz-Burgos A P,Guo H,et al. GRAB proteins,novel members of the NAC domain family,isolated by their interaction with a geminivirus protein[J]. Plant Molecular Biology,1999,39(4):647-656.
[63]Kikuchi K,Ueguchi-Tanaka M,Yoshida K T,et al. Molecular analysis of the NAC gene family in rice[J]. Molecular and General Genetics MGG,2000,262(6):1047-1051.
[64]徐小艳,姚新转,吕立堂,等. 烟草NtNAC1基因的克隆及其在烟草中的抗旱功能分析[J]. 植物生理学报,2018,54(6):1085-1094.
[65]Joshi P S,Agarwal P,Agarwal P K. Overexpression of AlNAC1 from recretohalophyte Aeluropus lagopoides alleviates drought stress in transgenic tobacco[J]. Environmental and Experimental Botany,2020,181:104277.
[66]王洪刚,孔凡晶,刘树兵. 作物遗传育种研究进展及发展趋向[J]. 山东农业大学学报(自然科学版),1998,29(3):403-409.
[67]袁洪. 烟草种质资源遗传多样性分析及地方种质资源评价[D]. 重庆:西南大学,2012.
[68]张艇. 烟草种质资源的遗传多样性研究[J]. 农技服务,2010,27(1):101-103.
[69]林杰. 烟草品种抗旱性鉴定与评价[D]. 杨凌:西北农林科技大学,2013.
[70]王素琴,李杨立,刘凤兰,等. 烤烟新品种豫烟二号选育及特征特性[J]. 烟草科技,1996,29(4):33-34.
[71]杨铁钊,张小全,李群平,等. 烤烟新品种豫烟6号的选育及特征特性[J]. 中国烟草科学,2010,31(3):7-12.
[72]杨铁钊,张小全,殷全玉,等. 烤烟新品种豫烟10号的选育及特征特性[J]. 中国烟草学报,2015,21(3):48-56.
[73]李雪君,孙计平,丁燕芳,等. 烤烟新品种豫烟13号的选育及特征特性[J]. 中国烟草科学,2017,38(4):17-22.
[74]温贤芳. 中国核农学[M]. 郑州:河南科学技术出版社,1999.
[75]张正斌. 作物抗旱节水的生理遗传育种基础[M]. 北京:科学出版社,2003.
[76]Anwar A,Liu Y M,Dong R R,et al. The physiological and molecular mechanism of brassinosteroid in response to stress:a review[J]. Biological Research,2018,51(1):46.
[77]任学良,王云鹏,史跃伟. 烤烟抗旱品种选育研究进展和方法[J]. 中国烟草科学,2009,30(4):74-80.

相似文献/References:

[1]刘中威,杨铁钊,李洪臣,等.不同浓香型烟草品种(系)产量、质量比较分析[J].江苏农业科学,2013,41(04):90.
[2]国鸿蔷,谢艳红.膜下滴灌条件下不同水肥设计对烟草生长和产量的影响[J].江苏农业科学,2013,41(04):96.
[3]唐嘉成,兰艳丰,夏博,等.施用有机肥对防治烟草上向日葵列当的效果[J].江苏农业科学,2013,41(04):119.
[4]郑传刚.不同育苗方式烟苗生理指标与烟苗素质的相关性[J].江苏农业科学,2013,41(05):70.
 Zheng Chuangang.Correlation analysis of physical signs and quality of tobacco seedlings under different breeding styles[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(8):70.
[5]涂永高,韦克苏,张恒,等.EM菌及土壤活化剂在烟草上的施用效果[J].江苏农业科学,2014,42(12):123.
 Tu Yonggao,et al.Application effects of EM bacteria and soil activator on tobacco[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(8):123.
[6]张金然,缑艳霞,孙丽鹏.固氮螺菌157对玉米、向日葵的促生长作用[J].江苏农业科学,2014,42(12):116.
 Zhang Jinran,et al.Effects of Azospirillum 157 on growth of maize and sunflower[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(8):116.
[7]李光,龚宁.干旱胁迫对金线兰POD活性及同工酶酶谱的影响[J].江苏农业科学,2014,42(11):208.
 Li Guang,et al(08).Effects of drought stress on activity and isoenzyme zymogram of POD in Anoectochilus roxburghii[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(8):208.
[8]陈绍凯,刘仁祥,李全鑫,等.不同烟草类型烟叶质体色素与化学成分分析[J].江苏农业科学,2013,41(06):291.
 Chen Shaokai,et al.Analysis of plastid pigment and chemical composition in leaves of different types of tobaccos[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(8):291.
[9]陈莹,钟理,赵丽丽,等.截叶铁扫帚种子萌发期对岩溶生境高钙干旱的生理生化反应[J].江苏农业科学,2014,42(09):335.
 Chen Ying,et al.Physiological and biochemical responses of Lespedeza cuneata seedlings to different calcium and drought stresses in karst habitats[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(8):335.
[10]梁洪涛,孙明辉,苏慧清,等.框架式烟草散叶烘烤技术应用效果分析[J].江苏农业科学,2013,41(07):252.
 Liang Hongtao,et al.Application effect analysis of frame type scattered leaf curing technique[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(8):252.
[11]孙静,沙伟,张梅娟,等.转砂藓RcMYB基因烟草的抗旱生理指标测定[J].江苏农业科学,2017,45(12):62.
 Sun Jing,et al.Determination of drought resistance physiological index of tobacco with RcMYB gene[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(8):62.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2022-05-18
基金项目:云南省科技厅重大科技专项(编号:2018BB015、2018ZF011、202102AA310045)。
作者简介:李佳(1996—),女,四川什邡人,硕士研究生,从事烟草抗病机理方面的研究。E-mail:1247698693@qq.com。
通信作者:字淑慧,博士,副教授,从事作物栽培与生理生化的研究。E-mail:zsh7525@163.com。
更新日期/Last Update: 2023-04-20