小麥抗旱研究進展 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王愛萍，董琦 著

圖書標籤:

• 小麥
• 抗旱
• 旱性
• 生理學
• 遺傳學
• 分子生物學
• 育種
• 水分利用
• 逆境生理
• 作物生理

齣版社： 中國農業科學技術齣版社

ISBN：9787802334304

版次：1

商品編碼：10453632

包裝：平裝

開本：大32開

齣版時間：2007-12-01

用紙：膠版紙

頁數：287

字數：240000

正文語種：中文

內容簡介

　　 基於多年從事小麥抗逆性的研究，尤其是在抗旱分子生物學方麵的工作進展，我們在總結前人研究的基礎上，結閤近年來在該領域中所取得的研究成果，並且參考瞭國內外部分學者新的研究進展，從而編著瞭《小麥抗旱研究進展》。齣版這《小麥抗旱研究進展》的目的，旨在對從事小麥抗旱研究的同行能有所幫助。
　　 全書內容共分為五章。第一章、第二章和第四章為王愛萍撰寫；第三章和第五章為董琦撰寫。第一章介紹瞭高等植物脫水的分子反應；第二章主要介紹瞭高等植物水分脅迫的生理生化方麵的基礎知識；第三章和第五章主要對乾旱脅迫有關基因的基因工程研究進展和小麥的幾個重要抗旱基因的研究進展作瞭一些介紹；第四章則是對小麥的抗旱研究常用的相關分子生物學實驗原理和方法作瞭介紹。
　　 隨著全球自然環境的變化和災害天氣的有增無減，乾旱的發生日趨顯著，而且為害程度愈來愈重，因此在小麥基礎理論與應用研究深入開展的今天，對小麥抗逆性的研究具有十分重大的現實意義。

目錄

第一章高等植物脫水的分子反應
第一節植物水分脅迫的有關知識
第二節用於分子研究的植物物種和試驗體係
第三節ABA
第四節水分脅迫的感知
一、組氨酸激酶
二、水分虧缺反應的激酶和磷酸酶
三、鈣信號
四、異源三體G－蛋白
五、磷脂信號
第五節轉錄控製
一、ABA反應元件
二、脫水反應元件
三、SAP域
四、Myb和螺鏇－環－螺鏇域
五、同源域蛋白
六、RNA是信號分子嗎？
七、網絡中的信號位置
第六節脫水激活的蛋白
一、適閤溶質的積纍
二、編碼保護性功能蛋白的基因
三、活性氧中間産物
第七節結論和看法

第二章高等植物水分脅迫的生理生化基礎
第一節植物抗旱性
第二節乾旱脅迫對植物的傷害機理
一、抑製植物生長
二、傷害光閤作用係統
三、活性氧的氧化傷害
第三節植物的抗旱機理
一、氣孔行為
二、信號傳導
三、滲透調節
四、代謝調節
五、脫水保護
六、抗氧化防禦係統
七、損傷修復
八、脫落酸作用
九、水通道蛋白
十、光閤作用調節

第三章乾旱脅迫有關基因的基因工程研究進展
第一節水分脅迫誘導錶達的基因
一、調節基因
二、功能基因
第二節植物抗旱基因工程
一、功能基因的基因工程
二、調節基因的基因工程

第四章小麥抗旱研究相關分子生物學試驗方法
第一節基因的分離技術及應用
一、基因文庫技術
二、生物芯片技術
……

第五章小麥抗旱基因研究進展
參考文獻

精彩書摘

第一章 高等植物脫水的分子反應
第一節 植物水分脅迫的有關知識
水分是植物所有生理活動的重要分子，水分有效性的利用決定瞭植物的分布和它們的産量。水分對植物體的所有生理過程都很重要，在細胞水平上，它是運輸代謝物和營養物的主要介質。水分占據植物體非木質部分葉片和根生物量的80％～90％。另外，水還是連結土壤、植物、大氣生態鏈的介質。水分的存在使植物體保持瞭同有形態，維持瞭植物正常生長體溫等。如果一個植物體的水分不足，植物錶現為水分虧缺，或者植物受到水分脅迫，一般稱為乾旱。水分脅迫一般是水分不足的廣泛形式。當植物的水分狀態處於相對較小的範同內進行變化時即是水分脅迫。乾燥則是植物體喪失瞭大量水或大部分原生質的自由水，隻剩下束縛水的存在。十燥是脫水的極端形式，也是植物體有活力進程的結果，植物忍受十燥時有相應的保護係統來保護植物體免受緻命的傷害。乾旱主要用於農業上作物遭受的水分虧缺或水分脅迫。水分虧缺或脫水錶示水分的供應不足對細胞的新陳代謝和抑製植物生長和發育方麵有直接的影響。水分虧缺不僅僅因為水分的缺少引起，而且由其他環境脅迫比如低溫或者高鹽引起。各種脅迫反應包括許多共用分子化閤物。不同的脅迫對植物造成的影響是導緻植物減産。
植物組織的水勢體現瞭植物體內水分的能量狀態，可與土壤和大氣中的水分聯係起來，直接決定著植物對水分的吸收、運輸和散失過程。在乾旱條件下維持較高的葉水勢是植物抗旱性的一個重要機製。
……

前言/序言

《小麥抗旱研究進展》圖書簡介 引言：生命的韌性與挑戰 小麥，作為全球最重要的糧食作物之一，養育著數十億人口的生命。然而，隨著氣候變化日益嚴峻，乾旱已成為小麥生産麵臨的最嚴峻的挑戰之一。這場無聲的危機，不僅威脅著糧食安全，更深刻地影響著全球經濟、社會穩定和人類福祉。麵對不斷蔓延的荒漠化、日益枯竭的水資源以及難以預測的降雨模式，人類迫切需要深刻理解小麥抵抗乾旱的生理機製，並探索高效的育種策略與栽培技術，以確保這一生命之糧的持續繁榮。 本書《小麥抗旱研究進展》正是應此時代之需而生。它並非一部簡單的技術手冊，而是一次對生命韌性與自然挑戰的深入探索。本書匯聚瞭國內外頂尖科研人員的智慧結晶，係統性地梳理瞭小麥抗旱研究的最新動態、關鍵進展以及未來趨勢。我們旨在為廣大科研工作者、涉農企業、政策製定者以及對農業科學懷有熱情的讀者，提供一個全麵、深入、前沿的視角，共同應對乾旱挑戰，守護小麥的未來。 第一篇：乾旱脅迫下的生理生化響應 乾旱，並非簡單的缺水，而是一種復雜而多維度的環境脅迫。當小麥遭遇乾旱時，其體內會發生一係列精妙而深刻的生理生化變化，這些變化構成瞭其抗旱性的基礎。 水分平衡的維持： 蒸騰作用的調控： 氣孔是植物與外界進行氣體交換的門戶，也是水分散失的主要途徑。在乾旱脅迫下，小麥會迅速感知到水分信號，通過一係列信號轉導途徑，調控氣孔的開度，最大限度地減少水分的無效蒸騰。本書將詳細解析不同信號分子（如脫落酸ABA、鈣離子Ca2+、活性氧ROS等）在氣孔關閉過程中的關鍵作用，以及ABA受體PYR/PYL/RCAR傢族如何感知ABA信號並激活下遊效應。 滲透調節物質的積纍： 為瞭維持細胞的膨壓和正常的代謝活動，小麥在乾旱脅迫下會閤成並積纍大量的滲透調節物質，如脯氨酸（Proline）、可溶性糖（Soluble sugars）、甜菜堿（Betaine）等。這些物質能夠降低細胞液的滲透勢，從而在外界水分不足的情況下，依舊能夠從土壤中吸收水分，並阻止細胞失水。本書將深入探討不同滲透調節物質的閤成途徑、調控機製及其在提升小麥抗旱性中的協同作用。 細胞膜的穩定： 乾旱脅迫容易導緻細胞膜脂過氧化，損傷細胞結構和功能。小麥通過積纍抗氧化酶（如超氧化物歧化酶SOD、過氧化氫酶CAT、過氧化物酶POD等）和非酶抗氧化劑（如維生素C、維生素E、類鬍蘿蔔素等），有效清除活性氧，減輕膜脂過氧化，維持細胞膜的完整性。本書將詳細介紹這些抗氧化係統的構成、激活機製以及它們在保護細胞免受氧化損傷中的關鍵作用。 光閤作用的適應性調整： 光能利用效率的改變： 乾旱脅迫會影響光閤色素的含量，降低光能吸收效率。同時，過強的光照可能導緻光係統II（PSII）的光損傷。小麥會通過調整光閤色素的組成、改變光能傳遞路徑、激活光保護機製（如葉黃素循環）等方式，減少光損傷，優化光能利用。 CO2固定能力的減弱與修復： 氣孔關閉直接導緻CO2供應不足，抑製卡爾文循環，降低光閤速率。然而，小麥也發展齣瞭一係列補償機製，例如提高CO2濃縮機製（CCM）的效率，增強Rubisco酶的羧化能力，或者在脅迫緩解後快速恢復光閤作用。本書將深入剖析乾旱脅迫對光閤電子傳遞鏈、CO2固定酶係以及光閤調控網絡的影響，並探討可能的修復策略。 生長發育的響應： 根係的發育與功能： 根係是小麥吸收水分和養分的主要器官。在乾旱條件下，小麥會優先將有限的資源分配給根係的生長，促進根冠伸長，增加根係分布深度和密度，以期尋找到更深層的水分。同時，根係的滲透調節能力也會顯著增強。本書將詳細闡述乾旱信號如何調控根係形態建成，以及根係在水分和信號感知中的雙重作用。 地上部分的抑製： 為瞭減少水分散失，小麥會錶現齣生長發育受抑製的現象，例如葉片生長緩慢、節間縮短、花期延遲等。這種生長抑製在一定程度上是適應性反應，有助於在有限的水分條件下完成生命周期。 第二篇：基因層麵的抗旱機製解析 深入理解小麥抗旱的基因調控網絡，是實現高效抗旱品種培育的關鍵。近年來，隨著基因組學、轉錄組學、蛋白質組學以及代謝組學等高通量技術的蓬勃發展，我們對小麥抗旱基因的認知取得瞭突破性進展。 關鍵抗旱基因的鑒定與功能分析： 信號轉導通路上的基因： ABA信號通路上的關鍵基因，如PYR/PYL/RCAR、PP2C、SnRK2等，在乾旱脅迫響應中起著核心作用。本書將詳細介紹這些基因的分子結構、調控網絡以及它們如何協同作用，將乾旱信號傳遞至下遊效應基因。 滲透調節物質閤成相關的基因： 如脯氨酸閤成酶基因（P5CS）、甜菜堿醛脫氫酶基因（BADH）等，它們的錶達水平升高直接導緻滲透調節物質的積纍。 抗氧化係統相關的基因： 如SOD、CAT、POD等基因的錶達調控，直接影響植物清除活性氧的能力。 生長發育調控基因： 一些與根係發育、葉片衰老、生長速率等相關的基因，在乾旱脅迫下會發生錶達變化，調控小麥的生長策略。 轉錄因子傢族： AP2/ERF、NAC、bZIP、MYB等轉錄因子傢族在乾旱響應中扮演著“總開關”的角色，它們能夠結閤到下遊靶基因的啓動子區域，調控成百上韆個基因的錶達。本書將重點介紹幾個關鍵的轉錄因子傢族及其在調控小麥抗旱性中的具體作用。 基因組學與轉錄組學在抗旱研究中的應用： 全基因組關聯分析（GWAS）： 利用大量的基因型數據和錶型數據，GWAS能夠高效地定位與抗旱性相關的QTL（數量性狀基因座）和SNP（單核苷酸多態性），為分子標記輔助育種奠定基礎。 RNA測序（RNA-Seq）： 能夠全麵、高精度地分析不同乾旱脅迫條件下，小麥基因的錶達譜變化，揭示潛在的抗旱調控網絡。 基因編輯技術（CRISPR/Cas9）： 為精確地修改或引入抗旱相關基因提供瞭強有力的工具，能夠快速創製具有優良抗旱特性的新品種。 錶觀遺傳修飾與抗旱性的關聯： DNA甲基化、組蛋白修飾等錶觀遺傳機製，能夠在不改變DNA序列的情況下，影響基因的錶達。這些修飾在調控小麥對乾旱信號的長期記憶和適應性響應中發揮著重要作用。本書將探討錶觀遺傳修飾在小麥抗旱性中的潛在機製。 第三篇：育種策略與技術創新 在深入理解瞭小麥抗旱的生理生化機製和基因調控網絡之後，如何將這些知識轉化為實際的育種實踐，是本書關注的另一核心焦點。 傳統育種方法的改良與優化： 錶型選擇與雜交育種： 盡管麵臨乾旱脅迫下錶型差異不顯著的挑戰，但通過精細的錶型鑒定平颱和閤理的育種設計，傳統方法依然能夠篩選齣優異的抗旱親本，並通過雜交組閤培育新品種。 多代選擇與迴交： 針對復雜的抗旱性狀，通過多代選擇和迴交，能夠逐步提高目標基因的純閤度，獲得穩定遺傳的抗旱品種。 分子標記輔助育種（MAS）： QTL-seq與BSA（Bulk Segregant Analysis）： 利用分子標記與目標性狀進行關聯分析，能夠加速育種進程，提高育種效率。 基因組選擇（GS）： 結閤大量的基因組信息，GS能夠預測個體的育種值，尤其適用於低遺傳力性狀的改良，能夠顯著縮短育種周期。 基因工程與基因編輯技術在抗旱育種中的應用： 基因導入： 將來源於其他生物（包括微生物、其他作物等）的優異抗旱基因導入小麥，如DREB基因、Osmotin基因等，能夠顯著提升小麥的抗旱能力。 基因編輯： 通過CRISPR/Cas9等技術，對小麥自身基因進行精確的修飾，例如沉默抑製抗旱性的基因，或者增強關鍵抗旱基因的錶達，能夠定嚮創製抗旱新品係。本書將重點探討基因編輯技術在 Wheat 基因組上的應用挑戰與前景。 新品種的抗旱性評價與田間驗證： 多點、多環境的抗旱性評價： 僅僅在實驗室條件下評估抗旱性是不足夠的，需要在不同乾旱程度、不同土壤類型、不同氣候條件下的多點試驗田進行綜閤評價，以確保新品種的穩定抗旱錶現。 生理生化指標與作物産量相結閤： 在評價抗旱性的同時，必須關注對産量和品質的影響，確保抗旱性改良不會犧牲作物的重要農藝性狀。 第四篇：抗旱栽培技術與綜閤管理 除瞭品種改良，閤理的栽培技術與綜閤管理措施，對於在現有資源條件下最大限度地發揮小麥的抗旱潛力同樣至關重要。 節水灌溉技術： 滴灌、噴灌、微噴灌： 根據不同地區的水資源狀況和土壤特性，選擇最適宜的節水灌溉方式，精準供水，避免水分的浪費。 時期灌溉： 針對小麥不同生育期的需水規律，閤理安排灌溉時間和水量，尤其在關鍵灌漿期和開花期，確保水分供應。 雨水集蓄與利用： 通過修建集水溝、擋水壩等工程措施，最大限度地收集和利用天然降水。 耕作與播種策略： 免耕、少耕技術： 減少土壤的翻耕次數，有助於保護土壤結構，增加土壤有機質含量，提高土壤保水能力。 適時播種： 閤理安排播種時間，使小麥在最有利的季節進行生長，避開最嚴重的乾旱期。 優化播種密度： 根據土壤肥力、水分狀況和品種特性，確定閤理的播種密度，減少個體間的競爭，提高水分利用效率。 土壤改良與養分管理： 增施有機肥： 有機肥能夠顯著改善土壤的團粒結構，提高土壤的保水保肥能力。 測土配方施肥： 精準施肥，滿足小麥不同生長期的養分需求，避免養分過剩或不足對小麥抗旱性造成的負麵影響。 覆蓋保墒： 麥秸稈覆蓋、地膜覆蓋等措施，能夠有效減少土壤水分蒸發，保持土壤濕度。 病蟲害綜閤防治： 乾旱脅迫會降低小麥自身的抗性，使其更容易受到病蟲害的侵襲。因此，加強病蟲害的監測與防治，對於維持小麥健康生長至關重要。 第五篇：未來展望與挑戰 盡管小麥抗旱研究取得瞭顯著的成就，但前方的道路依然充滿挑戰。 氣候變化的不確定性： 極端乾旱事件的頻率和強度仍在增加，對現有抗旱品種和技術提齣瞭更高的要求。 基因組學研究的深入： 盡管已取得進展，但小麥基因組的復雜性依然很高，許多抗旱相關基因的功能仍需深入挖掘。 多基因、多環境互作： 抗旱性是一個高度復雜的多基因性狀，受多種環境因素的交互影響，精確解析這種互作關係仍然是一個巨大的挑戰。 技術轉化與應用： 如何將實驗室的研究成果高效地轉化為田間的實際應用，是縮小科研與生産之間差距的關鍵。 可持續發展： 在提高抗旱性的同時，必須兼顧生態環境的可持續性，避免過度依賴化學品或破壞性耕作方式。 本書《小麥抗旱研究進展》旨在匯聚當前最前沿的研究成果，揭示潛在的機製，啓發新的思路，並為未來研究指明方嚮。我們相信，通過全球科研人員的共同努力，通過技術創新與戰略協作，我們一定能夠找到應對乾旱挑戰的有效途徑，確保小麥這一“生命之糧”的永續供給，為人類的未來奠定堅實的糧食基礎。 結語：希望的種子 乾旱，是嚴峻的考驗，更是孕育韌性的土壤。本書所呈現的，不僅僅是科學研究的進展，更是人類智慧與生命力在嚴酷自然環境中的閃耀。願本書能夠播下希望的種子，激勵更多人投身於小麥抗旱事業，共同守護我們的地球，守護我們賴以生存的糧食。

評分☆☆☆☆☆

這本厚重的文集，甫一翻開，便被其深邃的曆史人文關懷所吸引。它並非僅僅是羅列史實，而是以一種近乎詩意的筆觸，勾勒齣中華文明在漫長歲月中，如何與腳下的土地進行著一場無聲的對話。作者顯然對古代農業思想有著深入的探究，從甲骨文中的“稼穡”之意，到先秦諸子的農耕哲學，再到漢唐盛世的屯墾製度，無不展現齣一種對“天人閤一”境界的執著追求。尤其是其中對某一特定曆史時期水利工程建設的細緻分析，簡直像是一部活生生的技術變遷史，讓人不禁驚嘆於古人那種因地製宜、順應自然的智慧。閱讀過程中，我時常被那些古老的農諺和灌溉方法所觸動，它們所蘊含的樸素真理，在今天的快速發展中似乎愈發顯得珍貴和值得深思。整本書的論述邏輯嚴密，引經據典卻又行文流暢，仿佛一位睿智的老者，循循善誘地講述著土地的故事，讓人在知識的海洋中獲得瞭極大的精神滋養。

評分☆☆☆☆☆

這套書的敘事方式極其獨特，它采用瞭多重視角交錯的結構，將宏大的生態係統變化，巧妙地融入到幾個虛構人物的微觀命運之中。我仿佛跟隨著一位生活在乾旱邊緣的農民的視角，體驗瞭那些年土地是如何逐漸失去生機的痛苦，又通過一位年輕科學傢的不懈努力，看到瞭希望的微光。這種文學性的處理，極大地增強瞭作品的情感穿透力，使得那些原本可能顯得冰冷的數據和模型，瞬間獲得瞭鮮活的生命。作者在描繪氣候變化對當地社區産生的連鎖反應時，那種細膩的筆觸，讓我感受到瞭人與環境之間那種脆弱而深刻的聯係。它不僅在闡述科學知識，更是在訴說一個關於適應、堅韌與傳承的故事，讀完後心中久久不能平靜，讓人對我們所依賴的自然資源，産生瞭更深層次的敬畏和責任感。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我對這種類型的學術專著通常持有一種敬而遠之的態度，總覺得會充斥著晦澀難懂的專業術語和枯燥的數據模型。然而，這本關於植物生理學的著作，卻意外地展現齣瞭一種令人振奮的活力和前沿性。它沒有停留在基礎的細胞結構講解上，而是大膽地將焦點聚焦於現代分子生物學的前沿突破，特彆是那些關於基因編輯技術如何重塑作物性狀的探討。其中關於光閤作用效率提升機製的章節，那種層層遞進的邏輯推演，以及引用的大量國際頂級期刊的研究成果，都彰顯瞭作者深厚的學術功底和敏銳的科研洞察力。我尤其欣賞作者在討論倫理邊界時的那種審慎態度，沒有盲目歌頌技術的力量，而是平衡地展示瞭其帶來的機遇與潛在的風險。對於任何一個關注未來農業科技發展趨勢的人來說，這本書無疑提供瞭一個極佳的、兼具深度和廣度的思考平颱，讀完後感覺視野都被拓寬瞭許多。

評分☆☆☆☆☆

如果要用一個詞來形容這本書的風格，那一定是“銳利”。它毫不留情地揭示瞭現代農業體係中存在的結構性矛盾，特彆是關於資源分配不公和過度依賴單一高産作物品種所帶來的潛在係統性風險。作者在數據分析上的功力令人嘆服，各種交叉對比圖錶清晰地指嚮瞭某個令人不安的趨勢。不同於那種試圖提供萬能解決方案的教科書，這本書更像是一個冷靜的“預警係統”，它係統地拆解瞭某些看似高效的農業實踐，是如何一步步將生態係統的韌性推嚮邊緣的。閱讀過程中，我不斷地在“理解”與“震驚”之間徘徊，作者提齣的那些對現有補貼政策和種植結構的質疑，尖銳而富有啓發性，迫使讀者必須跳齣現有的思維定勢，去重新審視我們賴以生存的糧食生産體係的底層邏輯。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計和排版風格，透露齣一種極為現代、極簡主義的美學傾嚮，這與它所探討的主題——工業化生産中的供應鏈優化——形成瞭有趣的張力。內容上，它更像是一份深入企業內部的“解剖報告”，詳細剖析瞭全球化背景下，原材料采購、中間品加工到最終成品配送的復雜網絡是如何協同運作的。作者似乎是把一個龐大的、由無數變量構成的數學模型，用清晰的案例研究和流程圖展示瞭齣來，使得原本讓人頭皮發麻的復雜係統，變得可以被理解和操作。最讓我印象深刻的是關於“柔性製造”的論述，它不再是單純追求規模經濟，而是強調快速響應市場變化的能力，這一點在當下這個變動不居的商業環境中，顯得尤為關鍵。雖然其中不乏一些商業管理領域的術語，但行文風格卻保持著一種冷靜的、工程師般的精確性，讀起來酣暢淋灕，充滿瞭解決問題的快感。