生物技术在农作物育种和抗病抗逆方面的作用

在进行作物品种改良时,可以有数百种形式,而它们所要达到的目的,则通常是以下三种中的一种。第一种是通过增强作物对害虫或环境条件(例如干旱或土壤盐渍)的抵抗力、或是通过开发更高产的植物来增加作物的产量。第二是通过增强诸如营养价值、滋味或易加工性等特点来提高作物的质量。第三是通过减少作物对化学品的依赖或是通过使作物更容易收获而降低农业生产费用。     

基于三者互作解析的虫媒植物病害前沿防控技术研发策略

虫媒病害是我国农业高产稳产的重大威胁之一,粮食作物、经济作物以及柑橘等多年生木本作物的病毒病害、细菌病害给我国乃至全球农业生产带来了严重的损失。介体昆虫在虫媒病害的流行和传播过程中发挥着重要作用,而虫媒病原的抗性基因研究在主要作物中匮乏,介体昆虫的抗性基因研究尚属空白,所以目前农业生产高度依赖化学杀虫剂对虫媒病害进行防治,导致昆虫耐药性和环境污染等问题,严重影响了我国和世界人民"舌尖上的安全"和生态文明建设。因此,深入探索病原—昆虫—植物三者互惠共生、协同进化的机制,研究农业生态系统中多病原、微生物组、昆虫群落包括天敌等生态因子和环境因子,明确病害流行、爆发、控制过程中的机制和调控关键节点,设计靶向性强、生态安全的新型调控剂和植物保护方案,均将为虫媒病毒的绿色防控提供新的理论基础。本文提出了病原—昆虫—植物三者互作的理论假说体系,包括了三者互作的核心、内层和外围组成;简要总结了三者互作的主要科学问题和目前研究现状;明确了现阶段主要集中于植物挥发物、植物激素以及外界环境在病原—昆虫—植物三者互作中的作用研究;分析了未来在三者互作研究过程中可能存在的瓶颈问题;力求为虫媒病害的绿色防控提供有力的理论基础和技术支持。     

“863”计划转基因植物研究进展

国内外研究概况 转基因植物的研究始于70年代末、80年代初,首例转基因植物于1983年在烟草和马铃薯上获得成功。十几年来,转基因植物这一生物技术在提高植物抗性、改良作物品质以及作为生物反应器生产有用的化合物等方面的应用发展十迅速,技术上日趋完善。自1987年以来,国际上发表的获得转基因植物的文献数与日俱增。有关转基因植物的研究及其应用已受到全世界科学家、社会学家和各国政府部门的极大关注。     

植物生长调节剂：用还是不用？

膨大剂是植物生长调节剂的一种,在我国现在已经广泛用于西瓜、弥猴桃等瓜果的产生上。使用植物生长调节剂不仅能提高农作物产量、改进农产品品质,而且能增进作物的抗逆性,使农业生产达到高产、高效、高质和低成本。     

气候变化对白城市农业生产的影响

未来气候变化对白城市农业的影响主要表现在:一是农业生产的不稳定性增加,如果不采取适应性措施,水稻、小麦和玉米三大作物均以减产为主。二是农业生产布局和结构将出现变动,种植制度和作物品种将发生改变。三是农业生产条件发生变化,农业成本和投资需求将大幅度增加。四是潜在荒漠化趋势增大,土壤肥力进一步降低,初级生产力下降。气候变化对粮食产量的影响取决于诸多因素,包括温度、水分、土壤性质、病虫害、二氧化碳对植物的直接影响,以及气温、二氧化碳浓度和作物适应能力等因子之间彼此的相互作用。     

我们为什么需要转基因？

转基因技术最大的特点就是能够使优良基因跨物种交流,对于农作物而言,能够实现对品质、抗性和产量等性状进行定向、精确的改良,使依靠常规育种技术达不到的目标得以实现。转基因作物可以在产量、抗逆性（包括抗病、抗虫、抗寒、耐盐碱、抗除草剂等）和营养品质等方面较传统作物品种有显著改进,并且还能大大降低生产成本,减少农业生产中的环境污染。     

我们为什么需要转基因？

转基因技术最大的特点就是能够使优良基因跨物种交流,对于农作物而言,能够实现对品质、抗性和产量等性状进行定向、精确的改良,使依靠常规育种技术达不到的目标得以实现。转基因作物可以在产量、抗逆性(包括抗病、抗虫、抗寒、耐盐碱、抗除草剂等)和营养品质等方面较传统作物品种有显著改进,并且还能大大降低生产成本,减少农业生产中的环境污染。     

什么是遗传资源,为什么要加以保护

我们正在迅速接近这样一个时刻:传统农业将不能维持世界人口激增的需要。解决这个问题的关键,不是以牺牲森林和半沙漠区为代价来增加农田和牧场,而是保持农业区大体不变,改进农业技术。这可以通过更好的农业方法以及更好的、能抗病虫害及更适应高温、干旱、盐碱等恶劣条件的品种来实现。为了培育这样的品种,作物育种人员需要抵抗力更大,适应性更强的基因。在保存下来的传统作物品种(或“当地品种”)和有关的野生品种中正在发现这些基因。     

植物抗逆性

植物体是一个开放体系,生存于自然环境,自然环境不是恒定不变的,天南地北,水热条件相差悬殊,即使同一地区,一年四季也有冷热旱涝之分。对植物产生伤害的环境称之为逆境,又称胁迫,胁迫包括生物胁迫和非生物胁迫。生物胁迫有又病害,虫害,杂草;非生物胁迫包括寒冷,高温,干旱,盐渍等。有些植物不能适应这些不良环境,无法生存。有些植物却能适应这些环境,生存下去。对不良环境的适应性和抵抗力,叫做该植物的抗逆性。抗性是植物长期进化过程中对逆境的适应形成的。植物的抗逆有两种形式:一种是比避逆性,即植物整个生育期不与逆境相遇;二是耐逆性,即植物通过自身的形态和代谢来忍耐逆境,大多数植物属于此类。     

发光二极管作人工植物光源既节能又提高作物品质

以发光二极管（LED）替代传统人工光源用于农作物生长补光,既节能降耗,又提高作物品质。由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所杨其长研究员主持完成的“LED植物光源节能高效生产关键技术研究与应用”通过了农业部组织的专家鉴定。以方智远院士为首的鉴定委员会评价该成果总体上达到了国际先进水平,经济、社会、生态效益显著,推广和应用前景广阔,为设施农业、组织培养、植物工厂等提供了重要技术支撑。     

应该加强植物营养诊断的应用研究

目前,世界正面临着新的技术革命。就我国当前农业生产和发展趋势来看,不久也将发生一场变革。这种变革的标志是农业生产出现高度的专业化、对新技术的要求越来越高。例如,为了提高作物单位面积产量,除了采用良种化外,耕作制度要由粗到细,彻底改变盲目的不合理施肥现象,以求获得增产。要做到合理施肥,就要有一整套作物营养诊断理论和技术来指导施肥。这是我们所面临的农业技术革命的挑战。植物营养诊断应用研究如何迎接这场挑战,是值得研究和探讨的。本文从以下几方面做初步讨论。     

钙信号与水杨酸在植物免疫响应中的作用

植物细胞能够探知病原体．从而激发一个让植物对感染产生抵抗力的防卫系统。植物防卫通道中一个最早的步骤涉及胞质溶解钙水平的增加。然而,Ca2＋信号导致有效植物免疫响应的机制尚不清楚。水杨酸是局部及系统抵抗力的一个关键信使。     

转基因抗虫作物的研究进展

综述了作物抗虫基因工程的研究进展。目前的研究主要集中在Bt毒素基因的修饰及其在植物体内的表达上。在室内和田间的实验表明,对靶标害虫的控制取得满意的结果,并有一些转Bt作物已推广应用。蛋白酶抑制剂基因、外源凝集素基因等是一些在农业上很有应用前景的基因。最后对植物抗虫基因工程研究和应用中存在的问题及其对策进行了分析和讨论。     

新型抗旱稻问世

新的温室实验表明,主要存在于微生物和昆虫体内的两个编码糖类的基因使稻类作物对干旱和其他压力产生了抗性.如果这些改良品种在真正的稻田中表现出色的话,它们就能大大增加发展中国家的农业收入及食物.     

植物抗病性与病害绿色防控：主要科学问题及未来研究方向

粮食安全始终是关系我国国民经济发展、社会稳定和国家自立的全局性重大战略问题,而病害一直是作物优质高产的重要制约因素。全球气候和耕作制度变化,导致病害的发生规律发生新变化,危害趋势愈来愈重。通过抗病育种提高农作物对病原物的抗性是实施病害的绿色防控的重要策略。但培育广谱持久抗性的作物品种具有挑战性,一方面需要不断挖掘新的抗病资源、深入研究抗病机理;另一方面需要突破单要素思维,系统认知病原物—寄主—环境三者之间的关系,剖析病害发生发展过程中复杂的分子互作机制。利用基因编辑、标记辅助基因聚合等新技术,将新成果应用于新品种的设计选育和抗病品种的合理布局,结合病害预测预报、生态调控、农业措施等实现病害有效防控,达到病害绿色防控的目的。     

接种AMF对土传细菌性青枯病的防治

植物细菌性青枯病是由青枯假单胞杆菌(Pseudomonas solanacearum)引起的世界性毁灭土传病害,主要通过侵染多科作物根部或茎部引发作物发病。丛枝菌根真菌(AMF)是一类可与植物形成共生菌根的专性共生菌,具有改善植物矿质营养吸收和水分利用、抗病性、抗盐性和抗寒性等多重生态功能,其中,提高作物的抗病性是重要的生态功能之一。在简要介绍细菌性青枯病的基础上,综述了接种AMF对作物青枯病抗病防控作用,以期为研发利用AMF防控作物青枯病提供科学依据。     

主要作物品种资源潜力及其开发的区域性对策

作物及其品种是特殊的农业资源,通过育种改良作物种性,可以协调作物与环境的关系,提高农业资源利用效率;虽然我国小麦、玉米、水稻三大作物的品种改良在作物产量增加中起到了重要作用,但其作物品种资源的开发利用潜力仍然巨大;作物品种的品质改良依然是提高农业资源利用区域、作物品种资源、增产潜力     

发展基因沉默技术,控制作物土传真菌病害

作物土传真菌病害是当前农业所面临的最重要问题之一,由于防治困难,正日趋成为限制我国农业生产可持续发展的重要因素。基因沉默(或RNA沉默,RNAi)是广泛存在于真核生物中,基于同源序列调控基因表达的一条重要途径,而由此发展起来的基因沉默技术,作为一种新防治策略被广泛地应用于防控植物有害生物的研究中。文章综合介绍了作物土传真菌病害的发生与防治现状、RNA沉默及其在植物有害生物防控应用的最新研究进展,客观分析了基因沉默技术在防治作物土传真菌病害的巨大潜力和亟需解决的主要问题,阐述了研发基因沉默技术对可持续控制作物土传真菌病害的重要性及其巨大应用前景。     

播种施肥的技术分析

播种作业是农业生产过程的关键环节。必须根据农业技术要求做到适量,满足农艺环境条件,使作物获得良好的生长发育基础。施肥是调节土壤构成、改善植物生育和营养条件的重要措施。同样需要采取科学的手段,保质保量满足作物生长需要,机械化播种施肥较人工均匀准确,深浅一致,而且效率高、速度快,同时为田间管理作业创造良好的条件,是实现农业现代化的重要技术手段之-。     

中国农业生物工程的前景在于发现高价值新基因

生物工程技术无疑将成为农业发展及新农业产品开拓的最重要手段。因本人专长植物生物工程，并最近回大陆走访了一些植物研究的主要基地，因此可以对国内外这一领域的研究作一比较，同时在作物工程技术发展及对中国农业的影响方面谈几点看法。１加强重点基础研究许多事实证...