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1、美洲黑杨青杨派杂交新无性系抗旱性研究1、相关定义1.1、抗旱性的定义旱条件下所具有的适应性,并能够忍受外界环境水分的短缺。之 前的学者对抗旱性做出了很多种的定义。Levitt1等把抗旱性定义为在水分供应量较低的情况 下,植物仍然能够存活的能力。Tumer2认为作物的抗旱性是在承受阶段性的水分亏缺之后, 植物依然可以正常生长发育并结实的能力。Turner3在 1997 年又进一步丰富了抗旱性的概念, 即在缺水的条件下,作物又能收获足够的产量。其中将植物适应干旱的机理分为 4 类,即逃 旱性、避旱性、耐旱性和复原抗旱性4。 1.2、抗旱性的概念 抗旱是一个笼统的生态学和生物学概念,是指生物在干旱条
2、件下的抗旱和耐旱能 力,以及生存能力 27 。从实质上来讲,是指在缺水地区对深层土壤、沙漠中有限水分的 利用能力,和在大气干旱和土壤干旱条件下对有效水分的保持能力,既保持更多的束缚 水的能力和一定水分利用效率(WUE)的能力。如沙漠中的仙人掌等类植物,将大量的 水分储藏在退化的叶状茎组织中,长久保存并加以利用。生存对耐旱和抗旱植物是第一 要素,不要求有高的生长速率和高的产量和水分利用效率。抗旱和耐旱性有许多途径和 机理和研究的指标,生理生态学家主要是看植物的生长活力状况,长久保持绿色 (staying green)是一个重要抗旱特别是耐旱的生理指标;农艺学家则认为生物学产 量和经济产量高是一个
3、重要的抗旱指标。 提高抗旱性途径有四个方面 27 :一是在干旱土壤有限水分条件下吸取更多的水分, 二是在大气和土壤干旱条件下,保存更多的束缚水分,以保证生命活力;三是无论在缺 水和不缺水的条件下,都要提高蒸腾效率,即蒸腾单位水分固定更多的 CO 2 ,产生更多 的光合产物和生物学产量;四是将更多的光合产物转运到籽粒产量中,获得高的收获指 数和经济产量。 干旱可分为土壤干旱、大气干旱和混合干旱三种类型。第一种类型是逐渐发展的, 而植株能够通过锻炼在某种程度上适应它,我国北方旱地小麦发生的干旱多属这种类 型。而大气干旱则是突然来临的。对于只能在灌溉条件下从事农业的地区来说,作物非 常需要对大气干旱
4、的抗性和抗热性。 干旱是个宏观复杂的生态学问题,需要不同学科的科学家在不同尺度及层次方面对 抗旱、节水和水分高效利用进行不同重点的研究,为旱地和节水农业的发展提供不同层 次的信息和解决问题的方法与技术。 生态学家和气象学家注重的是气候干旱问题,他们是在年、几十年、世纪,甚至上 万年大时间尺度上和大面积尺度上,研究干旱问题和区域及全球气候变化问题。涉及地 圈、水圈和大气圈等大尺度和宏观生态问题。利用长期、中期和短期的气候变化规律, 预测未来气候干旱或洪涝变化,可为国防及工农业经济发展提供大量有用信息。例如我 国根据对下一年和近年来的气候干旱和洪涝灾害发生的预测,可以决定粮食等物质的进 出口,提前
5、准备抗旱抗洪物资,减少灾害到最低程度的损失。随着气象科学的飞速发展, 利用卫星和大型电子计算机,气象学家利用短期的气象预报,实现耕云播雨,根据短时 间内区域空间云水资源的多少,进行人工降雨(雪)和防雹减灾,获得了更多但在自然 条件下不能降下的雨(雪)水资源,在解决城市用水和农业用水等干旱问题方面有重要 作用,这也是提高空间水资源利用效率的一个重要措施。 水文地质学家注重的是土壤干旱和水资源问题。他们是在年、甚至上万年大时间尺 6 度,和几十平方公里,甚至几千平方公里大面积尺度上,研究地上及地下水资源变化和 宏观调控问题和方法。例如我国著名的地质学家刘东生院士,利用黄土的沉积变化来揭 示全球气候
6、干湿变化。我国著名水利学家陈光斗,钱正英院士等致力于建设三峡大坝和 南水北调大型远距离调水工程,控制南方洪涝灾害,解决北方干旱问题,同时还能进行 发电,充分高效通常依靠群众个人和集体难以利用的巨大河流水资源的利用效率。 遗传育种学家主要利用遗传内在因素,通过对抗旱节水性不同的品种进行杂交,在 月、季节和年的时间尺度上,在中度干旱条件下和干湿交替的条件下,选育产量构成要 素自身调节能力强,抗旱节水、高 WUE,强抗逆性、广适应性的高产品种。育种学家最 关注的是作物成熟期的最高产量潜力和大面积尺度种植的适应性、稳产性和高产性。例 如有的小麦、水稻优良品种可以在不同国家和洲际间种植,巴西旱稻在我国和
7、其他国家 广泛种植,我国的杂交水稻推广到了亚洲、美洲的许多国家和地区。 作物栽培学家是在天和周的短时间尺度上和中小尺度面积上,进行小区和大田试 验,在中度干旱条件下和干湿交替的条件下,主要研究作物不同生育时期的生长发育规 律和抗旱节水的优化调控措施配套技术。主要是通过改变外界环境条件来增强抗旱节水 性能和提高产量和 WUE。例如通过平整土地,修建梯田,利用窑窖集流雨水,进行垄沟 种植等,充分储蓄有限降水;利用镇压土壤,地膜、秸秆等覆盖技术,最大限度地减少 土壤水分的无效散失;通过增施肥料,喷施各种生长调节剂,提高作物 WUE 和产量。 生理生化学家主要是在秒、分钟、小时和日变化的尺度上,在培养
8、器皿、盆栽、水 培、组织培养,小区实验等小尺度面积上,在严格控制的标准条件下,在干旱严重胁迫 和中等干旱条件下,研究作物抗旱节水的自我调控的生理生化代谢途径和机理。如瞬时 的叶片气孔导度变化控制光合速率和蒸腾速率,优化调控了瞬时的叶片 WUE。如在短时 间的干旱胁迫条件的渗透调节和抗氧化能力增强,脱落酸(ABA)浓度的提高与抗旱性 有关;和复水后渗透调节、抗氧化能力、ABA 浓度的快速下降等等。生理生化学家让我 们更加深入的了解了到底是哪些化学物质和代谢控制了抗旱性?如水通道蛋白是专门 运载水分子的功能蛋白质等,为研究基因功能表达的分子生物学和分子遗传学,和为如 何进行人工栽培调控对策等方面提
9、供了基础和原理及关键技术。 分子遗传学家在分钟和小时、周、月的时间尺度上,在严重干旱胁迫条件下,或在 聚乙二醇等渗透调节物质人工模拟干旱条件下,在培养器皿、盆栽等小面积尺度上,进 行抗旱节水基因结构、基因组、蛋白组、基因表达、基因克隆及转基因研究,让人类了 解抗旱、耐旱和水分高效利用的奥秘,为人类利用基因工程改良生物的抗旱节水及 WUE 提供真正的基因操纵和组装关键技术。 1.3、抗旱性概念及类型 当植物失水大于吸水时,细胞和组织紧胀度下降,植物正常生理功能受到干扰,这 种状态称为水分胁迫。干旱可以引起水分胁迫,水分胁迫对正常生理功能的干扰可以表 现在植物生长发育的各个阶段,也表现在许多生理生
10、化过程中,其影响程度取决于水分 2 胁迫的程度、持续期,及植物的种类、生育期和不同生理过程对水分亏缺的敏感性等。 植物对干旱胁迫的反应有两种情况:一种是适应,另一种是适应性反应。适应是指植物 本身结构和功能上的可遗传的饰变,这种饰变可增加植物在一定环境中存活和繁殖的机 率,是植物与环境协同进化的结果。而适应性反应是植物受到干旱胁迫后,经诱导或刺 激在短期内产生的特征,通常在诱导因素去除后不会保留下来,植物的抗旱性是这两个 方面的综合体现,是一种从植物的形态解剖构造、水分生理生态特征及生理生化反应到 组织细胞、光合器官、原生质结构特点乃至基因调控的综合反应11。经典的植物抗旱性 分类主要有三种,
11、即避旱、御旱和耐旱12。(1)避旱,指植物通过调整生长发育周期, 在时间上不与干旱逆境相遇,避开干扰,逃避干旱时期的能力。如地中海型气候区的一 年生植物常常在土壤水分耗尽前提早成熟;较典型的沙漠短命植物,它们也会充分利用 沙漠降水的短暂时间,在几小时到几天的时间内迅速完成发芽、生长、发育到开花结实 的生命过程,是一种典型的机会主义者。另外在生产上可以人为创造一些避旱的栽培技 术措施,如育苗移栽,使植物避开不利环境;在干旱地区培育早熟抗旱品种等,使其植物 的避旱特性得到有效利用。(2)御旱,有些人把植物在干旱逆境下保持内部高水势的能力 称为植物的御旱性。而事实上,能保持体内高水势的植物,其耐旱性
12、不一定很强。在遇 到持续少雨和无雨时,根系密度大而分布较宽较深的植物吸水功能强,使植物能够保持 较高的含水量和水势,根系发达是植物适应干旱的结果。因此,更确切地说,御旱是指 植物通过特定的形态结构或某些结构功能的调整、器官的主动或被动反应以摒拒干旱逆 境的影响,使其在干旱逆境下仍能进行基本正常的生理活动。御旱植物特定的形态结构 通常包括发达的根系、小而厚的叶片、角质层厚、蒸腾低、输导组织发达等。而在干旱 胁迫尚未引起植物内部生理生化变化时,气孔开度减小,降低蒸腾耗水。叶片主动或被 动运动,减少对太阳辐射的截获,防止叶温升高和水分亏缺的继续发展,是植物御旱的 另一种方式。此外,某些植物在干旱胁迫
13、时通过加速基部老叶死亡或死孽等方式减少水 分消耗,是植物主动御旱的重要表现。(3)耐旱,耐旱是指植物在受旱时,通过代谢反应 来阻止、降低或修复由干旱逆境造成的损伤,使其仍然保持正常的生理活动。维持一定 的膨压是植物耐脱水机制的重要因素,膨压则通过渗透调节、增强细胞组织弹性和可塑 性以及细胞体积变小来适应。另一个重要的耐旱机制是较强的原生质耐脱水能力。干旱 条件下,水解酶类如 RNA 酶、蛋白酶、脂酶等保持稳定,减少生物大分子分解,这样 既可保持原生质体,尤其是质膜不受破坏,又可使细胞内有较高的粘性与弹性,通过粘 3 性来提高细胞保水能力,同时弹性增高又可防止细胞失水时的机械损伤。原生质结构的
14、稳定性可使细胞代谢不至发生紊乱异常,使植物在干旱条件下维持较高的生理功能。 以上三种类型并不是孤立存在的,不同的抗旱方式在同一植物体上可以同时存在, 或在不同部位同时出现。而且植物抗旱性的方式是随着其所处的生长发育阶段、生理状 态以及干旱胁迫的性质、强度的变化而变化的。 1.4、”无性别服装”的相关概念解析 无性别 所谓”性”指的是男性与女性在生理上的差异,”无性别”意指处于两种相对性质 之间的性质。无性别,即”unisex”对于性别没有明显的界线,男女之间可以互相渗透, 参与。性别的界线模糊,甚至没有。 “无性别化趋向服装”(Unisex)指女装和男装在外观上非常相似甚至一摸一样。 服装的性
15、别标识 在人类进入现代社会之前,服装很大程度上是作为生活的必需品而存在的。服装的 设计是以为劳动服务为第一要义,服装并不突出个性与反应差别。根据对历史材料的研 究表明,在中西服装的发展历史上,男女的服装在很多时期都是使用相同的色彩,面料 甚至是相同的剪裁与样式。现代服装的重要特性就是性别的标识。进入现代社会,随着 社会经济的不断进步,男女在社会分工上的差距逐渐缩小,男女之间的平等意识增强。 人们慢慢的幵始不愿意通过服装来表现性别的差异,这是的无性别服装有了很广阔的发 展空间。 2.2无性别服装的概念解析 无性别化服装是指模糊了性别的服装,女装可以穿在男装上,男装也可以运用在女 装上。无性别服装
16、实质是无性别化趋向服装(Unisex)男装女装外观上很相似,甚至一 摸一样。有研究称”未来服装性别趋于模糊。”无性别服装是现代社会最具有生命力的 风格,适合不同年龄、不同经济基础、不同生活方式的群体。性别所强调的是覆盖在文 化上的一种差异,互相之间可以融合,替换,模糊,甚至没有界限,他是社会文化的产 物,诉说着自身的一种状态,感觉。传达着一种生活状态,通过自由的、不受拘束的穿 着,追求心灵解放和满足。并表明对传统服装规范的离经叛道。青年们通过这些与众不 9 第二章无性别服装的相关概念及历史进程 同的穿着方式,追求新奇感受,体验生活刺激,享受快乐的生活。 2.3女性意识对无性别化服装历史进程的影响 女性追求表现自我坚强刚硬的一面并与男性的平等的关系,从而表现出不再是从属 地位的弱女子。因而在服装上表现出了女装的男性化,也是女装在服装发展上的一个意 识上的体现。无性别服装中的女装在意识上强调掩盖女性的性别特征,在外表上接近男 性,以此来体现自己坚强干练以及争取平等的社会地位。在无性别的服装中风格上不做 作,不
