小麦抗旱研究进展 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国农业科学技术出版社

作者:王爱萍，董琦著

出品人:

页数:287

译者:

出版时间:2007-12

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787802334304

丛书系列:

图书标签:

• 小麦
• 抗旱
• 旱性
• 生理学
• 遗传学
• 分子生物学
• 育种
• 水分利用
• 逆境生理
• 作物科学

现代农业与作物改良：聚焦耐逆性与可持续发展 本书立足于全球农业面临的严峻挑战——气候变化加剧、水资源日益短缺以及对环境友好型耕作模式的迫切需求，深入探讨了现代农业科学在提高作物应对非生物胁迫（如干旱、盐碱、极端温度）能力方面所取得的突破性进展。 本书并非聚焦于单一作物的抗旱机制，而是构建了一个更宏大、更具前瞻性的知识体系，旨在为植物育种家、农艺学家以及农业政策制定者提供一套全面的、跨学科的理论框架和实践指导。 本书共分为七个主要部分，系统阐述了从基础生命科学到前沿工程技术的转化路径。 --- 第一部分：非生物胁迫的分子生理学基础 本部分首先回顾了作物在面对干旱、高温和土壤盐渍化等逆境胁迫时，细胞和组织层面发生的复杂生理生化响应。重点分析了水势调节机制、渗透性物质的积累与功能，以及胁迫信号转导通路中的关键激酶、转录因子和激素（如脱落酸ABA、茉莉酸、水杨酸）的相互作用网络。 我们详细解读了光合作用在胁迫条件下的调控，特别是气孔导度和非光合系统（如PSII）的保护机制。不同于简单罗列抗逆基因，本章着重于构建一个动态的、网络化的胁迫响应模型，阐明了哪些调控节点是提高作物整体稳产性的“枢纽”。书中特别引入了“适应性阈值”的概念，探讨了不同作物品种在进化过程中形成的不同抗逆策略的优劣权衡。 第二部分：基因组学与精准育种新范式 随着高通量测序技术的成熟，本部分将目光投向了利用基因组信息加速作物改良的实践。我们探讨了全基因组关联分析（GWAS）在识别复杂数量性状位点（QTLs）中的应用，以及如何结合表型组学数据（Phenomics）来提高性状定位的精度。 书中详细介绍了动员自然变异库（Landraces and Wild Relatives）在挖掘稀有或优良抗逆基因资源方面的潜力与挑战。更重要的是，本章深入剖析了基因编辑技术（如CRISPR/Cas系统）如何被精确地用于目标基因的调控。不同于传统的诱变育种，我们展示了如何通过精准修改启动子、增强子或基因本体结构来微调作物的胁迫应答强度，实现“精细调控”而非“粗暴筛选”。这包括对那些影响生长速率和产量潜力但可能在非逆境条件下表现不佳的“双刃剑”基因的谨慎处理。 第三部分：作物水分利用效率（WUE）的提升策略 水分利用效率是衡量作物生产力的核心指标之一。本部分聚焦于从叶片形态到根系构型的多尺度调控策略。 在宏观层面，我们分析了不同冠层结构（如叶片倾角、叶面积指数）对田间尺度水分蒸发的间接影响。在微观层面，本书详尽介绍了气孔密度、气孔大小及其动态开放/关闭机制的遗传基础。一个重要的讨论点是“根系构型学”——如何通过育种手段优化作物的根系深度、分支模式和根冠比，以期在干旱条件下更有效地探索深层土壤水分，同时兼顾土壤养分的吸收平衡。我们呈现了最新的田间表型测量技术，如何客观、无损地评估根系构型对水分获取的影响。 第四部分：代谢工程与生物合成通路优化 作物对逆境的抵抗力往往依赖于次生代谢产物的积累。本章侧重于如何利用合成生物学和代谢工程手段来增强作物的内置防御系统。 我们分析了活性氧（ROS）的清除机制，讨论了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽还原酶等抗氧化酶系的过表达对提高细胞膜稳定性的效果。此外，书中专题讨论了脯氨酸、甜菜碱等渗透调节物质的合成途径优化，以及它们在细胞中稳定蛋白质结构的关键作用。本书还关注了植物激素前体物质的调控，探讨了外源激素应用与内源激素信号平衡之间的复杂关系。 第五部分：土壤-植物-大气连续体（SPAC）的模拟与预测 成功的农业改良需要对环境因素有准确的预测能力。本部分超越了单一植物生理学的范畴，转向系统建模。 我们介绍了如何应用过程导向的作物模型（Process-based Crop Models），如DSSAT或APSIM框架的最新进展，将土壤水分动态、辐射传输、大气交换速率与植物内部生理过程耦合起来。本书强调了如何利用这些模型来模拟和预测在不同气候情景下（如CO2浓度升高、降水不确定性增加）作物的产量反应，从而指导区域化的种植制度设计。书中还探讨了遥感技术（如NDVI, EVI等指数）结合人工智能算法，对大田作物水分胁迫程度进行实时、大范围监测的最新进展。 第六部分：可持续农业背景下的非生物胁迫管理 作物抗逆性的提升不能脱离生态系统的可持续性。本章探讨了如何将先进的育种成果融入可持续农业实践中。 我们深入分析了覆盖种植（Cover Cropping）如何改善土壤结构、提高土壤有机质含量，进而增强土壤保水能力，减轻了作物本身的胁迫负担。关于水肥一体化管理，本书提出了基于作物实时需水状态的精准灌溉策略，强调了微量元素（如钾、硅）在提高作物抗逆性中的协同作用。对于盐碱地改良，我们介绍了植物修复（Phytoremediation）技术，以及耐盐作物（如某些藜科或盐生草本）在盐渍化土地上的潜在应用价值。 第七部分：跨学科视野与未来挑战 本书的最后一部分展望了作物科学的未来方向。我们讨论了利用宏基因组学（Metagenomics）研究根际微生物群落，以期发掘有益微生物介导的“生物胁迫缓解”机制。 同时，本书也坦诚地指出了当前研究的局限性：如何平衡抗逆性与作物产量潜力（Yield Drag Issue），如何确保改良品种在全球不同生态区间的环境适应性，以及如何利用生物技术进行大规模、低成本的商业化推广。本书强调，未来的作物改良是一项系统工程，需要生物学、信息科学、土壤学和农学思想的深度融合。 --- 本书特色： 本书以严谨的科学态度，整合了分子生物学、系统生理学、计算模拟和前沿育种技术，为读者提供了一个理解和应对全球气候变化背景下作物生产挑战的全面指南，其重点在于构建广谱、高效且可持续的作物应对非生物胁迫的综合解决方案。

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