Plant Breeding and Sustainable Agriculture pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Crop Science Society of Amer

作者:D. A. Sleper

出品人:

页数:93

译者:

出版时间:1991-9

价格:USD 14.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780891185321

丛书系列:

图书标签:

• Plant Breeding
• Sustainable Agriculture
• Crop Improvement
• Genetic Resources
• Food Security
• Agricultural Biotechnology
• Plant Science
• Agronomy
• Horticulture
• Climate Change

基因工程在现代农业中的应用与伦理考量 图书简介 本书深入探讨了现代分子生物学技术，特别是基因工程（Genetic Engineering），在提升作物产量、增强抗逆性以及优化农业可持续性方面所展现的巨大潜力与伴随而来的复杂伦理挑战。本书摒弃了对传统育种方法的简单罗列，而是聚焦于生物技术革命如何重塑了粮食生产的未来蓝图。 第一部分：分子工具箱的革新 本部分着重于描述当前基因编辑和基因修饰领域最尖端的科学原理和技术应用。我们不再仅仅局限于转基因（Transgenic）技术的早期阶段，而是全面剖析了新一代的基因编辑系统，例如CRISPR-Cas9及其变体（如碱基编辑和先导编辑）如何在不引入外源DNA的情况下，实现对目标基因的精确“剪切和粘贴”。 1.1 从转基因到精准编辑：技术演进的里程碑 详细阐述了从农杆菌介导的转化到基因枪（Biolistic Delivery）技术的历史演变。随后，重点介绍了CRISPR/Cas9技术如何克服传统方法的脱靶效应和整合效率低下的问题。本书提供了具体的案例分析，说明如何利用这些工具快速导入或敲除作物中的关键基因，例如提高光合效率的相关基因（如RuBisCO的调控因子）或调控开花时间以适应不同地理环境的基因。 1.2 基因组学与表型组学的融合 深入讨论了高通量测序技术（NGS）与表型组学（Phenomics）相结合，如何加速了优良性状的发现过程。本书解释了如何通过全基因组关联分析（GWAS）和数量性状位点（QTL）作图，识别出控制产量、营养成分（如维生素和矿物质含量）以及抗旱、抗盐碱等复杂农艺性状的基因簇。重点分析了“表型数据挖掘”在加速育种周期中的实际操作流程。 1.3 表观遗传调控在作物改良中的新视角 超出了传统的DNA序列改变范畴，本书探讨了表观遗传学（Epigenetics）——如DNA甲基化和组蛋白修饰——如何影响基因的表达而不改变其序列。通过对拟南芥和水稻的实验数据进行解读，展示了环境胁迫（如干旱或高温）如何通过表观遗传记忆影响后代表现型，以及育种家如何利用这些机制进行“记忆性改良”。 第二部分：应对全球挑战的生物技术应用 本部分将技术理论与现实需求相结合，展示了生物技术在解决气候变化、资源短缺和营养不良等全球性问题上的应用实例，着重于非传统作物的改良。 2.1 极端环境适应性增强 详细分析了如何通过基因工程手段提高作物对非生物胁迫的耐受性。例如，增强植物根系对水分和养分的吸收效率（如磷饥饿响应基因的过表达），以及激活植物体内的抗氧化防御系统以抵抗重金属毒害或盐胁迫。本书对比了不同作物品种在模拟干旱条件下的生理反应差异，并归纳了最有效的分子靶点。 2.2 营养强化与“隐性饥饿”的对抗 超越单纯的产量提升，本书关注作物内在品质的改良。深度解析了“生物强化”（Biofortification）的分子机制，例如黄金大米中维生素A前体β-胡萝卜素的合成途径的重构，以及如何提高铁、锌等微量元素的生物利用度。同时，也探讨了减少潜在有害物质（如植酸、过敏原蛋白）的基因编辑策略。 2.3 杂草抗性与病虫害综合防治的新路径 分析了开发广谱、持久抗性性状的分子策略。重点讨论了引入天然抗虫基因（如苏云金芽孢杆菌Bt毒素基因的优化表达系统）的最新进展，以及利用RNA干扰（RNAi）技术实现靶向性“沉默”病原体或害虫关键基因的方法。书中强调了如何设计抗性机制以延缓靶标生物产生抗性的速度。 第三部分：可持续性、监管与社会接受度 本部分将焦点从实验室转向田间和市场，讨论了先进育种技术在实际落地过程中必须面对的监管框架、生态风险以及社会公众的认知差异。 3.1 非传统（非转基因）编辑产品的监管模糊地带 深入比较了全球主要经济体（如欧盟、美国、中国）对传统转基因生物（GMOs）、新型基因编辑产品（如Cisgenesis和Intragenesis）以及基于基因沉默技术的产品的法律界定差异。本书详细分析了“精准育种”产品在不同法规体系下是否会被视为传统育种的延伸，这对国际贸易和研发投入的决策至关重要。 3.2 生态风险评估与生物多样性维护 探讨了基因编辑作物可能对非靶标生物（如传粉昆虫、土壤微生物群落）产生的影响。书中提出了在田间释放前，评估基因流风险、维持作物遗传多样性的必要措施，包括开发“自限性”基因策略，确保改良性状不会意外扩散到野生近缘种中。 3.3 农业伦理与公众对话的构建 本章聚焦于社会科学层面。分析了公众对“自然性”的偏好、对生命科学的信任危机。本书倡导建立透明、多方参与的对话机制，强调科学界需要更有效地向非专业人士传达技术原理和风险评估结果，以促进基于科学证据的政策制定和市场接受度，而非仅仅依赖于传统的标签和宣传战术。 总结 本书的最终目标是为读者提供一个全面且批判性的视角，理解现代分子生物学技术是如何从根本上改变我们对“育种”的定义，并强调未来农业的成功将依赖于技术创新与严格的生态、伦理框架之间的审慎平衡。

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