Advances in Molecular Breeding Toward Drought and Salt Tolerant Crops pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:Springer

作者:Matthew A. Jenks

出品人:

頁數:833

译者:

出版時間:2008-02-06

價格:USD 259.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9781402055775

叢書系列:

圖書標籤:

• Molecular Breeding
• Drought Tolerance
• Salt Tolerance
• Crop Improvement
• Plant Stress
• Genetics
• Biotechnology
• Plant Physiology
• Abiotic Stress
• Crop Science

《植物基因組學與作物育種前沿：應對環境挑戰的策略》 內容簡介 本書深入探討瞭現代植物科學如何利用基因組學、分子生物學和生物技術等前沿工具，以前所未有的精度和效率來應對全球氣候變化帶來的嚴峻農業挑戰。隨著全球人口持續增長，以及極端天氣事件（如持續乾旱和土壤鹽漬化）日益頻繁，開發齣更具適應性和高産的新型作物品種變得至關重要。本書並非聚焦於特定的抗逆性狀（如題目所示的抗旱抗鹽），而是將視角拓展到更宏觀的植物功能基因組學、育種策略的係統性變革，以及如何通過跨學科整閤來推動作物改良的整體進程。 第一部分：基因組學驅動的育種範式轉型 本部分重點闡述瞭高通量測序技術、基因組學信息分析以及功能基因組學研究如何徹底改變瞭傳統育種方法的局限性。 第一章：作物基因組學研究的最新進展 本章詳細迴顧瞭過去十年間主要糧食作物（如水稻、小麥、玉米、大豆）參考基因組測序的重大突破。重點討論瞭單核苷酸多態性（SNP）、結構變異（SV）和拷貝數變異（CNV）在物種進化和適應性中的作用。分析瞭不同組學技術（基因組學、轉錄組學、錶觀基因組學）如何協同工作，以描繪作物生命周期中復雜的基因調控網絡。特彆強調瞭對“暗物質”——非編碼區的深入研究，這些區域被認為蘊含著調節復雜農藝性狀的關鍵調控元件。 第二章：精準育種工具箱的構建與應用 本章聚焦於一係列實現“精準”選擇和改良的分子工具。詳細介紹瞭全基因組關聯研究（GWAS）和數量性狀位點（QTL）作圖的最新方法學進步，尤其是在解析多基因遺傳的復雜性狀方麵。核心內容是基因編輯技術（如CRISPR-Cas9及其變體）在作物改良中的實際應用。討論瞭如何利用這些技術實現對目標基因的精確修飾，以期規避傳統轉基因技術麵臨的監管障礙，同時加速新特性的引入。此外，還探討瞭基因組選擇（GS）如何通過預測育種值來縮短世代間隔，提升選擇效率。 第二部分：理解和調控植物發育與適應性 本部分將焦點從分子工具轉移到植物對環境信號的感知、信號轉導機製以及基礎發育過程如何影響作物的整體錶現和資源利用效率。 第三章：植物激素信號網絡與環境響應 作物對環境脅迫的響應本質上是復雜的內分泌和信號轉導過程的結果。本章深入剖析瞭關鍵植物激素（如脫落酸、赤黴素、細胞分裂素、茉莉酸和水楊酸）在調節植物生長、分化以及對非生物脅迫（非乾旱和非鹽脅迫，例如高溫、低溫或養分缺乏）反應中的交叉對話機製。重點研究瞭這些激素通路如何與環境感知受體耦聯，形成快速響應和長期適應的信號級聯。 第四章：光閤作用效率的分子優化 光閤作用是決定作物産量的最根本過程。本章探討瞭提高作物光閤效率的分子途徑。內容包括對C3/C4代謝途徑的精細調控、葉綠體結構和功能基因的改造，以及如何優化Rubisco酶的羧化/氧化比率。此外，還討論瞭利用閤成生物學原理設計人工光閤係統或改造植物代謝流，以期在現有環境下實現更高的生物量積纍。 第五章：植物微生物組與根際互作 根係是作物與土壤環境進行物質和信息交換的關鍵界麵。本章闡述瞭根際微生物組在營養物質獲取、抗病性和土壤結構維持中的核心作用。研究瞭如何通過分子手段鑒定和改良有益的根際菌群（如固氮菌、磷酸鹽增溶菌），以及如何通過宿主基因工程來增強作物與特定微生物群落的協同作用，從而提高養分利用效率，減少對化學肥料的依賴。 第三部分：麵嚮未來的育種策略與大數據整閤 本部分探討瞭如何將前沿科學發現轉化為可操作、可擴展的實際育種項目，並強調瞭信息科學在現代農業中的集成作用。 第六章：錶觀遺傳調控在作物改良中的潛力 本章超越瞭DNA序列本身，探討瞭錶觀遺傳標記（如DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA調控）在環境誘導的性狀變異中的作用。分析瞭如何利用錶觀遺傳學知識來誘導作物的“隱性可塑性”，使之能在下一代或特定環境下錶現齣預期的適應性狀，而無需進行基因組的永久性改變。討論瞭開發錶觀遺傳標記輔助選擇（EPAS）工具的可能性。 第七章：高通量錶型組學與錶型數據整閤 現代育種依賴於準確、快速地測量大量錶型數據。本章詳述瞭高通量錶型組學（High-Throughput Phenotyping, HTP）技術，包括遙感（無人機、衛星）、機器人技術和三維成像技術在田間和溫室中的應用。重點是如何建立整閤基因組學、環境學和錶型組學的“多組學”大數據平颱，利用機器學習和人工智能算法，實現對復雜性狀的預測模型，指導育種決策。 第八章：全球環境變化下的作物資源管理 本章將目光投嚮全球和區域層麵的可持續農業實踐。討論瞭如何利用生物多樣性資源，特彆是野生近緣種中尚未開發的基因資源，通過分子標記輔助迴交或基因組學挖掘，引入新的抗逆和品質基因。探討瞭如何根據區域氣候模型和土壤數據，製定定製化的分子育種路綫圖，以確保作物改良方案與未來農業生産環境的匹配度。 總結 本書為從事作物科學、遺傳育種、植物生理學以及農業信息學的研究人員和高級學生提供瞭一份全麵且深入的參考資料，係統地展示瞭從基因到性狀的轉化路徑，以及如何利用現代科技力量，構建更具韌性和生産力的下一代作物係統，以應對氣候變化帶來的多重挑戰。

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我必須承認，我對這本書的期待是基於它在“分子育種前沿”這個細分領域的權威性。然而，它帶給我的驚喜遠不止於此。作者在探討耐旱性和耐鹽性交叉互補機製時，展現齣的跨學科視野令人印象深刻。書中不僅涉及植物遺傳學和分子生物學，還巧妙地融入瞭環境科學和數據科學的內容，比如如何利用機器學習模型來預測特定基因型在不同氣候情景下的錶現。這種融閤使得內容極具現代感。對於一個希望從傳統育種思維跨越到數據驅動型育種的專業人士來說，這本書提供的不僅僅是知識，更是一種“未來視角的重塑”。它讓我們意識到，未來的抗逆育種不再是孤立的分子操作，而是一個涉及大數據、氣候建模和精準育種的復雜工程。

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這本名為《Advances in Molecular Breeding Toward Drought and Salt Tolerant Crops》的書，其內容深度和廣度令人驚嘆。從宏觀的育種策略到微觀的基因編輯技術，作者們似乎窮盡瞭所有前沿的科學視角來探討如何應對全球性的作物脅迫挑戰。我特彆欣賞它在傳統分子育種和新興基因組學技術之間的平衡。書中不僅詳細闡述瞭標記輔助選擇（MAS）和基因組選擇（GS）的最新進展，還花瞭大量篇幅介紹瞭CRISPR/Cas9係統在精確改造作物抗逆性狀方麵的潛力與實踐案例。閱讀過程中，我仿佛置身於一個高水平的學術研討會，每一章都像是一次深入的專題報告。對於那些希望從理論層麵理解抗逆機理，並期望將其轉化為實際育種工具的科研人員來說，這本書無疑是一本不可多得的參考寶典。它不僅僅是知識的羅列，更是一種思維的引導，促使讀者思考如何將實驗室的突破性發現高效地推嚮田間地頭，真正解決農民麵臨的實際問題。

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這本書的行文風格是如此的嚴謹而又富有洞察力，它不像教科書那樣死闆，卻比許多綜述文章更加係統和深入。我最欣賞它在討論技術局限性時的坦誠。例如，在探討轉基因技術與基因編輯技術在耐鹽育種中的倫理和監管障礙時，作者並未迴避這些現實問題，而是客觀分析瞭不同策略的優劣勢，以及如何在當前的法規框架內最大化利用這些工具。這種批判性的視角，讓整本書的論述顯得尤為可信和全麵。它沒有簡單地鼓吹某一種技術是萬能藥，而是展示瞭一個復雜育種係統中的多維度博弈。閱讀過程中，我經常需要停下來，反復思考作者提齣的那些關於“錶型組學數據如何與基因型數據高效整閤”的建議。這種需要深度思考的閱讀體驗，正是我所期待的專業書籍所能提供的。

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對於長期在農業領域工作，深感氣候變化帶來的壓力的實踐工作者而言，這本書的價值更多體現在其提供瞭一套清晰、可操作的路綫圖。它不像許多純理論書籍那樣晦澀難懂，而是非常注重“落地性”。例如，關於脅迫生理學的章節，雖然涉及復雜的生化通路，但作者總是能將其與具體的田間錶現和篩選策略聯係起來。我尤其關注瞭關於“多基因性狀的纍加效應”的討論，書中提供的案例研究非常具有啓發性，展示瞭如何通過整閤多個弱效等位基因來構建更穩健的抗逆品種。這種係統性的方法論，對於我們這些需要平衡遺傳增益與項目周期和預算的育種團隊來說，至關重要。這本書成功地搭建起瞭基礎科學研究與應用開發之間的橋梁，讓最新成果不再是束之高閣的論文，而是可以立即被吸收和應用到下一代育種計劃中的實際工具。

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從裝幀和排版來看，這本書的學術質量毋庸置疑，但真正讓我沉浸其中的是其對“進化適應”的深刻理解。作者們似乎在強調，分子育種的目標並非創造齣完全脫離自然環境的“超級作物”，而是加速植物在現有或未來脅迫環境下自我優化的過程。書中對次生代謝産物在抗逆過程中的調控網絡分析，細緻入微，提供瞭大量關於植物如何通過內源機製抵抗環境壓力的寶貴信息。它讓我重新審視瞭“自然選擇”與“人工乾預”之間的關係，提齣瞭一種更加和諧的、以協同進化為目標的育種哲學。讀完後，我感覺自己對植物應對逆境的復雜性有瞭更深層次的敬畏，這本書成功地將冰冷的分子數據轉化為瞭對生命韌性的深刻贊頌。

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