多年生和无性繁殖作物种质资源共享研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787109108905

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• 种质资源
• 多年生作物
• 无性繁殖
• 共享机制
• 遗传多样性
• 植物育种
• 资源利用
• 生物多样性
• 作物遗传学
• 农业科技

现代农业可持续发展：新一代作物育种技术与应用前景 导读： 本书深入探讨了当前全球农业面临的挑战，重点聚焦于如何通过创新育种技术，实现作物产量的持续增长、品质的显著提升，以及对环境压力的有效抵抗。全书内容横跨分子生物学、基因组学、生物信息学和作物生态学等多个前沿领域，为科研人员、育种专家以及政策制定者提供了一套全面、系统且具有前瞻性的理论框架与实践指导。 --- 第一部分：作物遗传改良的理论基石与技术革命 第一章：作物遗传改良的历史演进与当代需求 本章首先回顾了从传统杂交育种到分子标记辅助育种（MAS）的发展历程。重点分析了全球人口增长、气候变化加剧以及耕地资源日益稀缺的背景下，现代农业对高产、优质、多抗性作物品种的迫切需求。详细阐述了“绿色革命”的遗产及其在当代遭遇的瓶颈，强调了突破现有遗传多样性限制的必要性。 第二章：高通量表型组学与精准鉴定 精准育种的基础是对性状的精确测量和理解。本章详尽介绍了高通量表型组学（High-Throughput Phenotyping, HTP）的最新进展。内容涵盖了无人机遥感技术、地面机器人扫描系统、多光谱/高光谱成像技术在田间环境下的应用，以及如何利用深度学习模型处理海量图像数据，实现对作物株高、叶面积指数、生物量、水分利用效率等关键农艺性状的无损、实时、高精度监测。此外，探讨了表型数据与基因型数据整合的有效策略。 第三章：基因组学驱动的育种前沿 基因组学已成为作物育种的核心驱动力。本章深入解析了全基因组重测序（WGS）、单核苷酸多态性（SNP）芯片技术在挖掘目标性状相关基因（QTLs）中的应用。重点阐述了基因组选择（Genomic Selection, GS）的原理、模型构建方法（如GBLUP、Bayes方法），及其在缩短育种周期、提高选择效率方面的巨大潜力。同时，详细介绍了转录组学和蛋白质组学在解析复杂性状调控网络中的作用。 第四章：基因编辑技术的突破与伦理考量 以CRISPR/Cas系统为代表的基因编辑技术，为精确修改作物基因组带来了革命性的工具。本章系统介绍了CRISPR/Cas9、Base Editing和Prime Editing等新一代技术的机制和操作流程。通过多个案例（如水稻育种中的抗倒伏基因修饰、小麦品质基因的精准改良），展示了该技术在快速创制新等位基因、消除有害基因方面的优势。最后，对基因编辑作物的监管框架、社会接受度及国际伦理标准进行了深入探讨。 --- 第二部分：应对环境胁迫与提升资源利用效率 第五章：干旱胁迫下的作物适应性机制与分子育种 气候变化导致极端天气事件频发，干旱是制约全球作物产量的首要因素。本章聚焦于作物水分利用效率（WUE）的生理基础，解析了根系形态、气孔导度调控以及渗透调节物质积累等关键分子通路。详细介绍如何利用数量性状位点（QTL）定位和关联分析，筛选具有高效抗旱基因的种质材料，并将其导入优良品种中。 第六章：土壤盐渍化与养分高效利用 在沿海地区和灌溉农业中，土壤盐渍化问题日益严峻。本章阐述了作物对钠、氯离子毒害的生理耐受机制，包括离子隔离、膜运输蛋白的调控等。同时，本书对氮、磷、钾（NPK）养分高效利用（NUE, PUE, KUE）的育种策略进行了详尽阐述，介绍如何通过改良作物根系结构和优化根际微生物组来减少化肥依赖，实现农业的绿色转型。 第七章：极端温度与病虫害综合防御体系构建 本章聚焦于热胁迫和冷胁迫对作物发育和产量的影响。深入分析了作物在温度极端变化下启动的应激反应通路，如热休克蛋白（HSP）的积累和信号转导途径。在病虫害防治方面，本书强调了“多抗”育种的系统性，阐述了如何结合广谱抗病基因（R基因）的挖掘和新一代抗虫性状（如Bt蛋白的优化表达）的聚合育种策略，构建可持续的综合抗性体系。 --- 第三部分：品质提升与新型农业系统集成 第八章：作物营养品质的深度挖掘与改良 消费者对食物的营养和健康需求不断提高。本章系统梳理了农产品中次生代谢产物（如花青素、类胡萝卜素、维生素）的生物合成途径。重点讨论了代谢工程和基因编辑技术在提高目标营养物质含量方面的应用，例如提高水稻的维生素A前体（β-胡萝卜素）含量，或增强小麦面筋蛋白的功能性。 第九章：特殊环境作物与生物能源潜力 面对化石燃料枯竭的挑战，利用生物质和特种作物发展可持续生物能源成为趋势。本章介绍了适合在贫瘠土地或非耕地上生长的耐逆作物（如藜麦、苋菜）的遗传资源特性。同时，详细分析了用于生物燃料生产的纤维素类作物（如能源草、速生木本植物）的产量潜力及其遗传改良的关键靶点。 第十章：智能化决策支持系统在育种中的应用 本章展望了未来农业科研与生产的融合趋势。重点介绍了如何将前述的基因组数据、高通量表型数据、环境监测数据，通过大数据分析和人工智能（AI）模型进行整合，构建育种决策支持系统（DSS）。该系统能够预测不同基因型在特定环境下的表现，从而指导育种家进行最优化、风险最低的杂交和选择决策，最终实现“按需定制”作物品种的目标。 --- 总结与展望： 本书力求提供一个全面、立体的视角，展示现代作物育种技术如何从分子层面精准控制性状，从环境层面增强作物适应性，最终服务于全球粮食安全和农业可持续发展的宏伟目标。全书的论述严谨，案例详实，是从事作物科学研究与实践工作者不可或缺的参考工具书。

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