Biotechnology in Cotton Research and Production pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Oxford Univ Pr

作者:Stewart, J. M.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:55

装帧:Pap

isbn号码:9780851995267

丛书系列:

图书标签:

• Biotechnology
• Cotton
• Genetic Engineering
• Plant Science
• Crop Improvement
• Molecular Biology
• Agricultural Biotechnology
• Plant Breeding
• Genomics
• Fiber Science

现代农业生产中的生物技术应用：聚焦作物育种与抗逆性研究 图书主题： 本书深入探讨了现代生物技术在农业生产中的广泛应用，尤其侧重于作物育种的革新、病虫害抗性的分子机制解析以及环境胁迫下的生理调控策略。全书以详实的科学案例和前沿的研究进展为基础，旨在为农业科学家、育种专家以及相关领域的研究生提供一份全面的参考指南。 第一部分：作物遗传改良的分子基础与前沿技术 本部分聚焦于现代生物技术如何重塑传统的作物育种范式。首先，我们将回顾作物基因组学研究的最新突破，包括高精度基因组测序技术（如PacBio和Nanopore）如何加速了关键农艺性状基因的鉴定。重点讨论了功能基因组学在挖掘作物耐逆性和品质相关基因库中的核心作用。 随后，章节详细阐述了基因编辑技术（CRISPR/Cas9及其变体）在作物改良中的应用。我们不仅分析了CRISPR技术在精确性状改良（如抗病基因的敲除或精准修饰）中的优势，还探讨了如何利用该技术加速优质、高产作物品系的创制。书中包含了利用CRISPR技术改良水稻、玉米和小麦等主要粮食作物抗倒伏性、提高营养品质（如维生素和微量元素含量）的多个成功案例。 此外，本书对分子标记辅助育种（MAS）和基因组选择（GS）的最新发展进行了深入剖析。我们比较了不同类型分子标记（如SSR、SNP）在不同作物群体中的有效性，并展示了如何结合高性能计算和大数据分析，构建更精准的预测模型，从而大幅缩短传统育种周期，提高选择效率。对于新兴的表观遗传学在作物适应性中的作用，本书也给予了充分的关注，讨论了DNA甲基化和组蛋白修饰如何影响作物在不同生长阶段的表型表达。 第二部分：作物抗逆性研究的生理与分子机制 本部分是本书的核心内容之一，系统阐述了作物如何应对非生物胁迫（如干旱、盐碱、极端温度）和生物胁迫（如病毒、细菌和真菌病害）的分子调控网络。 在非生物胁迫生理学方面，本书深入分析了胁迫信号的感知、转导以及下游效应机制。我们详细介绍了关键的胁迫响应通路，例如ABA（脱落酸）信号通路在干旱和盐胁迫下的核心地位，以及钙离子信号在环境感知中的作用。书中特别关注了渗透调节物质（如脯氨酸和甜菜碱）的合成与积累机制，以及如何通过基因工程手段增强作物在恶劣环境中的水分利用效率和离子稳态。对光合作用在胁迫下的适应性变化也有深入的讨论，包括PSII光抑制的修复机制和碳同化效率的维持策略。 在生物胁迫抗性方面，本书侧重于宿主与病原体之间的分子互作。我们详细解读了植物免疫系统的两大防御体系：模式识别受体（PRR）介导的PAMPs触发免疫（PTI）和效应因子触发免疫（ETI）。书中通过多个具体的病原体（如小麦锈病菌、番茄晚疫病菌）的实例，剖析了关键抗病基因（R基因）的结构和功能，以及病原体分泌效应蛋白如何逃避或抑制宿主免疫。对于RNA干扰（RNAi）技术在靶向病原体或调控宿主防御基因表达中的潜力，本书也进行了前瞻性的探讨。 第三部分：生物技术在作物品质改良与可持续农业中的应用 本部分将视角转向生物技术在提升作物营养价值和促进可持续农业实践中的作用。 品质改良方面，本书探讨了如何利用代谢工程和合成生物学手段，定向改良作物的次生代谢产物和主要营养成分。这包括提高油料作物中健康脂肪酸的比例、增加谷物中必需氨基酸的含量，以及增强作物天然抗氧化剂（如花青素、类胡萝卜素）的积累。书中还涵盖了非食用生物量转化的研究，探索如何通过基因改造提高作物茎秆中纤维素和半纤维素的降解效率，为生物质能源的生产提供基础。 可持续农业是本书强调的另一个重点。我们讨论了生物固氮的潜力，即如何将固氮能力引入非豆科作物，以减少对化肥的依赖。书中详细分析了根瘤菌诱导过程中的分子对话，以及利用合成生物学方法构建更高效的固氮系统的前景。此外，本书还考察了根际微生物组在营养吸收和抗病性中的调节作用，并探讨了如何通过基因工程手段增强作物对有益微生物的招募能力，构建“健康”的根际生态系统。 结语：展望未来挑战与机遇 最后一部分对生物技术在未来农业中面临的伦理、法规挑战以及社会接受度进行了客观评估。本书强调，随着技术的飞速发展，如何在确保食品安全和生态平衡的前提下，加速创新成果的转化和推广，是全球农业科学界面临的共同课题。全书旨在激发读者对利用前沿生物技术解决全球粮食安全和环境可持续性问题的持续研究热情。

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