第十一届国际种子科学大会总结 杨勇.
生物育种 推动种业高质量发展
生物育种推动种业高质量发展发展生物育种事关种业翻身仗能不能打好，事关中国人饭碗能不能牢牢端在自己手中。
“解决吃饭问题，根本出路在科技。
种源安全关系到国家安全，必须下决心把我国种业搞上去，实现种业科技自立自强、种源自主可控。
”3月6日下午，在看望参加全国政协十三届五次会议的农业界、社会福利和社会保障界委员并参加联组会时，习近平总书记语气坚定。
从去年7月《种业振兴行动方案》审议通过，到今年2月中央一号文件提出启动农业生物育种重大项目，再到今年3月1日开始施行的修改后的种子法第十二条增加了国家支持生物育种技术研究的规定……近一年来，我国鼓励种业创新的政策频频出台，意在通过完善种业发展体制机制、推动多主体协同发力、实现重点技术创新突破等，推动种业科技整体进步。
———————————————传统育种技术遇到瓶颈———————————————“当今世界种业竞争实质是科技竞争，核心是生物育种技术的竞争。
”农业农村部科技教育司农业转基因生物安全管理处处长刘培磊说，发展生物育种事关种业翻身仗能不能打好，事关中国人饭碗能不能牢牢端在自己手中，受到党和国家的高度重视。
所谓生物育种，一般指利用遗传学、细胞生物学等方法原理培育生物新品种的过程，包括转基因、基因编辑等技术。
“世界上本没有所谓的‘纯天然食品’，大部分农作物都是人类将野生植物驯化和人工选育而来。
推进生物育种产业化，是保障国家粮食安全和重要农产品有效供给的战略选择，也是促进现代农业高质量发展的现实需要。
”中国科学院院士、华南农业大学生命科学学院研究员刘耀光说。
近年来，我国粮食产量连续稳定在1.3万亿斤以上，口粮供给充足，但同时，粮食进口量仍旧持续上涨，尤其是大豆、食用油和玉米进口规模较大，对外依存度较高。
随着人们生活水平提高、消费结构优化，未来对玉米、豆粕等饲料粮和食用油需求还有可能进一步增加。
◎编辑|彭扬|封面故事||封面故事|记者从农业农村部了解到，2021年，瞄准草地贪夜蛾虫害和草害等重大问题，农业农村部组织开展了转基因大豆和玉米的产业化试点工作。
辽宁省丹东市2023年中考语文试卷(WORD版,含答案)
辽宁省丹东市2023年中考语文试卷一、积累与运用（30分）1．（2分）请将下面的词语正确、工整地抄写在答题卡相应的方格中。
凝心聚力奋楫扬帆2．（2分）选出下列加点字的字音、字形完全正确的一项（）A．宣．腾（xuān）笨拙．（zhuō）顷．刻（qīng）雕梁．画栋（liáng）B．部署．（shǔ）琐屑．（xiè）悄．然（qiǎo）慷慨．激昂（kǎi）C．狡辩．（biàn）追溯．（shù）沙砾．（lì）名付．其实（fù）D．弥．漫（ní）纯粹．（cuì）渊搏．（bó）忍俊不禁．（jīn）3．（2分）选出填入下面语段横线处的词语最恰当的一项（）在的历史长河中，母爱，是人类亘古不变的主题，再华丽的辞藻，也承载不起母爱的厚重。
展开岁月的长卷，所有的烟尘，你会发现，绵绵母爱，传颂千年！是岁月，赋予母爱亘古的深沉，赋予儿女对母亲深深的。
A．川流不息即使擦去依恋B．源远流长虽然擦去眷恋C．川流不息虽然拂去眷恋D．源远流长即使拂去依恋4．（2分）选出对下列病句的修改不正确的一项（）A．家庭教育要解决问题并直面问题，注重培养孩子自信、乐观、坚韧等心理品质。
修改：把“解决问题”和“直面问题”颠倒位置。
B．健脾丸的主要成分是党参、陈皮、炒山楂、炒麦芽等组成的。
修改：删掉“组成的”。
C．汉字文化作为文化交流的重要内容，日益成为国际社会了解中国、读懂中国。
修改：在“读懂中国”的后面加上“的一扇窗口”。
D．面对网络新技术的出现和普及，我们要进一步增强法治习惯，守住法律底线。
修改：将“习惯”改为“精神”。
5．（2分）选出对下列语法知识的分析正确的一项（）未来属于青年，希望寄予青年。
在．全面建设社会主义现代化国家的新征程．．担当起时代．．上，广大青年要切实赋予的重任，砥砺品质，增长本领，与祖国同频共振，在实现中华民族伟大复兴的实践中书写精彩人生。
四十年改革开放 几代人梦想成真
四十年改革开放 几代人梦想成真——记中国作物种质资源40年发展巨变刘 旭（中国农业科学院，北京 100081）中国作物种质资源研究工作起步于20世纪50年代，实现了从无到有的跨越，随后进入了长达近20年的停滞与徘徊阶段。
1978年党的十一届三中全会吹响了中国全面改革开放的号角，迎来了作物种质资源科学的春天。
通过40年几代人的努力，进行了大规模的资源收集与对外交换，完成了50万份种质资源的安全保存，开展了大规模的鉴定评价工作，有力推动了作物育种的提升与农业生产的发展。
2018年是改革开放40周年，也是原中国农业科学院作物品种资源研究所成立40周年，更是中国作物种质资源突飞猛进的40年。
四十年改革开放春华秋实，几代种质资源人梦想成真，中国从种质资源落后国家，已经发展成为位于世界前列的种质资源先进大国，正在向种质资源强国不断迈进。
1 中国作物种质资源的起步与徘徊中国历史悠久、民族多样、生态环境复杂、农业文明连续，在长期的自然选择与人工选择的共同作用下，形成了丰富多样的作物种质资源，是一个名副其实的种质资源古国、富国。
但是自从19世纪40年代开始，中国沦为半殖民地半封建的国家，外受列强侵略与掠夺、内受反动统治的压迫与奴役。
对于作物种质资源，国家无力收集与保存、民众也毫无保护意识，丰富的种质资源只能散落在小农经济的山野田地中或自生于林间水塘边。
历史到了20世纪上半叶，一些留学归国从事农业科学的先辈们，以丁颖、金善宝为代表的科学先驱，利用工作之余、假期之闲自发地收集了一些作物种质资源，保存于实验室、仓库或田间，尽管也做了一些研究，囿于当时条件所限，很难有计划、有系统地进行收集与保护，更谈不上为育种与生产服务。
在金善宝、戴松恩等老一辈科学家呼吁下，1955-1956年由农业部连续发文征集全国农作物种质资源。
到1959年，共征集各类作物种质资源21万余份，并分散保存于中国农业科学院和各省相关农业科研院所中。
1959年，中国作物种质资源奠基人董玉琛从苏联瓦维洛夫研究所留学归来，分析了中国作物种质资源的现状，于1960年提出“作物品种资源”的概念，标志着中国作物种质资源学科开始形成；1962年，由金善宝、刘定安二位先生为主编出版了中国第一本作物品种志——《中国小麦品种志》，至此实现了中国作物种质资源从无到有的飞跃。
农业种子高产栽培技术要点浅析
农业种子高产栽培技术要点浅析作者：崔光辉来源：《农民致富之友》2020年第29期高产作物种子是农业发展的基础保障，随着科学技术的快速发展和全球经济一体化趋势深入推进，我国农业发展面临着更加严峻的竞争态势，种子高产栽培技术也因此受到更多重视。
近年来，社会对于农产品的需求量逐渐上升，我国农业逐渐步入快速发展的新时代，种子质量在农业发展中扮演着不可替代的角色。
基于我国高产农业种子类型越来越多，其栽培技术也存在着不同差异的现状，应加强对农业种子高产栽培技术的研究和推广，应采用高产栽培技术，积极影响农产品的产量和质量，满足人们对农产品的需求，发挥种子高产栽培技术提质增效的重要作用。
一、影响农业种子高产的问题分析1、栽培种植方面①种植密度大。
种植密度是一些作物（以水稻种植为例）个体和群体，以及生育前、后期可控性较强的栽培手段，是其能否充分利用外在有利条件达到高产的重要环节，不同作物品种，种植密度对其群体质量以及产量将产生不同影响。
但一些地区为了提高产量，盲目增加种植密度，这不但不会起到产量增加的作用，还会发生倒伏等隐患，无形增加种植成本。
以玉米作物为例：在玉米种子种植过程中，应结合气候（光、温资源）、土壤环境（水、肥条件）、品种特性（耐密、抗倒性及抗病性）等因素，合理安排种植密度，实现高产目的。
玉米为喜温作物，植株高大，根系发达，耗水、耗肥量大，在气候因素方面，应满足温度和光照条件，在土壤环境方面，高肥水地区种植密度要大于低肥水地区，土层较深厚的壤土，保水、保肥和供水、供肥的能力较强，种植密度可大于土层较瘠薄、土质较疏松的土壤。
此外，根据玉米生育期的长短、植株的高矮、单株生长量的大小、耐密抗倒力的强弱确定与之相适宜的种植密度，发挥不同品种的产量潜力，促进玉米生长发育。
②灌溉不科学。
在一些新品种种子种植中，传统浇灌方法无法发挥出其本身的优越性。
例如：水稻在种植前期常常发生断水过早的情况，进而影响到水稻产量。
再例如：在花生拌种后，由于土壤本身的吸附性，药剂停留在种子周围，若灌溉过勤，大水温灌，造成药效扩散和烧苗烂种，出苗率受到影响。
高粱抗旱性研究进展
㊀山东农业科学㊀２０２４ꎬ５６(１):１６４~１７３ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ㊀ＤＯＩ:１０.１４０８３/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－４９４２.２０２４.０１.０２２收稿日期:２０２３－０３－２７基金项目:国家重点研发计划项目(２０２２ＹＦＤ１５００６０２－１)ꎻ国家现代农业产业技术体系项目(ＣＡＲＳ－０６－１４.５－Ｂ１６)作者简介:王晓东(１９９６ )ꎬ男ꎬ研究实习员ꎬ主要从事高粱栽培与育种工作ꎮＥ－ｍａｉｌ:１００９１２４７３７＠ｑｑ.ｃｏｍ通信作者:肖继兵(１９７６ )ꎬ男ꎬ研究员ꎬ主要从事旱作农业研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｘｉａｏｊｂ２００４＠１２６.ｃｏｍ高粱抗旱性研究进展王晓东ꎬ李俊志ꎬ窦爽ꎬ肖继兵ꎬ辛宗绪ꎬ吴宏生ꎬ朱晓东(辽宁省旱地农林研究所ꎬ辽宁朝阳㊀１２２０００)㊀㊀摘要:干旱是限制植物生产力和威胁粮食安全的重要因素之一ꎮ高粱(ＳｏｒｇｈｕｍｂｉｃｏｌｏｒＬ.Ｍｏｅｎｃｈ)是全球主粮和饲料作物ꎬ因其具有较强的抗旱性和能够在恶劣的环境条件下生存而广泛种植于干旱半干旱地区ꎬ在作物抗旱领域中具有重要的研究价值ꎮ深入解析干旱胁迫下高粱的形态和生理特性㊁鉴定和筛选抗旱品种㊁挖掘相关抗旱基因ꎬ对推动高粱抗旱育种进程㊁提高品种抗旱性㊁提高产量具有重要意义ꎮ本文从干旱胁迫对高粱生长的影响㊁高粱对干旱胁迫的生理响应㊁高粱耐旱性鉴定方法和鉴定指标㊁高粱抗旱性分子生物学和提高高粱抗旱性方法５个方面对高粱抗旱性研究进展进行综述ꎬ并对高粱抗旱性研究方向进行展望ꎬ以期为进一步研究高粱抗旱的形态㊁生理特性及分子机制奠定基础ꎮ关键词:高粱ꎻ干旱胁迫ꎻ生理响应ꎻ分子生物学ꎻ鉴定ꎻ抗旱性中图分类号:Ｓ５１４㊀㊀文献标识号:Ａ㊀㊀文章编号:１００１－４９４２(２０２４)０１－０１６４－１０ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＤｒｏｕｇｈｔＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＳｏｒｇｈｕｍＷａｎｇＸｉａｏｄｏｎｇꎬＬｉＪｕｎｚｈｉꎬＤｏｕＳｈｕａｎｇꎬＸｉａｏＪｉｂｉｎｇꎬＸｉｎＺｏｎｇｘｕꎬＷｕＨｏｎｇｓｈｅｎｇꎬＺｈｕＸｉａｏｄｏｎｇ(ＬｉａｏｎｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ＆ＦｏｒｅｓｔｒｙｉｎＡｒｉｄＡｒｅａｓꎬＣｈａｏｙａｎｇ１２２０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｄｒｏｕｇｈｔｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｌｉｍｉｔｐｌａｎｔｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｔｈｒｅａｔｅｎｆｏｏｄｓｅｃｕｒｉｔｙ.Ａｓａｇｌｏｂａｌｓｔａｐｌｅｆｏｏｄａｎｄｆｏｒａｇｅｃｒｏｐꎬｓｏｒｇｈｕｍ(ＳｏｒｇｈｕｍｂｉｃｏｌｏｒＬ.Ｍｏｅｎｃｈ)ｈａｓｇｏｏｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｄｒｏｕｇｈｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｌｏｎｇｗｉｔｈａｂｉｌｉｔｉｅｓｔｏｓｕｒｖｉｖｅｉｎｈａｒｓｈｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓꎬａｎｄｉｓｗｉｄｅｌｙｐｌａｎｔｅｄｉｎａｒｉｄａｎｄｓｅｍｉ￣ａｒｉｄａｒｅａｓꎬｗｈｉｃｈｇｉｖｅｉｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｖａｌｕｅｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｃｒｏｐｄｒｏｕｇｈｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ.Ｉｔｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉ￣ｃａｎｃｅｉｎａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇｂｒｅｅｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｒｏｕｇｈｔ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｔｖａｒｉｅｔｉｅｓａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｄｒｏｕｇｈｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｙｉｅｌｄｏｆｓｏｒｇｈｕｍｔｏｆｕｒｔｈｅｒａｎａｌｙｚｅｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｕｎｄｅｒｄｒｏｕｇｈｔｓｔｒｅｓｓꎬｉｄｅｎｔｉｆｙａｎｄｓｃｒｅｅｎｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｄｒｏｕｇｈｔ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｔｖａｒｉｅｔｉｅｓꎬａｎｄｄｉｇｏｕｔｄｒｏｕｇｈｔ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｔｇｅｎｅｓ.Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｔｈｅｒｅ￣ｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｄｒｏｕｇｈｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｓｏｒｇｈｕｍｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄｆｒｏｍｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｄｒｏｕｇｈｔｓｔｒｅｓｓｏｎｓｏｒｇｈｕｍｇｒｏｗｔｈꎬｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｓｏｒｇｈｕｍｔｏｄｒｏｕｇｈｔｓｔｒｅｓｓꎬｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｉｎｄｅｘｅｓꎬｍｏｌｅｃｕｌａｒｂｉｏｌｏｇｙꎬａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓꎬａｎｄｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｄｒｏｕｇｈｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｓｏｒｇｈｕｍｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄꎬｉｎｏｒｄｅｒｔｏｌａｙａｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ￣ｔｉｃｓａｎｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｄｒｏｕｇｈｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｓｏｒｇｈｕｍ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀ＳｏｒｇｈｕｍꎻＤｒｏｕｇｈｔｓｔｒｅｓｓꎻＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｐｏｎｓｅꎻＭｏｌｅｃｕｌａｒｂｉｏｌｏｇｙꎻＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎꎻＤｒｏｕｇｈｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ㊀㊀干旱是限制作物生产发展的最重要因素之一ꎬ有发生范围广㊁频次高㊁持续时间长等特点[１－２]ꎮ目前ꎬ世界上有三分之一以上总陆地面积的干旱和半干旱地区ꎬ我国现有干旱㊁半干旱和亚湿润干旱区近３００万ｋｍ２ꎬ占国土总面积近四成[３]ꎮ其中ꎬ绝大部分是因为缺乏灌溉条件而以雨养农业为主ꎬ其作物产量占全国总产量的比重较小ꎮ选育耐旱性强的作物品种是保证干旱地区高产稳产的重要举措ꎮ干旱可能会发生在作物生长发育的各个阶段ꎮ然而ꎬ在干旱和半干旱地区ꎬ作物生长季开始和结束时发生干旱的可能性较高ꎮ生长季节开始时的干旱胁迫严重影响植物的生长发育ꎮ如果干旱发生在作物开花期或灌浆期ꎬ可能会导致产量严重下降或歉收[４]ꎮ高粱(ＳｏｒｇｈｕｍｂｉｃｏｌｏｒＬ.Ｍｏｅｎｃｈ)是禾本科一年生草本植物ꎬ主要种植于热带㊁亚热带和温带的干旱半干旱区ꎬ也是我国主要的杂粮作物之一ꎬ是重要的酿用㊁食用㊁饲用㊁帚用作物ꎬ同时也是全球仅次于水稻㊁玉米㊁小麦㊁大豆种植面积的第五大粮食作物ꎮ高粱具有很强的抗旱㊁耐涝㊁耐盐碱㊁耐瘠薄㊁耐高温等抗逆特性[５]ꎮ高粱不同品种间抗旱能力存在较大差异ꎮ近些年从多个方面开展了高粱抗旱性遗传和抗旱品种选育相关研究[６－７]ꎮ本文综述干旱胁迫对高粱生长的影响㊁高粱耐旱性鉴定方法和鉴定指标ꎬ以及高粱对干旱的生理响应ꎬ并从转录组分析㊁抗旱ＱＴＬ定位和全基因组关联分析方面进行梳理和整合ꎬ并对高粱抗旱性的分子调控机制㊁鉴定体系及抗旱性品种选育进行展望ꎬ以期为后人开展相关研究提供理论参考ꎮ１㊀干旱胁迫对高粱生长的影响１.１㊀干旱胁迫对高粱种子萌发和幼苗生长的影响水分缺乏使植物发育迟缓ꎬ干旱胁迫达到一定阈值时ꎬ会显著抑制种子萌发和幼苗生长[８]ꎮ王志恒等[９]研究了高粱萌发阶段受干旱胁迫的响应特性ꎬ发现随着干旱胁迫程度的增加ꎬ高粱种子的发芽率㊁发芽势等显著降低ꎬ种子残留干重逐渐增加ꎬ干物质转移㊁转化效率逐渐下降ꎬ根冠比逐渐增大ꎬ比根重逐渐减小ꎮ长期干旱胁迫降低幼苗的苗高㊁叶长ꎬ幼苗地上部和根的鲜重不同程度的下降[１０]ꎮ１.２㊀高粱萌发期及苗期的抗旱性研究大多数农作物在种子萌发㊁幼苗形成和开花阶段对干旱胁迫较为敏感ꎬ干旱胁迫下萌发期和苗期表现出耐旱性是作物生长发育的前提ꎮ对高粱萌发期和苗期耐旱性的研究发现ꎬ高粱萌发期和苗期的耐旱性是不一致的ꎮ张笑笑[１１]对７３份高粱品种进行萌发期和苗期耐旱性鉴定ꎬ初筛结果发现萌发期和苗期都抗旱的品种５份ꎬ苗期抗旱品种１０份ꎬ田间和室内采用多重表型分析最终得到苗期抗旱品种１份ꎮ郝培彤等[１２]在２０％ＰＥＧ干旱胁迫下评价２１份饲草高粱材料的耐旱性ꎬ筛选出萌发期耐旱和苗期耐旱材料各３份ꎬ萌发期和苗期共同耐旱材料１份ꎮ由此可见ꎬ高粱品种萌发期和苗期耐旱性是不同的ꎬ萌发期耐旱品种苗期不一定耐旱ꎬ苗期耐旱品种萌发期也可能不耐旱ꎮ针对高粱萌发期和苗期耐旱性ꎬ许多学者是分开进行研究的ꎬ而在大田干旱生产条件下ꎬ种子从萌发阶段就已经受到干旱胁迫的影响ꎮ因此研究植物的耐旱性ꎬ应该从种子萌发到苗期进行不间断的干旱胁迫处理ꎬ这样可以更加全面地反映出植物在萌发期和苗期对干旱胁迫的各种反应ꎮ１.３㊀干旱胁迫对高粱光合作用的影响Ｚｈａｎｇ等[１３]研究发现ꎬ在干旱胁迫处理后ꎬ高粱叶片叶绿素总含量及叶绿素ａ㊁叶绿素ｂ含量降低ꎬ且叶绿素ａ的降低幅度显著大于叶绿素ｂꎮ干旱胁迫下叶绿素含量降低主要是由于叶绿素生物合成下降ꎬ从而导致叶绿素加速分解ꎮ植物进行光合作用时ꎬ要保证充足的光照ꎬ然而光照过强ꎬ会造成叶片吸收的光能超出同化所需ꎬ进而造成光抑制或者光破坏[１４]ꎮ因此植物会通过植物激素㊁外源物质等来减缓由于光能过多引起的光抑制ꎬ促进光合活性ꎬ避免ＰＳⅡ系统受到破坏[１５]ꎮ张姣等[１６]的研究表明ꎬ干旱胁迫下ꎬ高粱叶片的净光合速率(Ｐｎ)㊁气孔导度(Ｇｓ)㊁最大光化学效率(Ｆｖ/Ｆｍ)㊁光化学淬灭系数(ｑＰ)㊁电子传递速率(ＥＴＲ)出现不同程度的下降ꎬ初始荧光(Ｆｏ)与对照组相比有所升高ꎬＺｈａｎｇ等[１３]也得出相同的结论ꎮ说明干旱胁迫会使光合相关酶活性丧失ꎬ导致光能过剩而产生积累ꎬ通过热耗散等途径消耗多余的光能ꎬ可以让作物适应干旱胁迫环境ꎮ干旱胁迫导致光合作用能力下降主要原因是非气孔限制[１７]ꎮ王祁等[１８]的研究还发现ꎬ在轻度干旱胁迫下ꎬ高粱叶片ＰＳⅡ系统结构和功能损伤较小ꎬ然而在重度胁迫下ꎬ叶片ＰＳⅡ系统遭到破坏ꎬ进而发生光抑制现象ꎮ光合作用的强弱可以直接反映出植物抵御干旱胁迫的能力ꎬ保证叶绿素含量的稳定㊁保护光合相关酶活性ꎬ可抵５６１㊀第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀王晓东ꎬ等:高粱抗旱性研究进展御干旱胁迫对其光合作用的影响ꎮ２㊀高粱对干旱胁迫的生理响应２.１㊀有机渗透调节干旱胁迫下ꎬ植物细胞通过调节可溶性物质的浓度来维持细胞内外渗透压平衡ꎬ进而应对干旱胁迫带来的影响ꎮ参与渗透调节的物质可分为两类ꎬ第一类是外界环境提供的无机离子ꎬ第二类是胞内合成的有机溶质ꎮ第二类渗透调节物质主要包括甜菜碱㊁脯氨酸㊁糖和糖醇等有机化合物[１９]ꎮ近些年来ꎬ可溶性蛋白㊁可溶性糖㊁脯氨酸等渗透调节物质被广泛研究ꎮ脯氨酸的积累可以使许多植物应对渗透胁迫反应ꎬ作为一种相容的渗透剂ꎬ其可以提高细胞或组织的保水能力ꎬ同时可以作为碳水化合物的来源ꎻ作为一种酶的保护剂ꎬ也可以减轻蛋白质变性ꎬ具有很强的抗氧化能力ꎮ张玉霞等[２０]用聚乙二醇溶液模拟干旱胁迫ꎬ结果表明饲用高粱品种脯氨酸含量与对照组相比显著升高ꎮ王艳秋等[２１]研究发现ꎬ干旱胁迫下高粱叶片的脯氨酸含量显著增加ꎬ且其显著性较大ꎬ是高粱调节适应干旱胁迫的重要指标ꎮ可见ꎬ脯氨酸在干旱胁迫下至关重要ꎬ但是也有不同观点:董喜存等[２２]的研究发现ꎬ在不同程度干旱胁迫下ꎬ甜高粱品种叶片脯氨酸含量变化趋势并不一致ꎮ因此认为ꎬ单纯测定脯氨酸含量不能准确反映抗旱性ꎬ可以将其作为一种抗旱胁迫下的保护性反应ꎮ可溶性糖主要包括葡萄糖㊁蔗糖㊁果糖和半乳糖ꎮ可溶性糖既可以为植物生长发育提供能量ꎬ并且具有信号功能ꎬ又是植物生长发育的重要调节因子[２３]ꎮ何玮等[２４]研究不同干旱胁迫下甜高粱叶片可溶性糖含量的变化时发现ꎬ轻度干旱胁迫下可溶性糖含量先下降然后突然升高ꎬ再下降之后突然升到最高ꎻ在重度干旱胁迫下ꎬ可溶性糖含量先下降ꎬ然后升到最高ꎬ再下降ꎮ总体表明ꎬ在受到干旱胁迫时ꎬ高粱叶片可溶性糖含量整体呈升高趋势ꎮＧｉｌｌ等[２５]研究不同非生物胁迫下高粱可溶性糖含量变化的结果表明ꎬ干旱胁迫下总的可溶性糖含量呈升高趋势且高于对照ꎬ其中果糖含量始终高于葡萄糖和蔗糖ꎮ此外ꎬ在干旱胁迫下ꎬ可溶性糖还可以作为蛋白质渗透保护剂而发挥作用ꎮ可溶性蛋白含量的变化可以直接反映植物渗透调节能力的大小ꎬ它不仅可以提高细胞的保水能力ꎬ而且可以有效地保护生物膜以及细胞的生命物质ꎮ荣少英等[２６]研究不同高粱品种在不同干旱条件下可溶性蛋白的变化时发现ꎬ甜高粱㊁普通高粱和对照相比可溶性蛋白含量随着干旱胁迫的加剧呈上升趋势ꎮ有研究[２７－２８]表明ꎬ在逆境胁迫下ꎬ膜质过氧化产物丙二醛抑制蛋白质的生物合成ꎻ长时间重度干旱使植物体内分解代谢加剧ꎬ导致大量可溶性蛋白分解ꎮ２.２㊀抗氧化防御系统活性氧具有很强的氧化能力ꎮ植物在进行有氧代谢的过程中会产生活性氧ꎬ低浓度的活性氧可以作为信号分子参与调控植物非生物胁迫反应[２９－３０]ꎮ抗氧化防御系统具有维持植物体内活性氧平衡的功能[３１]ꎮ该系统包括两大类ꎬ一类是非酶促抗氧化物质ꎬ其中最为重要的是水溶性抗坏血酸(Ａｓｃ)ꎬ其次是谷胱甘肽(ＧＳＨ)ꎬ还有脂溶性生育酚㊁类胡萝卜素等ꎻ另一类是酶促抗氧化剂ꎬ包括超氧化物歧化酶(ＳＯＤ)㊁过氧化物酶(ＰＯＤ)和过氧化氢酶(ＣＡＴ)[３２]ꎮ植物抗氧化调控系统中ꎬ提高酶活性和抗氧化物的表达量是作物抵御逆境胁迫的关键因素ꎮ陈敏菊等[３３]研究发现ꎬ高粱幼苗叶片ＳＯＤ和ＣＡＴ活性因干旱胁迫的强度不同而存在差异ꎬ土壤含水量在５５％~６０％时ＳＯＤ活性逐渐升高ꎬ随着干旱程度加剧ꎬＳＯＤ活性逐渐下降ꎻＣＡＴ活性在土壤含水量为４０％~６０％时高于对照ꎬ随着干旱加剧活性逐渐降低ꎻＰＯＤ活性的变化规律和ＳＯＤ一致ꎮ这表明轻度干旱胁迫可以提高高粱幼苗叶片抗氧化酶活性ꎮ卢峰等[３４]研究高粱幼苗不同生长阶段受到干旱胁迫时酶活性的变化情况表明ꎬ胁迫６㊁８㊁１２㊁２４ｄ时ＳＯＤ活性显著高于对照ꎬ干旱胁迫１２ｄ时酶活性达到峰值ꎬＰＯＤ活性的变化和ＳＯＤ基本一致ꎮ说明高粱幼苗在受到干旱胁迫时ꎬ通过提高叶片保护酶活性来抵御其危害ꎮ２.３㊀激素调节植物激素参与干旱胁迫调节ꎮ通过外源激素来提高作物的抗旱性是现阶段重要的科学途径之一[３５－３６]ꎮ细胞分裂素通过促进细胞分裂ꎬ延缓植物叶片中叶绿素的降解来提高植物的抗旱性[３７]ꎮ６６１山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀生长素可以正向调控四种抗氧化酶(ＳＯＤ㊁ＣＡＴ㊁ＰＯＤ㊁ＧＲ)活性来降低干旱胁迫对植株的抑制作用ꎻ同时生长素可以通过调节根生物量㊁增加根的分支来提高水分吸收效率进而提高抗旱性[３８]ꎮ脱落酸(ＡＢＡ)对植物在逆境胁迫下的应答起着关键作用ꎬ其参与气孔的开关ꎬ保卫细胞的通道活动ꎬ调节转录钙调蛋白的表达ꎬ诱导相关基因的表达[３９]ꎮ植物在受到干旱胁迫时ꎬ也可以通过减少赤霉素的方式来适应胁迫环境[４０]ꎮ关于干旱胁迫下植物激素调节机制ꎬ国内外对水稻㊁小麦等作物的报道较多ꎬ逆境胁迫下高粱中植物激素的作用机制还需进一步探讨和研究ꎮ高粱的抗旱性在生理上涉及到三个方面:第一是干旱胁迫下需要维持高的含水量ꎬ维持高粱水分平衡ꎬ通过增加脯氨酸㊁可溶性糖㊁可溶性蛋白质等物质含量提高渗透调节能力ꎬ维持细胞或者组织持水ꎬ进而维持膨压ꎻ第二是干旱胁迫下保证其基本的生理功能ꎬ通过激素调节㊁酶活性提高等来维持高粱正常的生理功能ꎻ第三是干旱胁迫解除时高粱含水量和生理功能的恢复能力ꎮ做好以上三点ꎬ可以有效地抵御干旱胁迫带来的负面影响ꎮ３㊀高粱耐旱性鉴定方法及鉴定指标因为各个时期的耐旱机制不同ꎬ一般将高粱耐旱性鉴定分为萌发期㊁苗期和全生育期鉴定ꎮ萌发期是作物在干旱胁迫条件下能否完成生长周期的关键时期[４１]ꎬ对高粱群体结构和数量起着决定性作用ꎮ高粱萌发期抗旱性鉴定多采用聚乙二醇(ＰＥＧ)㊁葡萄糖溶液等模拟干旱胁迫环境进行ꎬ通过种子发芽率㊁萌发抗旱指数等反映高粱的抗旱性ꎮ其中ＰＥＧ－６０００是目前被广泛应用的鉴定萌发期抗旱性较为理想的溶液ꎮ陈冰嬬等[４１]使用１５份保持系㊁１８份恢复系和８份杂交种ꎬ通过ＰＥＧ－６０００水溶液模拟干旱胁迫环境ꎬ筛选出１份恢复系和１份保持系萌发期抗旱性亲本材料ꎻ通过抗旱性因子分析ꎬ认为萌发抗旱指数㊁根长和剩余干物质量可以作为高粱萌发期抗旱性筛选的鉴定指标ꎮ候文慧等[４２]利用１５％的聚乙二醇溶液进行干旱胁迫处理ꎬ采用隶属函数分析方法对８个饲用高粱萌发期抗旱性进行排序ꎬ得出ＳＵ９００２为抗旱性最强的材料ꎬＢＪ０６０２为抗旱性最为敏感的材料ꎻ并利用主成分和聚类分析方法ꎬ对萌发期５个抗旱指标进行分析ꎬ结果表明ꎬ发芽指数和发芽率可以作为饲用高粱萌发期抗旱性评价的指标ꎮ采用聚乙二醇等高渗溶液不仅方法简单ꎬ而且排除了外界环境的干扰ꎬ可以获得更加准确的数据ꎬ有效地缩短了鉴定周期ꎬ提高鉴定效率ꎮ苗期是高粱整个生长发育阶段的关键时期之一ꎬ其生长好与坏直接影响着最终的产量和品质ꎬ因此ꎬ苗期抗旱性鉴定尤为重要ꎮ高粱苗期抗旱性鉴定方法可以分为三种ꎮ第一种较为常见的是使用ＰＥＧ－６０００溶液模拟干旱胁迫环境ꎮ赵晓倩[４３]采用２５％ＰＥＧ－６０００对２５９份高粱品种进行干旱胁迫处理ꎬ筛选出极抗旱品种１４份㊁极敏感品种３３份ꎬ并通过主成分分析方法对９个指标进行分析ꎬ结果表明ꎬ苗高㊁成活率㊁根冠比㊁根长和根鲜重可以作为评价高粱苗期抗旱性的指标ꎮ第二种是干旱复水法ꎬ是指在干旱胁迫后进行复水处理ꎬ用复水后的恢复能力指标评价高粱抗旱性ꎮ刘婷婷等[４４]利用盆栽控水法对８个高粱品种幼苗进行干旱复水处理ꎬ通过研究生物量㊁水势㊁渗透式㊁光合参数等生理指标的变化情况来分析不同高粱品种的抗旱能力以及干旱适应能力和旱后复水恢复能力的关系ꎬ分析鉴定出了一份抗旱性强的品种辽杂２１和旱后复水能力强的品种Ｍｏｅｎｃｈ.ｃｖ.Ｇａｄａｍｂａｌｉａꎮ干旱胁迫时维持较高的叶片净光合速率和相对含水量有助于其提高干旱复水能力ꎬ因此ꎬ叶片净光合速率和相对含水量可以作为筛选高粱苗期抗旱性的生理指标ꎮ第三种是反复干旱法ꎬ是指通过高粱苗期连续两次干旱胁迫控水ꎬ以材料存活率为评价指标的一种鉴定方法ꎬ适用于大批量的品种鉴定ꎮ李舒凡[４５]通过反复干旱法ꎬ对２００份高粱品种进行苗期耐旱性鉴定ꎬ将叶片与根系的长势作为抗旱性的评价指标ꎬ能够从存活的质量上区别品种的抗旱性差异ꎬ进一步提高了筛选抗旱性品种的准确性ꎮ对高粱苗期抗旱性的鉴定只能反映出营养生长阶段的情况ꎬ需要结合生殖生长阶段的抗旱性ꎬ对不同品种抗旱能力进行综合评价ꎮ作物全生育期抗旱性鉴定对于抗旱新品种的选育㊁抗旱机制的研究以及抗旱基因的挖掘有着重要意义ꎬ共有两种鉴定方式ꎮ一种是通过人工７６１㊀第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀王晓东ꎬ等:高粱抗旱性研究进展控制水分和环境ꎬ通过干旱棚㊁人工气候箱等模拟干旱环境ꎬ研究各个生育期干旱胁迫对籽粒产量和品质的影响ꎮ汪灿等[４６]通过在干旱棚内设置两个处理对５０份酒用高粱材料进行成株期抗旱性鉴定ꎬ测定了成株期８个农艺性状ꎬ筛选出两个成株期酒用高粱抗旱性强的品种粱丰１４１－３和粱丰２４７－３ꎻ通过主成分㊁灰色关联度分析ꎬ认为分蘖数㊁穗粒数和单株粒重可作为酒用糯高粱资源成株期抗旱性评价指标ꎮ另一种是自然环境法ꎬ设置干旱和水地两个处理ꎬ操作简便ꎬ没有设备的要求ꎬ测定的结果更具说服力ꎬ但受环境因素影响较大ꎬ需要多年的试验数据进行支撑ꎮ袁闯等[４７]采用自然环境法ꎬ设置灌水和干旱两个处理ꎬ通过测定高粱成熟期株高㊁穗重㊁千粒重㊁产量等１０个性状ꎬ对２２份不同品系的甜高粱进行成熟期耐旱性鉴定ꎬ筛选出３份抗旱品种和２份抗旱敏感性品种ꎻ通过主成分分析和逐步线性回归分析ꎬ认为千粒重㊁单株粒重㊁穗粒数和穗茎粗可以作为甜高粱成熟期抗旱性的评价指标ꎮ现阶段ꎬ高粱各抗旱指标评价鉴定基本都是局限于某一个时期ꎬ因此ꎬ需要综合高粱生长发育每个时期的指标来进行综合分析ꎬ建立综合指标评价体系ꎬ以提高高粱品种抗旱性鉴定的可靠性和真实性ꎮ４㊀高粱抗旱性分子生物学研究现阶段ꎬ国内外对于高粱抗旱性鉴定㊁抗旱生理生化以及干旱对农艺性状影响的研究已趋于完善ꎬ并且对于以基因为基础的转基因和分子标记技术也广泛应用到抗旱性分子遗传研究领域ꎬ通过转录组分析㊁ＱＴＬ定位和全基因组关联分析(ＧＷＡＳ)构建分子遗传图谱ꎬ挖掘抗旱相关基因是高粱抗旱性分子遗传研究的发展方向ꎮ４.１㊀转录组分析转录组分析对于研究未知基因功能和特定调节基因的作用机制起着关键作用[４８]ꎮ近年来新一代的转录组测序技术(ＲＮＡ－ｓｅｑ)应运而生ꎬ它可以研究作物在干旱胁迫下的基因表达模式㊁分析抗旱分子机制㊁确定候选基因并进行功能注释[４９]ꎮＤｕｇａｓ等[５０]通过渗透胁迫和脱落酸对高粱植物的转录组进行了分析ꎬ利用转录组测序技术揭示高粱的抗旱机制和基因筛选ꎮＺｈａｎｇ等[５１]使用转录组测序方法对干旱胁迫下高粱的叶和根进行转录组分析ꎬ鉴定出了差异表达基因ꎬ通过富集(ＧＯ)分析出耐旱性相关转录因子ꎮ王志恒等[５２]用ＰＥＧ－６０００对甜高粱进行干旱胁迫ꎬ对高粱幼苗进行转录组测序分析并建立包含ｃＤＮＡ的文库ꎬ对差异表达基因进行ＧＯ富集分析和ＫＥＧＧ分析ꎬ发现有两个代谢通路与干旱胁迫响应相关ꎬ这两个通路都属于遗传信息代谢通路ꎮ表明甜高粱通过激活与干旱胁迫相关的蛋白表达和与碳水化合物相关的基因表达而增强渗透调节能力来响应干旱胁迫ꎮＸｕ等[５３]对两个抗旱性不同的高粱品种进行转录组分析ꎬ运用转录组测序技术确定了候选基因并进行了基因功能注释ꎬ分析了代谢通路ꎮ转录组测序技术促进了基因功能和表达水平的研究ꎬ通过分析干旱胁迫下基因的表达网络和富集通路ꎬ挖掘相关的新基因ꎬ可为今后进一步揭示干旱胁迫调节机制提供理论支撑ꎮ４.２㊀抗旱基因ＱＴＬ定位植物的抗旱性是受多基因控制的数量性状ꎬ遗传复杂ꎮ干旱对作物的影响程度变化较大ꎬ常规育种方法费时㊁费力ꎬ难以选育优质的抗旱品种ꎮ随着分子生物学的发展ꎬＱＴＬ分析被广泛应用到分子遗传领域ꎮ赵辉[５４]利用籽粒高粱６５４和甜高粱ＬＴＲ１０８组成２４４个ＲＩＬ群体ꎬ并构建了分子遗传连锁图谱ꎬ利用ＱＴＬ定位分析耐旱性相关性状ꎬ分别在１㊁４㊁６㊁７染色体上检测出３㊁１㊁１㊁３个与抗旱系数相关的ＱＴＬｓ位点ꎬ并且在ＬＧ－１㊁ＬＧ－６㊁ＬＧ－７上定位到５个影响株高的ＱＴＬｓꎮＨａｕｓｓｍａｎｎ等[５５]用ＩＳ９８３０和Ｎ１３与Ｅ３６－１分别构建２２６个ＲＩＬ群体ꎬ通过构建遗传图谱ꎬ发现标记分别位于１０个连锁群和１２连锁群中ꎬ利用复合区间作图检测到的３个性状的ＱＴＬ数量在５个到８个之间ꎬ解释了３１％和４２％的遗传变异ꎮＳａｋｈｉ等[５６]对１０７份孕穗期的高粱材料进行干旱胁迫处理ꎬ使用１０条染色体上９８个ＳＳＲ标记位点的基因型数据对２３对性状进行关联分析ꎬ鉴定出９个ＱＴＬ与８个抗旱性状相关ꎮ持绿性是高粱干旱胁迫耐受性的一个组成部分ꎮＳｕｋｕｍａｒａｎ等[５７]对Ｔｘ４３６(非持绿性)和００ＭＮ７６４５(持绿性)构建重组自交系进行遗传定位ꎬ利用全基因组单标记扫描和复合区间影射互补方法ꎬ检测到了１５个与抗旱性状相关的ＱＴＬꎻ在１号染色体上发现了籽粒产量ＱＴＬꎬ解释了８％~１６％的表型变异ꎬ８６１山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀在第２㊁６㊁９号染色体上发现了开花时间ＱＴＬꎬ解释了６％~１１％的表型变异ꎬ在３㊁４号染色体上发现了持绿性ＱＴＬꎬ解释了８％~２４％的表型变异ꎮ有关高粱ＱＴＬ定位的研究可为后续高粱抗旱基因的精细定位㊁挖掘抗旱性相关基因和分析抗旱性机理奠定基础ꎮ４.３㊀全基因组关联分析(ＧＷＡＳ)ＧＷＡＳ是对多个个体在全基因组范围内进行遗传标记多态性检测ꎬ将基因型和表型进行关联并应用到寻找遗传图谱和挖掘性状相关候选基因的一种方法ꎮ近年来ꎬ为解析高粱抗旱性的遗传基础ꎬＸｉｎ等[５８]研究３５４份甜高粱在两种不同干旱处理下的株高性状ꎬ并将基于株高的平均生产力㊁干旱指数和胁迫耐受指数作为表型数据ꎬ结合甜高粱再测序获得的６１８６个ＳＮＰｓꎬ使用三种不同的数量性状遗传模型进行ＧＷＡＳ分析ꎬ结果表明ꎬ在ＧＬＭ㊁ＭＬＭ和ＦａｒｍＣＰＵ下分别检测到４９㊁５个和２５个耐旱相关的遗传位点ꎬ发现２个耐干旱的候选基因ꎬ其中ꎬＳｂ０８ｇ０１９７２０.１基因与Ａｔｈａｌｉ￣ａｎａＥＦＭＴＦ基因同源ꎬ而Ｓｂ０１ｇ０３７０５０.１基因与玉米ｂＺＩＰＴＦ基因同源ꎮ高奇[５９]用４０１份甜高粱材料进行干旱胁迫处理ꎬ并通过三个与干旱相关的性状筛选出耐旱评价指标并作为表型数据ꎬ利用高粱全基因组ＳＮＰ标记ꎬ对三个性状耐旱指数进行全基因组关联分析ꎬ检测到两个株高性状基因可能是耐旱候选基因ꎮ赵晓倩[４３]对２５９份高粱的７个苗期耐旱性相关性状进行全基因组关联分析ꎬ检测到１０２个显著的ＳＮＰ位点ꎬ筛选出７个抗旱候选基因ꎮ通过全基因组关联分析揭示耐旱候选基因可为后续基因功能验证和高粱耐旱分子机制研究奠定基础ꎮ５㊀提高高粱抗旱性的方法５.１㊀传统育种方法传统的育种方法包括杂交育种㊁回交育种㊁系统选育㊁混合选育等ꎬ其中较为常见的是杂交育种ꎮ杨伟等[６０]通过母本不育系７５０１Ａ和父本恢复系ＲＨＭＣ３８６进行组配杂交ꎬ选育出优质抗旱高粱新品种潞杂９号ꎮ杨婷婷等[６１]研究发现ꎬ以不育系ＳＸ６０５Ａ为母本㊁以恢复系ＳＸ８７０为父本杂交育成高粱品种晋杂３１号ꎮ其选育过程中ꎬ亲本都是通过杂交再连续多代自交得到的稳定品种ꎬ都具有很强的抗旱性ꎬ通过该方法可以提高选育品种的抗旱性ꎮ李继洪等[６２]同样用不育系亲凡Ａ为母本㊁以恢复系苏丹草黑壳３号为父本杂交选育出抗性强的品种吉草３号ꎮ由此可见ꎬ选育抗旱性强的不育系和恢复系是提高高粱杂交种耐旱性的重要途径ꎮ５.２㊀施加外源物质通过对高粱施加外源营养元素㊁生长调节剂以及进行种子引发等都可以提高其抗旱性ꎮＡｈｍｅｄ等[６３]发现硅营养对高粱的生长和生理参数有显著影响ꎬ通过在干旱胁迫条件下对高粱进行施加硅营养处理ꎬ可以提高耐旱基因型品种(系)的叶片水势㊁叶面积指数㊁蒸腾速率和ＳＰＡＤ值ꎬ同时在硅处理下净同化和相对生长量表现出最大值ꎮ张瑞栋等[６４]分别用聚乙二醇(ＰＥＧ)㊁ＫＣｌ㊁ＣａＣｌ２和水杨酸(ＳＡ)对高粱种子进行引发处理ꎬ显示其可以促进干旱胁迫下种子萌发率ꎬ促进胚根和胚芽的伸长ꎮ其原因可能是引发处理提高了胚芽内抗氧化酶活性ꎬ同时促进糖代谢ꎬ增加脯氨酸含量ꎬ解决了干旱胁迫下发芽率低㊁胚根胚芽生长受抑制的问题ꎬ进而提高高粱萌发期的抗旱性ꎮＴｏｕｎｅｋｔｉ等[６５]的研究也得到一致的结果ꎮＫａｍａｌｉ等[６６]研究发现ꎬ使用固氮菌和丛枝菌根真菌(ＡＭＦ)的高粱比不使用的受干旱胁迫程度较轻ꎬ固氮菌和丛枝菌根真菌可以减少高粱电解质渗漏和丙二醛含量ꎬ通过提高花青素㊁类胡萝卜素㊁黄酮㊁生长素(ＩＡＡ)等物质含量和抗氧化酶活性来缓解干旱胁迫的影响ꎮＫａｍａｌｉ等[６７]同时也发现细菌和丛枝菌根真菌也可以通过增加光合色素㊁可溶性蛋白等物质含量提高高粱渗透调节能力ꎬ继而应对干旱胁迫环境ꎮＳｈｅｈａｂ等[６８]研究发现ꎬ脱落酸(ＡＢＡ)和茉莉酸甲酯(ＭｅＪＡ)可以减轻干旱胁迫引起的负面效应ꎬ降低干旱胁迫下高粱中氰化氢(ＨＣＮ)的含量ꎮ植物生长调节剂(ＰＧＲｓ)改善高粱抗旱性归因于可溶性蛋白㊁丙二醛㊁活性氧㊁过氧化氢等的积累减少ꎬ光合参数的改善以及抗氧化酶活性的变化ꎬ进而提高其抗旱能力ꎬ特别在甜高粱中尤为明显ꎮ５.３㊀转基因方法植物抗旱性是受多基因控制的数量性状ꎬ其中包括参与调控植物活性氧㊁可溶性糖㊁抗氧化酶㊁叶绿素和ＡＢＡ信号转导等生理生化过程的基９６１㊀第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀王晓东ꎬ等:高粱抗旱性研究进展。
K17eA系列组合选育技术研究总结
( Ganzhou Institute ofAgr icultura l Sciences in Jiangxi P rovince; Ganzhou Integra ted Test Station ofN ationa lR ice industr ia lTech nology System, Ganzhou 341000, Ch ina)
关键词: e型杂交水稻; 不育系 K17eA; 系列组合; 选育技术; 应用 中图分类号: S511. 032 文献标识码: A 文章编号: 1001- 8581( 2011) 04- 0010- 05
Summ ary of Breeding T echn iques for A Ser ies of Com b ina tions of K 17eA
1999年 11月我 所到福建农 林大学参观 学习引进 水稻不包穗雄性不育系选育方法 !, 在吸收消化后制定 了新的 e型杂交水稻选育及其配套技术路线 !、实施方 案和主要技术研究内容。采用分步走的技术路线: 第一 步, 有选择地利用现成的杂交稻亲本中的具有新质源不 育系的保持系育成同型长穗颈不育系; 第二步, 彻底摆脱 利用现成亲本受产权保护控制的局限, 全方位地选育新 质源保持系, 育成新质源 eui 长穗颈不育系; 第三步, 研 究 e型杂交水稻的配套技术。经向江西省科技厅、国家 科技部申请立项, 研究课题 e型杂交水稻选育及其配套 技术研究 !于 2000 年被列入江西省科技重点项目, 2003 年被列入国家 科技攻关计划 !, 2007年被列入国家 863
优良粮种背后的科技攻关
封面专题丨责编孙洁Cover Topic优良粮种背后的科技攻关文/朱虹粮食安全是实现经济发展、社会稳定、国家安全的重要基础。
“'十三五'以来，我国农业科技持续发展,农作物良种覆盖率在96%以上，自主选育品种面积占比超过95%。
水稻、小麦两大口粮作物品种已实现完全自给，良种对粮食增产贡献率已超过45%。
作物单产显著提升,粮食总产连续5年超过6.5亿吨，口粮实现绝对安全。
”中国农科院副院长、中国工程院院士、“七大农作物育种”重点专项（以下简称“育种专项”）总体专家组组长万建民介绍。
粮食安全是国家战略，种子是农业的“芯片”,种源安全连着粮食安全。
主粮作物领域方面的育种专家详细解析了粮食安全背后的科技支撑。
粮食生产形势大好我国粮食总产连续5年超过6.5亿吨,作物单产提升贡献卓著。
据统计,2020年，我国粮食作物总产6.69亿吨，比2016年提高8.6%,连续5年保持增加势头。
粮食作物播种面积由2016年的16.95亿亩增加到2020年的17.50亿亩，增幅3.3%。
粮食作物单产由2016年的363.5公斤/亩增加到2020年的382.3公斤/亩,增幅达5.2%。
水稻和小麦等口粮作物保持稳定，基本实现供需平衡。
其中，水稻年播种面积保持在4.5亿亩左右；稻谷总产略有增加,2020年达到2.12亿吨，比14中国农村科技2021年6月|2016年增加2.4%；水稻单产由2016年的457.4公斤/亩，增加到2020年的469.6公斤/亩，增幅2.7%。
小麦年播种面积略有减少，基本保持在3.50亿亩以上；总产由2016年的1.29亿吨，增加到2020年的1.34亿吨，增幅4.6%，主要得益于小麦单产从2016年的355.2公斤/亩增至2020年的382.8公斤/亩，增幅7.8%。
玉米生产发展迅速，总产保持快速增长势头。
玉米年播种面积由2016年的5.51亿亩增加到2020年的6.19亿亩，增加12.3%，总产由2016年的2.20亿吨增加到2020年的2.61亿吨，增幅达18.7%；玉米单产也由2016年的398.2公斤/亩增加到2020年的421.1公斤/亩，增幅5.8%。
侧深施肥对水稻产量、养分吸收及经济效益的影响
侧深施肥对水稻产量、养分吸收及经济效益的影响目录一、内容概要 (2)1. 研究背景与意义 (2)2. 国内外研究现状 (3)3. 研究内容与方法 (4)二、侧深施肥技术原理及特点 (5)1. 施肥位置选择 (6)2. 施肥深度控制 (7)3. 技术优势分析 (9)三、侧深施肥对水稻生长及产量的影响 (10)1. 对水稻生长的影响 (10)1.1 对株高、茎粗的影响 (11)1.2 对分蘖、穗数的影响 (12)1.3 对千粒重、结实率的影响 (13)2. 对产量的影响 (15)2.1 增产效果分析 (16)2.2 提高产量的机制探讨 (16)四、侧深施肥对水稻养分吸收的影响 (18)1. 对氮、磷、钾等主要元素吸收的影响 (19)1.1 氮素吸收规律及增产效果 (20)1.2 磷素吸收规律及增产效果 (21)1.3 钾素吸收规律及增产效果 (22)2. 对微量元素吸收的影响 (23)2.1 微量元素对水稻生长的作用 (25)2.2 侧深施肥对微量元素吸收的促进作用 (26)五、侧深施肥对水稻经济效益的影响 (27)1. 增加农民收入 (28)1.1 提高稻谷价格 (28)1.2 降低生产成本 (29)2. 提高农业生产效益 (30)2.1 节省肥料投入 (31)2.2 提高种植效率 (32)3. 促进农业可持续发展 (33)3.1 减少环境污染 (34)3.2 保护土地资源 (35)六、结论与展望 (36)1. 结论总结 (37)2. 展望未来研究方向 (37)一、内容概要引言：介绍了水稻作为我国主要粮食作物的重要性，以及合理施肥对水稻生长的重要性和现实意义。
侧深施肥技术概述：介绍了侧深施肥的原理、技术要点以及与传统施肥方法的区别。
侧深施肥对水稻产量的影响：分析了侧深施肥对水稻生长发育、产量构成因素的影响，通过对比实验，研究了不同施肥量、施肥时期对水稻产量的影响。
侧深施肥对水稻养分吸收的影响：探讨了侧深施肥对水稻各生育期养分吸收、分配和利用率的影响，以及不同肥料种类对水稻养分吸收的影响。
突围农业“中国芯”
12Z'Magazine 丨2021丨CURRENT EVENTS 时局中等城市核心期刊·封面故事·责任编辑丨何玉梅 潘义军突围农业“中国芯”一作为农业“芯片”，种子行业的发展水平直接关乎中国粮食安全的命脉。
“保证粮食安全必须把种子牢牢攥在自己手中。
”日前，习近平总书记在河南南阳考察时再次强调了种子对粮食安全的极端重要性。
2018年他在海南三亚南繁基地考察时就指出，要下决心把中国种业搞上去，抓紧培育具有自主知识产权的优良品种，从源头上保障国家粮食安全。
早在今年两会之前，2020年中央经济工作会议，中央农村工作会议，以及2021年中央一号文件都提及了农业种子问题，之后农业农村部做了相应部署。
《人民日报》评论指出，稳产增产根本出路在科技，要坚持农业科技自立自强，加快推进农业关键核心技术攻关。
农业现代化，种子是基础。
要开展种源“卡脖子”技术攻关，立志打一场种业翻身仗。
《农民日报》发文指出，种子是农业的“芯片”，在当前农业科技快速发展和国际竞争愈加激烈的背景下，中国种业该“如何看、怎么干?”我们要从“国之大者”的高度去全面把握，从问题导向和目标导向出发全盘谋划、全力推动，切实攥牢这块举足轻重的农业“芯片”。
据《瞭望》报道，近年来，国际种业巨头控制中国种业市场来势凶猛。
包括全球种业前十强在内的70多家国际种企进入中国，一大批洋种子渗透到田间地头。
美国先锋公司20余个玉米品种已全覆盖中国粮食主产区东北、黄淮海地区。
农安天下，种为基石。
种子是现代农业的基石，更是确保国家粮食安全的源头。
要把中国人的饭碗牢牢端在自己手上，必须更加清醒地认识种业的基础性、战略性意义。
近年来，中国种业发展势头向好，取得一些突破，但“很多种子大量依赖国外”。
据河南省农业科学院小麦研究所所长雷振生介绍，虽然小麦种子国产化程度较高，但西部麦区一些地方也存在进口麦种。
“过去，我们的主食品种主要是馒头、面条，原料以中筋小麦为主。
种子引发技术及其提高抗旱性的机制
[
22]
研 究 指 出,使 用
适宜浓度的壳聚糖溶 液 浸 种,可 以 改 善 种 子 各 项 萌 发
指标,降低干旱胁 迫 对 种 子 萌 发 的 不 利 影 响。 甜 菜 碱
是植物体内的一种渗透调节剂、酶的保护剂,参与细胞
的渗透调节,保持代谢关键酶在渗透胁迫下的活性,维
有打破种子休眠,促 进 种 子 萌 发 的 作 用。 常 见 人 工 合
有效,更容易被农民所接受,是一项具有广泛应用前景
的可用来增强植物抗旱性的技术。
减产甚至绝收。为了应对干旱胁迫对农业生产的不利
本文就目前国内外种子引发技术的研究进展以及
影响,科学家们采用多种手段在植物抗旱机理、提高植
种子引发提高植物抗 旱 性 的 机 制 进 行 了 综 述,回 顾 了
物抗旱性等方面做了大量的研究,取得了重要的成果。
基质和水是三个基本 组 分,干 种 子 能 从 固 相 载 体 中 吸
水直到平衡。目前常用的固体基质有片状蛭石、页岩、
1.
4 激素引发
激素引发是将种子浸泡在一定浓度的激素水溶液
多孔 生 粘 土、软 烟 煤、聚 丙 酸 钠 胶、合 成 硅 酸 钙、砂
中进行种 子 引 发 的 方 法。 植 物 激 素 是 植 物 自 身 产 生
胚根生长、提高出苗 整 齐 度、增 强 早 期 幼 苗 的 抗 性,从
溶液,磷酸盐,硝酸 盐 等。 作 为 一 种 渗 透 质,无 机 盐 溶
细胞内的微环境,对种子预发芽的代谢活动产生影响。
Rehman 等 24 研究发现,氯 化 钙 引 发 能 够 改 善 大 田 直
播条件下的水稻产 量。 在 干 湿 交 替 水 分 管 理 下,氯 化
玉米种子的伤害 [27]。赤霉素能够打破 种 子 休 眠,促 进
种子法再迎修订，从源头上解决种子同质化问题
种子法再迎修订，从源头上解决种子同质化问题作者：马爱平来源：《科学导报》2021年第60期8月17日，十三届全国人大常委会第三十次会议在京开幕，种子法修正草案提请大会审议。
“此次修正旨在扩大植物新品种知识产权权利保护范围，延伸保护环节，提高保护水平，加大保护力度，用制度导向激发原始创新活力。
”全国人大农业与农村委员会副主任委员刘振伟表示。
“种子是农业现代化的基础，建立激励和保护原始创新的种业法律制度，是‘打好种业翻身仗’的关键，建议加强源头创新，提升我国种业核心竞争力。
”中国工程院院士、中国农业科学院教授万建民告诉笔者，国内近年来主要粮食作物审定品种多，但突破性品种少，同质化问题比较突出，其中一个主要原因就是修饰性品种比较多，简单说就是品种选育还停留在对主要推广品种和核心亲本的修饰改良上，导致品种遗传基础狭窄。
这种局面如果不改变，难以适应加强植物新品种知识产权保护、激励育种原始创新、保障粮食安全的新形势。
刘振伟介绍，此次修正重点在于扩大植物新品种权的保护范围及保护环节。
为加强植物新品种知识产权保护，维护品种权人的合法权益，借鉴国际通行做法，修正草案扩大了植物新品种权的保护范围及保护环节，将保护范围由授权品种的繁殖材料延伸到收获材料，将保护环节由生产、繁殖、销售扩展到生产、繁殖、加工（为繁殖进行的种子处理）、许诺销售、销售、进口、出口、储存等。
草案体现权利一次用尽原则，植物新品种权所有人对繁殖材料已有合理机会行使其权利，不再对收获材料行使权利。
为激励育种原始创新，从源头上解决种子同质化严重问题，修正草案建立实质性派生品种制度，明确实质性派生品种可以申请植物新品种权，并可以获得授权，但对其以商业为目的利用时，应当征得原始品种的植物新品种权所有人的同意。
在国际植物新品种保护联盟77个成员中，有68个已经实行这一制度。
万建民表示，植物新品种权保护从“初出茅庐”到将逐步建立实质性派生品种制度上升到法律层次，20年来，历经多次修改调整，种子法正不断完善。
中国作物种业科学技术发展的评述
中国作物种业科学技术发展的评述2015-09-15 11:36| 作者：盖钧镒刘康赵晋铭| 标签：作物种业1国内外作物种业的发展推动了种业科学的发展2050年全球人口将超过90亿，作物生产必须在2050年前实现翻番才能满足全球人口的需求。
要实现这个目标，必须以2.4%的年增长率递增，而目前平均增长率仅1.3%。
耕地资源的开发和生产水平的提高是解决问题的2个关键途径。
耕地资源有限，生产水平则是开放的。
品种改良和栽培水平两者间，品种改良是主动性因素，栽培水平的实现以品种特性和水平的上限为依据。
因而，全世界都十分重视品种改良和种业发展，从而驱动种业科学技术的发展。
20世纪70年代，玉米小斑病感染T型不育系导致美国玉米毁灭性损失，促使育种学家对于作物品种遗传脆弱性的深刻反思，由此推动了对作物种质资源的研究以及作物种业的发展。
国际种业从20世纪70年代起就有了新起步，作物种业从公益性部门扩展、转移到民营企业。
迄今美国的种业90%以上属于民营企业。
种业作为一个产业，是支撑农作物生产的最基本产业。
以种业为背景的科学技术归之为种业科学技术。
种业公司相继从高等学校吸收育种毕业生，聘请在任或退休教授，建立从育种到种子生产和种子精选、加工、检验、销售的技术体系。
一批包括Monsanto、Pioneer、Syngenta、Bayer等在内的全世界跨国种业公司成长起来。
公司竞相发展种业科技并与公益性研究机构的科技研究相互呼应、补充或结合，推动了现代种业科学技术体系的建立。
种业的竞争深入到品种、种子质量、销售推广等各个方面，因而推动了育、繁、推各环节科学技术，尤其是现代分子生物科技在种业中应用的快速发展。
中国21世纪前后才重视种子产业的发展。
这以往种子是公益性事业。
品种选育和种子的繁殖、推广都是政府的行政事业，种子部门的工作重点是组织新品种选育、试验、示范以及种子的生产和推广。
研究部门主要负责新品种培育，各级原(良)种场负责种子繁殖和提纯复壮，农民和合作组织对推广品种进行自繁、自选、自留、自用，辅之以调剂。
种子专业期末总结
种子专业期末总结一、前言种子是农业生产的源头，也是国家粮食安全的重要保障之一。
因此，种子专业的培养显得尤为重要。
在本学期的学习过程中，我全面系统地学习了种子学的基础理论和实践知识，并参与了一系列实践活动，深入了解了种子的采集、加工、储存、检测和质量控制等方面的相关内容。
通过这学期的学习，我对种子专业有了更深入的认识和理解，并对相关专业技术有了初步的掌握和运用能力。
本文将对这一学期的学习进行总结和回顾。
二、学习内容回顾1. 种子学的基本概念和发展历程种子学是研究种子的起源、形成、结构、生理、生态、质量和利用等方面内容的一门学科。
种子在种植业和农业生产中具有重要价值，对于粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。
在本学期的课程中，我系统地学习了种子学的基本概念和发展历程，了解了种子学的重要性和研究内容。
2. 种子的采集与保存种子的采集是种子生产的第一步，也是农业生产的关键环节。
在本学期的实践活动中，我参与了种子的采集工作，并学习了种子采集的基本原则和技术方法。
同时，我还了解了种子的保存方法和技术，学习了种子储藏的条件和措施，以保证种子的质量和保存期限。
3. 种子的加工与质量检测种子的加工是为了提高种子的质量和市场竞争力。
在本学期的学习中，我了解了种子的加工流程和技术要求，学习了种子的分选、除杂、破碎、包装等加工工艺。
同时，我还参与了种子的质量检测工作，学习了种子的外观检测、纯度检测、发芽力检测、萌发速度检测等相关技术和方法。
4. 种子的质量控制与运输种子的质量控制是保证种子质量的重要环节。
在本学期的学习中，我了解了种子质量控制的基本原则和标准，学习了种子质量控制的方法和技术要求。
同时，我还了解了种子的运输过程和要求，学习了种子的包装、储运和运输技术，以保证种子在运输过程中的质量和活力。
三、学习心得体会通过这学期的学习，我不仅系统地学习了种子学的基本理论和实践知识，还参与了种子生产和加工过程中的一系列实践活动，深入了解了种子生产和管理中的各个环节和关键技术。
种子学知到章节答案智慧树2023年东北农业大学
种子学知到章节测试答案智慧树2023年最新东北农业大学第一章测试1.种子是指由（）发育而成的繁殖器官。
参考答案:胚珠2. F.Nobbe编著出版（），该书标志着种子学的创立。
参考答案:《种子学手册》3.种子工程与种子产业化两者的含义是相同的。
（）参考答案:错4.只要是能作为繁殖后代使用的植物器官都称为种子。
（）参考答案:对5.国际种子检验协会简称（）。
参考答案:ISTA6.（）是绿色革命的主体，农业科技的载体。
参考答案:种子7.人工种子又称（）。
参考答案:无性种子;合成种子;人造种子8.种子的类型包括 ( )。
参考答案:营养器官;真种子;类似种子的干果;人工种子9.豆类、棉花、油菜是真种子。
( )参考答案:对10.种子的重要性体现在它是（）。
参考答案:绿色革命的主体，农业科技的载体;人类最主要的生活资料;最基本的农业生产资料第二章测试1.禾谷类作物种子成熟程序基本上与开花次序一致，即（）。
参考答案:主茎-分蘖2.种子的结合水分达到饱和程度并将出现游离水时的水分含量，称为（）。
参考答案:临界水分3.不同成熟度的种子休眠期有差异，一般成熟度越__，休眠期越__，二者呈__。
（）参考答案:高，短，负相关4.导致二次休眠的外界条件主要有（）。
不适宜光照;过分干燥;厌氧条件;不适宜温度5.种胚由（）组成。
参考答案:胚芽;子叶;胚根;胚轴6.可以判断不饱和脂肪酸的含量，不饱和脂肪酸含量越高，其数值 ( )。
参考答案:越高;碘价7.真多胚现象与假多胚现象的区别是多产生的胚是否来自于同一个胚囊。
( )参考答案:对8.农业种子的寿命是指在一定条件下种子从收获至生活力为80%发芽率所经历的时间。
（）错9.各种植物的种子，尽管外表差异很大，但其基本构造大致上都可分为三个部分，即（）参考答案:种被;种胚;胚乳10.内胚乳是______倍体；外胚乳是___________倍体（）。
参考答案:3，2第三章测试1.品种混杂退化现象包括（）等几种情况。
有机农业种植中的病虫害防治策略买尔旦米吉提
有机农业种植中的病虫害防治策略买尔旦?米吉提发布时间：2021-10-27T01:42:48.149Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：买尔旦?米吉提[导读] 近年来，科学性开展病虫害防治工作，是中国有机农业实现可持续发展的有效方法，因此需健全病虫害防治体系，完善相关的法律法规，在此基础上，提高相关工作人员能力，丰富管理经验。
库车龟兹种业有限责任公司新疆库车市 842000摘要：近年来，科学性开展病虫害防治工作，是中国有机农业实现可持续发展的有效方法，因此需健全病虫害防治体系，完善相关的法律法规，在此基础上，提高相关工作人员能力，丰富管理经验。
现阶段，随着中国农业科技水平的大幅度提升，农产品质量及产量也在逐年上升，并且有机农业的发展水平不断提升，其中有机农产品质量较高、优势明显。
有机农业贯彻循环农业的发展模式，尊重自然规律，可有效保护环境。
关键词：有机农业种植；病虫害；防治策略引言有机农业种植技术是指在种植农作物的过程中应用有机肥有效满足农作物对生长的需求，发挥物理作用控制植物病虫害，有效解决因为过量施用农药化肥造成的各种问题，进而提高农产品产量与质量，给社会提供更多纯天然的有机食品，推动农业产业的可持续发展。
由此可见，在人们生活水平逐步提高的同时，环保意识也显著增强，有机农业必然具有较为广阔的发展前景。
1有机农业种植的基本原则在有机农业种植过程中，一般遵循并满足营养安全性、生态平衡性、经济效益性的原则。
营养安全性就是指在病虫害防治过程中，由于没有利用转基因生物，主要依靠作物轮作，在农作物生长过程中充分利用动物肥料，为作物提供所需养分，降低化学残留，保持了土壤的可耕性、持续性，有效地控制病虫草害，保护生态环境，体现可持续发展理念。
生态平衡性就是指在病虫害防治过程中，要充分发挥生物种群之间辩证性、综合性的生态关系，以食物链为原则，因地制宜，多样化种植食草、食虫的家禽，从而提升有机农业种植的稳定性和循环性，有效处理农作物——病虫草害——家禽——环境之间的关系，为自然天敌繁衍创造有利的自然条件和生长条件，维持生态间平衡，保证生物多样性，从而促进农作物的增产增收。
水稻间作生产模式的综合效应研究进展及展望
㊀山东农业科学㊀２０２３ꎬ５５(６):１６６~１７２ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ㊀ＤＯＩ:１０.１４０８３/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－４９４２.２０２３.０６.０２２收稿日期:２０２２－１０－２０基金项目:国家自然科学基金项目(３２００１１９０)ꎻ广东省重点领域研发计划项目(２０２１Ｂ０２０２０３０００２)ꎻ岭南现代农业实验室科研项目(ＮＴ２０２１０１０)ꎻ广东省科技计划项目(２０１９Ｂ０３０３０１００７)作者简介:邓毓灏(１９９６ )ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向:农业生态学ꎮＥ－ｍａｉｌ:１０１２７５６４２３＠ｑｑ.ｃｏｍ通信作者:向慧敏(１９８５ )ꎬ女ꎬ博士ꎬ讲师ꎬ主要从事农业生态学和土壤生态学研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｈｍｘｉａｎｇ＠ｓｃａｕ.ｅｄｕ.ｃｎ章家恩(１９６８ )ꎬ男ꎬ博士ꎬ教授ꎬ主要从事农业生态学㊁土壤生态学和入侵生态学等研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｊｅａｎｚｈ＠ｓｃａｕ.ｅｄｕ.ｃｎ水稻间作生产模式的综合效应研究进展及展望邓毓灏１ꎬ邝美杰１ꎬ黑泽文１ꎬ章家恩１ꎬ２ꎬ３ꎬ４ꎬ５ꎬ向慧敏１ꎬ３ꎬ４ꎬ５(１.华南农业大学资源环境学院ꎬ广东广州㊀５１０６４２ꎻ２.岭南现代农业科学与技术广东省实验室ꎬ广东广州㊀５１０６４２ꎻ３.广东省生态循环农业重点实验室ꎬ广东广州㊀５１０６４２ꎻ４.广东省现代生态农业与循环农业工程技术研究中心ꎬ广东广州㊀５１０６４２ꎻ５.农业部华南热带农业环境重点实验室ꎬ广东广州㊀５１０６４２)㊀㊀摘要:间作种植模式近年来日益成为稻田生态农业模式的研究热点之一ꎮ本文通过文献检索对国内外水稻间作生产模式及其综合效应研究进行了综述分析ꎮ在稻田系统中ꎬ水稻可与水生豆科作物㊁水生蔬菜㊁水生草本花卉㊁萍类间作ꎬ具有改善农田小气候㊁提高养分利用率㊁防控病虫草害㊁增加土壤微生物多样性㊁修复污染土壤㊁提高土地利用当量比㊁增产增收等综合效应和效益ꎬ值得推广应用ꎮ但在其产业化发展过程中面临着缺少生产标准㊁综合效应未能同步发挥㊁推广难度高等现实问题ꎬ仍需要开展品种多样化优选及优化配置㊁生产技术规程及标准化㊁与农艺农机技术综合集成应用㊁与水生植物间套作修复土壤污染㊁温室气体排放与碳汇功能影响等一系列科学问题与关键技术的深入㊁系统研究ꎮ关键词:间作ꎻ水稻ꎻ生态农业模式ꎻ综合效应ꎻ产业化发展中图分类号:Ｓ５１１.３３㊀㊀文献标识号:Ａ㊀㊀文章编号:１００１－４９４２(２０２３)０６－０１６６－０７ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＥｆｆｅｃｔｓｏｆＲｉｃｅＩｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰａｔｔｅｒｎｓＤｅｎｇＹｕｈａｏ１ꎬＫｕａｎｇＭｅｉｊｉｅ１ꎬＨｅｉＺｅｗｅｎ１ꎬＺｈａｎｇＪｉａｅｎ１ꎬ２ꎬ３ꎬ４ꎬ５ꎬＸｉａｎｇＨｕｉｍｉｎ１ꎬ３ꎬ４ꎬ５(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４２ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＧｕａｎｇｄｏｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＬｉｎｇｎａｎＭｏｄｅｒｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４２ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｃｏ￣ＣｉｒｃｕｌａｒＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎬＧｕａｎｇｚｈｏｕꎬ５１０６４２ꎬＣｈｉｎａꎻ４.ＧｕａｎｇｄｏｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｒｅｏｆＭｏｄｅｒｎＥｃｏ￣ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＣｉｒｃｕｌａｒＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎬＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４２ꎬＣｈｉｎａꎻ５.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｇｒｏ￣ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｔｈｅＴｒｏｐｉｃｓｏｆＳｏｕｔｈＣｈｉｎａꎬＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＲｕｒａｌＡｆｆａｉｒｓꎬＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４２ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｈａｓｂｅｃｏｍｅｏｎｅｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｈｏｔｓｐｏｔｓｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅｍｏｄｅｌｓｉｎｒｉｃｅｆｉｅｌｄｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ.Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｒｉｃｅｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｆｆｅｃｔｓａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｂｙｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｒｅｔｒｉｅｖａｌ.Ｒｉｃｅｃｏｕｌｄｂｅｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｅｄｗｉｔｈａｑｕａｔｉｃｌｅｇｕ￣ｍｉｎｏｕｓｃｒｏｐｓꎬａｑｕａｔｉｃｖｅｇｅｔａｂｌｅｓꎬａｑｕａｔｉｃｈｅｒｂａｃｅｏｕｓｆｌｏｗｅｒｓａｎｄｄｕｃｋｗｅｅｄｓｉｎｔｈｅｐａｄｄｙｓｙｓｔｅｍꎬｗｈｉｃｈｈａｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｆｆｅｃｔｓａｎｄｂｅｎｅｆｉｔｓｓｕｃｈａｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇｆａｒｍｌａｎｄｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅꎬｉｍｐｒｏｖｉｎｇｎｕｔｒｉｅｎｔｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｅｆ￣ｆｉｃｉｅｎｃｙꎬｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｄｉｓｅａｓｅｓꎬｐｅｓｔｓａｎｄｗｅｅｄｓꎬｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｓｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｉｖｅｒｓｉｔｙꎬｒｅｐａｉｒｉｎｇｐｏｌｌｕｔｅｄｓｏｉｌꎬｉｍｐｒｏｖｉｎｇｌａｎｄｕｓｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｒａｔｉｏꎬｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｙｉｅｌｄａｎｄｉｎｃｏｍｅꎬｓｏｔｈｅｓｅｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅｗｏｒｔｈｙｏｆｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ.Ｈｏｗｅｖｅｒꎬｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｉｒｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬｔｈｅｒｅｗｅｒｅｓｏｍｅｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈａｓｌａｃｋｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄｓꎬｎｏｎｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｆｆｅｃｔꎬｈｉｇｈｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｉｎｐｒｏｍｏｔｉｏｎ.Ｉｔｗａｓｓｔｉｌｌｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｉｎ￣ｄｅｐｔｈａｎｄｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎａｓｅｒｉｅｓｏｆｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｉｓｓｕｅｓａｎｄｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｓｕｃｈａｓｖａｒｉｅｔｙｄｉｖｅｒｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄａｌｌｏｃａｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎꎬｐｒｏ￣ｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎꎬｉｎｔｅｇｒａｔｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｇｒｏｎｏｍｉｃａｎｄａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｍａｃｈｉｎ￣ｅｒｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓꎬｓｏｉｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｒｉｃｅｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｅｄｗｉｔｈａｑｕａｔｉｃｐｌａｎｔｓꎬｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒｉｃｅｉｎｔｅｒ￣ｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｎｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｇａｓｅｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｃａｒｂｏｎｓｉｎｋｆｕｎｃｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀ＩｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇꎻＲｉｃｅꎻＥｃｏ￣ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅｍｏｄｅｌꎻＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｆｆｅｃｔｓꎻＩｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎｄｅｖｅｌ￣ｏｐｍｅｎｔ㊀㊀水稻是全球近５０％人口的主要粮食作物ꎬ９０％水稻产于亚洲ꎮ我国是水稻生产的主要国家之一ꎬ种植面积３０００万公顷左右ꎬ居世界第二ꎬ总产量高达２亿吨以上ꎬ是世界上水稻产量最高的国家[１]ꎮ水稻也是广东省最重要的粮食作物之一ꎮ近３０多年来ꎬ广东省水稻年平均播种面积为２８３万公顷ꎬ水稻总产量占广东省粮食产量的８０.０７％~９２.０６％ꎬ占全国稻谷总产量的８.２３％[２]ꎮ长期以来ꎬ我国对水稻的相关研究多集中在遗传育种㊁栽培㊁病虫害防治等方面ꎬ而对其绿色生态栽培技术模式研究相对较少ꎮ然而ꎬ随着水稻生产所带来的农业面源污染越来越严重ꎬ可利用耕地越来越少等问题的出现ꎬ亟需研究和推广应用一些具有更高效且生态效应更好㊁经济效益更高的水稻种植模式ꎬ以同时满足当前水稻绿色生产和生态环境保护的需求ꎮ间作是指将两种或两种以上不同种属但生长周期相似的作物在田间按一定行比间隔种植的生产模式ꎮ通常而言ꎬ间作可以使作物更好地利用光㊁热㊁土和水等自然资源ꎬ对增加作物产量㊁提高土壤养分利用率和控制病虫害有显著的效果[３]ꎮ水稻间作是间作技术在稻田中的具体应用ꎬ也具有间作系统相关的生态效应[４]ꎬ但就目前而言ꎬ水稻间作相关研究及其在水稻生产中的占比较少ꎮ为此ꎬ本文对近年来国内外水稻间作生产模式与技术的研究进展进行综述ꎬ总结水稻间作模式的综合效应ꎬ分析水稻间作生产存在的问题与原因ꎬ并提出相关的研究展望与建议ꎬ旨在为水稻间作模式的高效应用和推广提供参考ꎮ１㊀水稻间作生产研究现状水稻在世界上分布非常广泛ꎬ除南极洲之外ꎬ几乎大部分大洲上都有水稻生长ꎮ当前ꎬ水稻生产大多为单一化生产方式(单作)ꎮ以往关于水稻遗传育种㊁栽培㊁病虫害防治等方面研究比较多ꎬ关于水稻间作生产模式尤其是水稻与其它水生植物间作进行绿色生产方面的研究较少ꎮ当前国内外围绕水稻间作生产的研究现状如下:(１)国内外开展水稻间作模式研究的国家较少ꎬ主要集中在我国ꎬ而世界其他国家开展此方面研究缺乏[５]ꎮ(２)国内外已研究的水稻间作模式主要有水稻与水生蔬菜间作㊁水稻与花卉类草本植物间作㊁水稻与水生豆科作物间作以及水稻与萍类间作这四大类(表１)ꎮ但总体而言ꎬ水稻间作水生植物模式数量有限ꎮ㊀㊀表１㊀稻田水稻间作模式类型间作类型间作植物名称参考文献水稻//水生蔬菜雍菜[３ꎬ１０ꎬ１１ꎬ１８ꎬ１９ꎬ２２]水芹[２]慈姑[１８]荸荠[２６]水稻//水生草本植物美人蕉[６ꎬ１１ꎬ２５]梭鱼草[１１ꎬ１２]再力花[１１ꎬ１２]婆罗米[２４]菖蒲[１１]水稻//水生豆科植物水合欢[５ꎬ７ꎬ２０]水稻//萍类红萍[８]㊀㊀注:表中 // 代表间作ꎮ㊀㊀(３)以上各水稻间作模式当前研究的内容主要涉及土壤养分利用㊁土壤重金属修复㊁水稻病虫草害防治㊁土壤微生物等多个领域ꎮ研究结果表明水稻间作可以充分发挥生物多样性和边际效应７６１㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀邓毓灏ꎬ等:水稻间作生产模式的综合效应研究进展及展望的优势ꎬ提高氮素利用率和水稻产量ꎬ降低水稻植株和土壤中的镉含量ꎬ减少杂草滋生并降低病害发病率ꎬ提高土壤微生物量ꎬ增强土壤微生物多样性ꎮ但此类研究大多仅停留在效应层面ꎬ而缺乏较为深入的机理研究ꎮ总之ꎬ从水稻间作的研究区域㊁间作植物种类组成和研究深度而言ꎬ水稻间作模式仍有较大的发展潜力ꎬ有待进一步开展创新研究ꎬ形成关键技术ꎬ以便更好地应用到生产中ꎮ２㊀稻田间作综合效应２.１㊀对土壤理化特性的改善效应氮素是组成水稻体内器官和支持水稻进行一切生命活动的重要元素ꎮ研究发现ꎬ水稻与其它作物间作ꎬ在不影响其它作物营养元素吸收的条件下ꎬ能显著增加水稻对氮素养分的吸收和利用ꎬ其中水稻与水生豆科作物水合欢间作时ꎬ水合欢的固氮作用可为水稻生长提供更多的氮素营养ꎬ进而提高水稻产量和质量[６ꎬ７]ꎮ在间作系统中适当增加磷和钾等元素ꎬ更有利于水稻对氮素的吸收ꎬ例如ꎬ水稻与红萍间作系统中ꎬ施加磷肥可以提高水稻的氮素吸收和产量ꎬ这是由于磷肥的增加使氮肥更好地发挥作用ꎬ使水稻的实粒数和穗数增加ꎬ从而增加水稻产量[８ꎬ９]ꎮ水稻间作不仅可提高氮素利用ꎬ也可促进其它元素的吸收ꎮ研究表明ꎬ水稻和水雍菜间作显著增加水稻对氮素和硅元素的吸收量ꎬ并使水稻成熟期叶片中的硅含量上升ꎬ改善水稻的营养组成ꎬ此外还可增加土壤有效硅㊁铵态氮和速效钾含量ꎬ但不会影响土壤的全量养分[１０ꎬ１１]ꎮ同时ꎬ水稻间作多年生水生植物ꎬ可以提高土壤生物量碳和生物量氮ꎮ水稻与菖蒲间作系统与单作系统相比ꎬ其土壤总有机碳㊁全氮㊁可溶性有机碳含量和水分含量均较高ꎬ明显改善土壤肥力状况[１２ꎬ１３]ꎮ２.２㊀对土壤重金属污染的修复效应土壤重金属污染修复通常包括物理修复㊁化学修复和生物修复三种方法ꎬ其中生物修复因其具有环保㊁成本低等优势而日益受到青睐ꎮ已有研究表明ꎬ稻田间作也可发挥植物修复的作用ꎬ水稻与超累积植物间作可以解决土壤污染的原位修复问题[１４]ꎮ镉和砷等重金属污染是当前水稻生产过程中面临的重要生态环境问题ꎮ镉和砷污染主要来自工业 三废 的不合规排放ꎬ其中镉大多以六价出现并最终合成镉化合物ꎻ砷元素本身毒性极低ꎬ但砷化合物均有毒性(其中三价砷化合物毒性更强)ꎬ食用镉和砷含量超标的稻米会严重影响人体健康[１５－１８]ꎮ相关研究表明ꎬ水稻间作系统可以提高被污染土壤的ｐＨ值ꎬ降低镉的生物有效性ꎬ增强铁斑ꎻ而高的铁斑会促进超累积植物对镉的吸收ꎬ进一步削弱水稻根部对镉的吸收ꎬ从而降低土壤污染ꎬ达到修复土壤污染的作用[１６]ꎮ如在水稻与再力花间作模式下ꎬ由于再力花的生物量大ꎬ吸收镉的能力强ꎬ因而可明显减少水稻对镉的吸收ꎬ同时不会明显影响水稻产量ꎬ可以实现对轻度镉污染土地 边修复㊁边生产 的目标[１７]ꎮ此外ꎬ在水稻与水雍菜间作等间作模式下ꎬ土壤重金属含量也显著降低ꎬ可见ꎬ稻田间作其它水生植物(特别是非食用的水生植物)有利于重金属污染土壤的修复与可持续利用[１９－２１]ꎮ２.３㊀对病虫草害的防控效应在水稻生产过程中ꎬ病㊁虫㊁草害是影响水稻产量和质量的重要因素ꎮ控制水稻病虫草害的常规方法有光诱捕害虫等物理方法和施用杀虫剂㊁杀菌剂和除草剂等化学方法ꎬ还有引入害虫天敌等生物方法ꎮ运用物理防控方法通常需要消耗过多的人力物力ꎬ而使用除草剂和农药又势必会加重农业面源污染㊁降低土壤生物多样性ꎬ且长期使用会致病虫草产生抗药性而使危害加重[２２]ꎬ更为严重的是会影响水稻安全生产和人体健康ꎮ研究表明ꎬ间作可实现水稻病虫草害的绿色防控目标ꎮ例如ꎬ水稻与水雍菜㊁慈姑间作能有效降低水稻纹枯病和稻纵卷叶螟的发生率ꎬ使间作系统的病虫草害明显低于水稻单作ꎬ同时由于间作中水生蔬菜生物量的增加ꎬ有效地抑制杂草滋生[２３ꎬ２４]ꎮ此外ꎬ水稻与婆罗米㊁美人蕉㊁梭鱼草等[２５ꎬ２６]水生植物间作也可以显著减少水稻病虫草害的发生ꎻ水稻间作荸荠时ꎬ荸荠的根系分泌物中含有对水稻纹枯病和稻瘟病有明显抑制作用的活性物质ꎬ可抑制水稻纹枯病和稻瘟病的发生[２７]ꎮ２.４㊀对土壤微生物的影响作物生长过程中ꎬ地上部和地下部相互作用㊁相互影响ꎬ而且作物地下部的生长又与土壤微生８６１山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５５卷㊀物的作用密切相关ꎮ相比水稻单作而言ꎬ两种作物间作一方面可以增加土壤微生物多样性ꎬ另一方面可通过土壤微生物与水稻根系及土壤养分的相互作用ꎬ进而不同程度地提高水稻的产量㊁质量和抗逆性等[２８－３０]ꎮ有关研究表明ꎬ水稻间作多年生水生植物可以明显提高稻田土壤微生物生物量ꎬ显著改善土壤特性ꎬ同时水生植物可为微生物提供更有利的栖息地ꎬ增强土壤微生物多样性及土壤的可持续性[１２]ꎮ另外ꎬ水稻间作对土壤病菌有一定程度的抑制作用ꎮ水稻纹枯病和稻瘟病的发生也与土壤中的病原菌有关ꎬ研究表明ꎬ在水稻与荸荠间作模式中ꎬ荸荠对这些病原菌有明显的抑制作用ꎬ从而有助于水稻纹枯病和稻瘟病的控制[２７]ꎮ３㊀稻田间作生产面临的现实问题从研究现状来看ꎬ有关稻田作物间作的研究日益增多ꎬ但目前大多研究还停留在间作效应层面ꎬ深层次的机理研究以及关键技术研发与生产技术体系集成构建还较为缺乏ꎮ同时ꎬ间作植物的种类与数量也十分不足ꎬ在未来还有很大的研究和发展空间ꎮ３.１㊀水稻间作技术缺少规范化生产标准目前ꎬ水稻间作的相关研究与推广应用还处在起始阶段ꎬ与水稻间作的植物物种开发较少ꎮ从表１可以看出ꎬ目前研究的间作植物只有四大类ꎬ水稻与这四大类植物间作的综合效应尚未得到全面系统研究ꎬ同时ꎬ较为成熟的水稻间作模式与技术体系较少ꎬ且缺少正式发布的生产技术规程或标准ꎮ在整个水稻间作生产过程中ꎬ仍然缺少相应的技术标准去指导农民生产ꎮ例如ꎬ在种植过程中ꎬ水稻与间作植物的品种选择及机械化生产㊁田间管理等问题ꎻ在收获过程中ꎬ仍存在水稻和间作植物之间不同的收获方式及轻简生产㊁农产品产量和品质参考的质量标准等问题ꎮ上述一系列问题所涉及到的技术参数和标准均需进一步深入研究并制定规范化的生产技术规程或标准ꎮ３.２㊀水稻间作模式综合效益未能同步发挥稻田间作具有农田生态改善效应㊁修复效应㊁防控效应等多种生态效益ꎬ可以减少农药和化肥的施用ꎬ达到绿色生产的要求ꎮ但由于水稻间作其它作物需占用稻田面积ꎬ进而减少水稻的实际生产面积ꎬ使水稻产量达不到最大化粮食生产目标ꎮ而且水稻间作相较于单作ꎬ生产成本会有所增加ꎬ若间作植物的经济产出不能超过间作所增加的成本投入ꎬ则其经济效益也随之下降ꎬ使得水稻间作的社会效益和经济效益相对降低ꎬ这势必会对农民收入和生产积极性产生一定程度的影响ꎬ不利于水稻间作生产的推广应用及可持续发展ꎮ因此ꎬ如何实现轻简生产ꎬ如何在提高稻田间作生态效益的同时兼顾经济效益和社会效益ꎬ进而使农民和社会广泛接受ꎬ仍是影响其能否大面积推广应用的一个重要限制因素ꎮ３.３㊀稻田间作推广难度高我国作为一个人口大国ꎬ水稻产量始终是水稻研究和农业生产的重中之重ꎬ人们一直在探寻更高产的品种ꎬ以满足社会的需求ꎮ然而ꎬ相对单作模式ꎬ水稻间作生产模式一定程度上减小了水稻面积ꎬ影响水稻产量ꎮ同时ꎬ水稻间作生产中ꎬ由于其它作物的育苗㊁移栽㊁田间管理及收获等均比单一种植水稻费时费力ꎬ且对管理人员的专业技术要求更高ꎬ这些因素都加大了水稻间作模式的推广应用难度ꎮ此外ꎬ当前农业劳动力日益减少ꎬ人工成本日渐升高ꎬ这就使水稻间作较单作增加的收入ꎬ不一定能很好地弥补其生产成本及技术难度提升所带来的附加成本ꎬ这更加大了水稻间作模式的推广难度ꎮ目前ꎬ机械化生产主要集中在水稻单作生产区域ꎬ间作生产由于 耕种管收 两种作物会增加机械运行的难度和成本ꎬ而且当前可用于水稻间作的机械化生产技术尚未配套ꎬ因此ꎬ在水稻间作生产中亟需开展大量研究ꎬ实现稻田间作的机械化生产技术的突破与集成应用[３１]ꎮ４㊀研究展望水稻间作生产符合农业绿色发展目标ꎬ展示出良好的生产应用前景ꎬ但仍存在一系列的理论与关键技术以及生产应用问题ꎮ为此ꎬ提出以下几点建议ꎬ以便更好地推进稻田间作技术模式的推广应用与可持续发展ꎮ４.１㊀关于水稻间作品种的多样化优选与优化配置研究总体而言ꎬ当前水稻与其它植物间作的优化９６１㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀邓毓灏ꎬ等:水稻间作生产模式的综合效应研究进展及展望模式及其适宜种类十分有限ꎬ需进一步扩展水稻间作模式种类的相关研究ꎬ其中不仅是间作植物的选择和优化ꎬ水稻优良品种选择也十分重要ꎮ近年来ꎬ大量研究证明不同水稻品种间作可以减少病虫害的发生率ꎬ从而提高水稻产量[３２ꎬ３３]ꎮ不同水稻品种与同种间作植物的间作效益不同ꎬ同种水稻品种与不同种类间作植物的间作效益也各异[３４ꎬ３５]ꎮ相关研究表明ꎬ水稻品种有７０００多种ꎬ这对水稻生态型品种改良具有重要意义[３６]ꎮ因此ꎬ在与水稻间作品种的多样化优选与优化配置研究中ꎬ若要提高水稻产量和相应的田间综合效应ꎬ这不仅需要加大除水稻以外的间作植物种类的筛选㊁优化和开发利用ꎬ还需要同步进行不同水稻品种的优选和优化配置研究ꎮ４.２㊀关于水稻间作生产技术规程及标准化研究水稻间作模式缺少一系列的技术参数ꎬ如水稻与间作植物品种的优化匹配标准㊁间作规格㊁栽培技术标准㊁田间管理标准㊁收获技术标准㊁农产品质量标准等ꎬ均需要开展大量研究才能制定出相关的标准化技术规程ꎬ从而为稻田间作生产应用提供详细的指导方案ꎮ其它的水稻生产模式ꎬ如稻田种养模式和水稻单作机械化生产体系ꎬ相对而言较为成熟ꎬ若将水稻间作模式与这些成熟的生产模式相结合ꎬ可以兼顾水稻间作模式与其它生产模式的优势ꎬ提高水稻产量和品质ꎬ扩大生产收益ꎬ从而让农民更乐于接受水稻间作模式[３７]ꎮ同时ꎬ加强水稻间作模式在不同土地㊁不同气候等条件下的标准化技术规程及其与不同生产模式结合的研究ꎬ进而集成为高效㊁多样㊁生态的水稻绿色生产技术标准体系ꎬ才能使水稻生产更标准㊁更高效㊁更绿色[３８]ꎮ４.３㊀关于水稻间作与农艺农机技术综合集成应用研究水稻生产机械化是水稻生产的根本出路ꎬ我国的水稻机械化生产正走向全程机械化ꎮ水稻生产全程机械化主要以整地㊁种植㊁田间管理㊁收获㊁烘干㊁秸秆处理为重点作业环节ꎬ配置相应的机具进行生产ꎬ达到提高生产效率㊁节约生产成本㊁缓解用工难问题㊁减少农业面源污染等目的[３９ꎬ４０]ꎮ水稻间作模式的发展应与水稻生产全程机械化相结合ꎬ以较少的人力资源使用ꎬ使水稻间作生产更高效[４１]ꎮ水稻间作的机械化生产发展需要以标准化生产技术规程为基础ꎬ根据种植要求㊁田间管理㊁收获方式等条件ꎬ制定相关的农艺与农机相结合的技术方案ꎬ以此研发配套的农机技术来达到同时节省人工成本和规范稻田间作生产的目的[４２ꎬ４３]ꎮ４.４㊀关于水稻间作修复土壤污染的关键技术与应用研究已有研究表明ꎬ水稻间作模式具有减少土壤重金属污染的作用ꎬ水稻根系对重金属的吸收是重金属进入籽粒的首要环节ꎬ而超积累植物对重金属的竞争能力比水稻强ꎬ使水稻根系对重金属的吸收减少ꎬ降低了水稻植株中的重金属含量[４４ꎬ４５]ꎮ因此ꎬ水稻与超积累植物间作修复重金属污染土壤ꎬ可以作为稻田间作关键技术的一个重要研究方向[４６]ꎮ同时ꎬ有研究表明在施用生物炭等钝化材料的条件下ꎬ土壤ｐＨ升高ꎬ有效降低了土壤和水稻中的有效镉含量ꎬ因此在水稻间作模式中施用生物炭可能会进一步提高稻田间作修复重金属污染土壤的效率[４７ꎬ４８]ꎮ重金属超富集植物的后期处理是水稻间作模式中的技术难题ꎬ也需要开展研究来解决ꎬ进而集成修复重金属污染土壤的水稻间作模式体系与整体方案[４９]ꎮ目前ꎬ有关水稻间作模式对土壤有机污染的修复研究还很少ꎬ今后需要进一步加强该方面的研究ꎮ４.５㊀关于水稻间作对稻田温室气体排放与碳汇功能影响研究在当今全球变暖的背景下ꎬ我国提出要在２０３０年和２０６０年分别实现碳达峰和碳中和目标ꎮ全球变暖的原因主要是温室气体增加产生的温室效应ꎬ最终使地球气温上升ꎮ温室气体中ＣＨ４和Ｎ２Ｏ对地球生态系统的能量流动与全球变暖有着重要影响ꎬ农业生产活动是ＣＨ４和Ｎ２Ｏ产生的重要来源之一ꎬ分别占全球人为排放总量的４５％~５０％和２０％~７０％[５０]ꎮ有关研究表明ꎬ旱地作物间作(如玉米/大豆间作等)可以明显降低温室气体的排放[５１ꎬ５２]ꎬ但稻田水稻间作能否减排温室气体却少有研究ꎬ因此ꎬ有关稻田间作的碳源/汇功能及温室气体减排技术等方面有待开展进一步深入研究ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[１]㊀吴媛媛.我国水稻生产现状及发展趋势[Ｊ].新农业ꎬ２０１８０７１山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５５卷㊀(７):２７－２８.[２]㊀向慧敏ꎬ章家恩ꎬ罗明珠ꎬ等.水稻与水芹间作栽培对水稻病虫草害和产量的影响[Ｊ].生态与农村环境学报ꎬ２０１３ꎬ２９(１):５８－６３.[３]㊀宁川川.水稻和雍菜间作的生态效应及其促进水稻吸收硅的机理研究[Ｄ].广州:华南农业大学ꎬ２０１８. [４]㊀汤利ꎬ卢国理ꎬ楚秩欧ꎬ等.水稻间作系统高氮投入对水稻产量㊁氮素利用及稻瘟病发生的影响[Ｃ]//中国土壤学会.第十一届全国会员大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(上).２００８.[５]㊀张少斌ꎬ梁开明ꎬ张殷ꎬ等.水稻与水合欢间作对作物群体产量㊁氮素吸收及土壤氮素的影响[Ｊ].生态环境学报ꎬ２０１６ꎬ２５(１１):１８５６－１８６４.[６]㊀蓝妮ꎬ向慧敏ꎬ章家恩ꎬ等.水稻与美人蕉间作对水稻生长㊁病虫害发生及产量的影响[Ｊ].中国生态农业学报ꎬ２０１８ꎬ２６(８):１１７０－１１７９.[７]㊀ＨｅｉＺＷꎬＸｉａｎｇＨＭꎬＺｈａｎｇＪＥꎬｅｔａｌ.Ｗａｔｅｒｍｉｍｏｓａ(Ｎｅｐｔｕ￣ｎｉａｏｌｅｒａｃｅａＬｏｕｒ.)ｃａｎｆｉｘａｎｄｔｒａｎｓｆｅｒｎｉｔｒｏｇｅｎｔｏｒｉｃｅｉｎｔｈｅｉｒｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍ[Ｊ].Ｊ.Ｓｃｉ.ｏｆＦｏｏｄａｎｄＡｇｒｉｃ.ꎬ２０２１ꎬ１０２(１):１５６－１６６.[８]㊀ＳｉｎｇｈＤＰꎬＳｉｎｇｈＰＫ.ＲｅｓｐｏｎｓｅｏｆＡｚｏｌｌａｃａｒｏｌｉｎｉａｎａａｎｄｒｉｃｅｔｏｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｔｈｅＡｚｏｌｌａｉｎｏｃｕｌｕｍａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒ￣ｕｓｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ[Ｊ].Ｅｘｐｅｒｉ.Ａｇｒｉｃ.ꎬ１９９５ꎬ３１(１):２１－２６.[９]㊀宁川川ꎬ杨荣双ꎬ蔡茂霞ꎬ等.水稻－雍菜间作系统中种间关系和水稻的硅㊁氮营养状况[Ｊ].应用生态学报ꎬ２０１７ꎬ２８(２):４７４－４８４.[１０]宁川川ꎬ陈权洋ꎬ胡洪婕ꎬ等.水稻与雍菜间作对水稻生长㊁产量和病虫害控制的影响[Ｊ].生态学杂志ꎬ２０１７ꎬ３６(１０):２８６６－２８７３.[１１]ＷａｎｇＪＸꎬＬｕＸＮꎬＺｈａｎｇＪＥꎬｅｔａｌ.Ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｐｅｒｅｎｎｉａｌａ￣ｑｕａｔｉｃｐｌａｎｔｓｗｉｔｈｒｉｃｅｉｍｐｒｏｖｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄｓｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏ￣ｍａｓｓꎬｂｉｏｍａｓｓｃａｒｂｏｎａｎｄｂｉｏｍａｓｓｎｉｔｒｏｇｅｎｔｏｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓｏｉｌｓｕｓ￣ｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ[Ｊ].Ｓｏｉｌ＆ＴｉｌｌａｇｅＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０２１ꎬ２０８:１０４９０８. [１２]ＸｉａｎｇＨＭꎬＬａｎＮꎬＷａｎｇＦＧꎬｅｔａｌ.Ｒｅｄｕｃｅｄｐｅｓｔｓꎬｉｍｐｒｏｖｅｄｇｒａｉｎｑｕａｌｉｔｙａｎｄｇｒｅａｔｅｒｔｏｔａｌｉｎｃｏｍｅ:ｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｒｉｃｅｗｉｔｈＰｏｎｔｅｄｅｒｉａｃｏｒｄａｔａ[Ｊ].Ｊ.Ｓｃｉ.ＦｏｏｄＡｇｒｉｃ.ꎬ２０２１ꎬ１０１(１４):５９０７－５９１７.[１３]ＢａｇｈａｉｅＡＨꎬＡｇｈｉｌｉＦ.ＨｅａｌｔｈｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＰｂａｎｄＣｄｉｎｓｏｉｌꎬｗｈｅａｔꎬａｎｄｂａｒｌｅｙｉｎｓｈａｚａｎｄｃｏｕｎｔｙꎬｃｅｎｔｒａｌｏｆｉｒａｎ[Ｊ].Ｊ.Ｅｎｖｉｒｏｎ.ＨｅａｌｔｈＳｃｉ.ａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１９ꎬ１７(１):４６７－４７７. [１４]冯爱煊.镉污染紫色稻田土壤的植物间作修复与安全利用技术研究[Ｄ].重庆:西南大学ꎬ２０２０.[１５]ＸｉａｎｇＭＴꎬＬｉＹꎬＹａｎｇＪＹꎬｅｔａｌ.Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔａｎｄｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｓｏｉｌａｎｄｃｒｏｐｓ[Ｊ].Ｅｎｖｉｒｏｎ.Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎꎬ２０２１ꎬ２７８:１１６９１１. [１６]ＸｕＹＧꎬＦｅｎｇＪＹꎬＬｉＨＳ.Ｈｏｗｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇａｎｄｍｉｘｅｄｓｙｓ￣ｔｅｍｓｒｅｄｕｃｅｃａｄｍｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｒｉｃｅｇｒａｉｎｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｓ[Ｊ].Ｊ.Ｈａｚａｒ.Ｍａｔｅｒ.ꎬ２０２１ꎬ４０２:１２３７６２. [１７]ＷａｎｇＪＸꎬＬｕＸＮꎬＺｈａｎｇＪＥꎬｅｔａｌ.Ｒｉｃｅｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｗｉｔｈａｌ￣ｌｉｇａｔｏｒｆｌａｇ(Ｔｈａｌｉａｄｅａｌｂａｔａ):ａｎｏｖｅｌｍｏｄｅｌｔｏｐｒｏｄｕｃｅｓａｆｅｃｅｒｅａｌｇｒａｉｎｓｗｈｉｌｅｒｅｍｅｄｉａｔｉｎｇｃａｄｍｉｕｍｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｐａｄｄｙｓｏｉｌ[Ｊ].Ｊ.Ｈａｚａｒ.Ｍａｔｅｒ.ꎬ２０２１ꎬ３９４:１２２５０５.[１８]ＨｕａｎｇＳＹꎬＺｈｕｏＣꎬＤｕＸＹꎬｅｔａｌ.Ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｏｆａｒｓｅｎｉｃ￣ｃｏｎ￣ｔａｍｉｎａｔｅｄｐａｄｄｙｓｏｉｌｂｙｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇａｑｕａｔｉｃｖｅｇｅｔａｂｌｅｓａｎｄｒｉｃｅ[Ｊ].Ｉｎｔｅｒ.Ｊ.Ｐｈｙｔｏｒｅｍｅ.ꎬ２０２１ꎬ２３(１０):１０２１－１０２９. [１９]ＫａｎｇＺＭꎬＺｈａｎｇＷＹꎬＱｉｎＪＨꎬｅｔａｌ.Ｙｉｅｌｄａｄｖａｎｔａｇｅａｎｄｃａｄｍｉｕｍｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｒｉｃｅｉｎｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｗｉｔｈｗａｔｅｒｓｐｉｎａｃｈｕｎｄｅｒｍｏｉｓｔｕｒｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔ[Ｊ].Ｅｃｏｔｏｘｉ.ａｎｄＥｎｖｉｒｏｎ.Ｓａｆｅｔｙꎬ２０２０ꎬ１９０:１１０１０２.[２０]黑泽文ꎬ向慧敏ꎬ章家恩ꎬ等.水合欢对重金属Ｃｄ㊁Ｐｂ的耐受性及吸收富集特性[Ｊ].生态毒理学报ꎬ２０１９ꎬ１４(３):２８６－２９６.[２１]赵泽宇.土壤农药污染现状调查及修复技术研究进展[Ｊ].广东蚕业ꎬ２０２１ꎬ５５(４):３１－３２.[２２]ＬｉａｎｇＫＭꎬＹａｎｇＴꎬＺｈａｎｇＳＢꎬｅｔａｌ.Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｒｉｃｅａｎｄｗａｔｅｒｓｐｉｎａｃｈｏｎｎｅｔｙｉｅｌｄｓａｎｄｐｅｓｔｃｏｎｔｒｏｌ:ａｎｅｘｐｅｒｉ￣ｍｅｎｔｉｎｓｏｕｔｈｅｒｎＣｈｉｎａ[Ｊ].Ｉｎｔｅｒ.Ｊ.Ａｇｒｉｃ.Ｓｕｓｔａｉｎ.ꎬ２０１６ꎬ１４(４):４４８－４６５.[２３]梁开明ꎬ章家恩ꎬ杨滔ꎬ等.水稻与慈姑间作栽培对水稻病虫害和产量的影响[Ｊ].中国生态农业学报ꎬ２０１４ꎬ２２(７):７５７－７６５.[２４]ＪｏｓｈｉＮꎬＰａｎｄｅｙＳＴꎬＫｕｍａｒＡꎬｅｔａｌ.Ｗｅｅｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｒａｃ￣ｔｉｃｅｓｉｎｒｉｃｅ(Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａ)ｐｌｕｓｂｒａｈｍｉ(Ｂａｃｏｐａｍｏｎｎｉｅｒｉ)ｉｎ￣ｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍ[Ｊ].Ｉｎｄ.Ｊ.Ａｇｒ.Ｓｃｉ.ꎬ２０１９ꎬ８９(１０):１６１２－１６１６.[２５]蓝妮.水稻与美人蕉㊁梭鱼草间作的综合效应研究[Ｄ].广州:华南农业大学ꎬ２０１８.[２６]ＱｉｎＪＨꎬＨｅＨＺꎬＬｕｏＳＭꎬｅｔａｌ.Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒｉｃｅ￣ｗａｔｅｒｃｈｅｓｔｎｕｔｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｏｎｒｉｃｅｓｈｅａｔｈｂｌｉｇｈｔａｎｄｒｉｃｅｂｌａｓｔｄｉｓｅａｓｅｓ[Ｊ].ＣｒｏｐＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎꎬ２０１３ꎬ４３:８９－９３.[２７]丁兆军ꎬ白洋.根系发育和微生物组研究现状及未来发展趋势[Ｊ].中国科学:生命科学ꎬ２０２１ꎬ５１(１０):１４４７－１４５６. 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[３４]ＨａｎＧＹꎬＬａｎｇＪꎬＳｕｎＹꎬｅｔａｌ.Ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇｏｆｒｉｃｅｖａｒｉｅｔｉｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｂｌａｓｔｃｏｎｔｒｏｌｔｈｒｏｕｇｈｒｅｄｕｃｅｄｄｉｓｅａｓｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅａｎｄｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ[Ｊ].Ｊ.ＩｎｔｅｇｒａｔｉｖｅＡｇｒｉ.ꎬ２０１６ꎬ１５(４):７９５－８０２.[３５]ＬｉＲＨꎬＬｉＭＪꎬＵｍａｉｒＡꎬｅｔａｌ.Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅ￣１７１㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀邓毓灏ꎬ等:水稻间作生产模式的综合效应研究进展及展望ｔｗｅｅｎｙｉｅｌｄａｎｄｙｉｅｌｄ￣ｒｅｌａｔｅｄｔｒａｉｔｓｆｏｒｒｉｃｅｖａｒｉｅｔｉｅｓｒｅｌｅａｓｅｄｉｎＣｈｉｎａｆｒｏｍ１９７８ｔｏ２０１７[Ｊ].ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＰｌａｎｔＳｃｉ.ꎬ２０１９ꎬ１０:００５４３.[３６]ＬｉＭＪꎬＺｈａｎｇＪＥꎬＬｉｕＳＷꎬｅｔａｌ.Ｍｉｘｅｄ￣ｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｉｃｅｃｕｌｔｉｖａｒｓｈａｖｅｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄｑｕａｌｉｔｙａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｖｅｒｍｏｎｏ￣ｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ[Ｊ].Ｊ.ｏｆｔｈｅＳｃｉ.ｏｆＦｏｏｄａｎｄＡｇｒｉ.ꎬ２０１９ꎬ９９(７):３３２６－３３３４.[３７]ＬｉＭＪꎬＬｉＲＨꎬＺｈａｎｇＪＥꎬｅｔａｌ.Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｍｉｘｅｄ￣ｃｒｏｐｐｉｎｇａｎｄｒｉｃｅ￣ｄｕｃｋｃｏ￣ｃｕｌｔｕｒｅｏｎｒｉｃｅｙｉｅｌｄａｎｄｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎｓｏｕｔｈｅｒｎＣｈｉｎａ[Ｊ].Ｊ.ｏｆｔｈｅＳｃｉ.ｏｆＦｏｏｄａｎｄＡｇｒｉ.ꎬ２０２０ꎬ１００(１):２７７－２８６.[３８]叶雪辉ꎬ梁生ꎬ宋瑜清ꎬ等.广东省水稻生产全程机械化推荐模式[Ｊ].现代农业装备ꎬ２０２１ꎬ４２(３):７９－８２. 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生物育种产业化应用学习心得
生物育种产业化应用学习心得粮食安全是“国之大者”，培育优良品种是保障国家粮食安全的根本途径。
国际上将育种发展分为4个典型阶段：育种1.0时代人类驯化了大量野生植物进入农耕文明；育种2.0时代育种家主要依赖经验并把统计学、数量遗传学和杂交育种策略应用到优良品种选育中；育种3.0时代先进的生物技术包括分子标记辅助选择、基因工程在育种中广泛应用；随着人工智能、基因编辑、合成生物学等学科发展，育种进入由前沿科学技术引领的“生物技术+信息技术+人工智能”育种4.0时代。
传统常规育种大多依赖育种家经验，育种效率低、精准度差、育种周期长。
生物育种基于遗传学、分子生物学、基因组学、计算生物学和系统生物学理论，依赖先进生物技术，与生命科学基础研究密不可分，将成为支撑未来现代种业长足发展的决定力量。
党的十八大以来，我国种业发展取得巨大成就。
全国审定的主要农作物品种数目显著增加，主要粮食作物良种覆盖率超过96%，品种对单产贡献率提高到45%，为保障我国粮食安全和重要农产品稳定供给发挥重要作用。
种业跨越式发展背后的巨大支撑力量是种业科技创新，尤其是依赖先进生物技术的生物育种得到飞速发展。
生物育种领域基础研究不断创新和突破。
我国收集保存了丰富的作物地方品种、野生种和野生近缘种，目前保存超过52万份农作物种质资源，数量跃居世界第二，这些资源是开展生物育种基础研究、重要基因挖掘、优良品种培育的重要材料和宝贵财富。
利用这些资源，我国科学家从基因组学、遗传学、分子生物学等层面围绕国际前沿科学问题开展大量开创性、系统性研究，取得突破性进展。
在国际上率先构建水稻全基因组序列框架图，克隆了一批调控株型、氮高效利用、耐低温、抗旱、耐盐碱、抗病、新型抗除草剂等具有重大育种价值的新基因，并在育种中逐步加以利用。
山东农业大学孔令让教授团队、南京农业大学马正强教授团队克隆了小麦抗赤霉病关键基因，为攻克小麦癌症赤霉病提供重要基因资源。
先进生物育种技术持续迭代升级，正在成为推动我国现代种业跨越式发展的强大驱动力。
数智驱动的科学学：国内理论科学学研究综述
数智驱动的科学学：国内理论科学学研究综述目录一、内容概要 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状概述 (4)二、数智驱动的科学学理论基础 (5)2.1 数字化与智能化技术的发展 (7)2.2 科学学的理论框架与方法论 (8)2.3 数智驱动的科学学核心概念解析 (10)三、国内理论科学学研究进展 (11)3.1 科学计量学的发展与应用 (12)3.1.1 科学文献计量方法 (13)3.1.2 科学活动定量分析 (14)3.1.3 学科发展动态监测 (15)3.2 科学学领域的跨学科研究 (16)3.2.1 自然语言处理与科学学 (18)3.2.2 计算机科学与科学学 (19)3.2.3 社会网络分析在科学学中的应用 (20)3.3 科学政策与管理的智能化探索 (21)3.3.1 数据驱动的科学决策支持系统 (22)3.3.2 智能化的科研项目管理 (24)3.3.3 科技评价体系的智能化改进 (25)四、数智驱动的科学学未来展望 (26)4.1 技术发展趋势与创新点 (27)4.2 学科交叉融合的未来方向 (28)4.3 科学学研究的伦理与社会责任 (30)五、结论与建议 (31)5.1 研究成果总结 (33)5.2 对未来研究的建议 (34)5.3 对政策制定者的启示 (35)一、内容概要本文旨在对国内理论科学学研究进行综述，以期为相关领域的学者和研究者提供一个全面、客观的了解。
本文将对数智驱动的科学学的概念进行阐述，分析其在国内外的发展现状和趋势。
本文将对数智驱动的科学学的研究方法进行梳理，包括定性研究、定量研究和混合研究方法等。
在此基础上，本文将对数智驱动的科学学的理论框架进行探讨，包括科学学的演变、科学学的研究对象、科学学的研究方法等方面。
本文将对数智驱动的科学学的研究进展进行总结，分析其在科学研究、教育改革和社会实践等方面的应用和影响。
通过对国内外数智驱动的科学学研究的梳理和分析，本文旨在为相关领域的学者和研究者提供一个全面、客观的认识，以期推动数智驱动的科学学在我国的发展和应用。
第11届国际葡萄遗传与育种大会成果丰硕
第11届国际葡萄遗传与育种大会成果丰硕
佚名
【期刊名称】《中外葡萄与葡萄酒》
【年(卷),期】2014(000)005
【摘要】有“葡萄界的奥运会”之称的国际葡萄遗传与育种大会每4年举办一次，是全世界葡萄界学术水平最高、参会国家最广的盛会，已在德国、法国等地举办过十属。
本届会议于2014年7月29同至8月2日在北京延庆举行，这是自1973
年创办来首次落户亚洲及中国，这标志着中国已进入世界葡萄与葡萄酒大国的阵营。
【总页数】1页(P70-70)
【正文语种】中文
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打破棉籽休眠的方法
加温干燥处理：此法用于新收获的因种被透气不良引起休眠的种子，经加温干 燥处理以后，可使种被疏松多孔，改善其通气状况，促进种子萌发。棉花种子 一般在40℃环境下处理1天。 化学药剂处理：可将种子泡在酸液中，直至种皮出现孔纹，酸蚀可快可慢，注 意检查种子。 温汤浸种：当种子因硬实而休眠时，可用温汤浸种打破，同时具有杀菌消毒作 用，一般棉花放入70℃的热水中搅拌后，自然冷却一昼夜。
简报名称
日期
第十一届国际种 子科学大会总结
专题四：种子寿命与种质保存
影响种子寿命的环境因素
（3）气体：氧气会促进种子的劣变和死亡，而氮气、氦气和二氧化碳则延缓低 水分种子的劣变进程，但会加速高水分种子的劣变和死亡。
（4）光线：强烈的日光中紫外线较强，对种胚有杀伤作用，且强光与高温相伴 ，种子经强烈而持久的日光照射后，也容易丧失生活力。 （5）微生物及仓虫：真菌和细菌的活动，能分泌毒素并促使种子呼吸作用加 强，加速其代谢过程，因而影响其生活力。仓虫会破坏种子的完整性，也会影 响种子寿命。 （6）化学物质：用化学物质处理种子，可提高贮藏的稳定性，延长种子寿命 。
胚根 首先 发育 发育 发育 根 连接根和 茎的部分 茎和叶
棉 籽 吸收水分 萌 发
子叶 （中的营养物质）
转运
胚轴 胚芽
种皮
出土保护作用 最后脱落
简报名称
日期
第十一届国际种 子科学大会总结
专题二：种子萌发与种子质量遗传改良
棉花种子萌发出苗所需的条件
（1）水分 棉籽吸收相当于种子风干重60%以上的水分才能萌发。棉籽表 面各个部位都能吸水，但合点和珠孔是最初吸水的主要通道。适于棉籽萌 发出苗的土壤水分为田间持水量的70～80%。 （2）温度 棉籽萌发的最低温度为10～12℃，最适为20～30℃，最高为 40℃。棉花出苗所需最低温度为16℃。
种子类别 原种 大田用种 原种 大田用种 原种 大田用种
品种纯度不 净度（净种子 低于 ）不低于 99.0 95.0 99.0 95.0 99.0 95.0 97.0 99.0 99.0
发芽率 不低于 70 80 80
水分不高 于 12.0 12.0 12.0
棉花常规种
棉花光籽 棉花薄膜包 衣籽
棉花毛籽
专题一：种子发育与休眠
棉籽由受精的胚珠发育而成，为无胚乳种子。胚珠受精后，其内外珠被发育 成棉子壳，胚囊内的受精卵发育成具有折叠子叶的胚，即棉仁。 棉籽发育过程与棉铃发育相对应，胚珠受精后开始膨大，开花后20～30天体 积达最大，此时胚乳细胞充满胚囊，而其受精卵在开花后的4～5天开始分裂， 约经15～20天，子叶、胚芽、胚轴和胚根已清晰可见，这时的棉子已具有发芽 能力，以后逐渐长大，并迅速增加干重，直到成熟，胚乳中营养物质逐渐被胚 吸收利用，变为薄膜包在胚外，而胚发育充满种壳内部。 刚采收的棉籽通常发芽势和发芽率都较低，但经过一段时间的贮藏后，均有 所提高，这种现象称为棉籽的后熟现象。 未受精或中途败育的胚珠称为不孕籽，性状如芝麻，薄片状，上面附有少量 的短纤维。不孕籽的增加，不仅降低铃重，影响产量，而且纺纱时会造成棉结 和断头，降低成纱质量。
不同类型或品种的棉花种子休眠期存在很大差异。一般来说，陆地棉种子 休眠明显，而海岛棉、亚洲棉、非洲棉几乎没有休眠或休眠很浅。成熟度低的 种子休眠期长于充分成熟的种子，未开铃的棉铃种子休眠期长于开铃的种子。 此外，成熟和贮藏期间的环境条件也影响棉籽休眠期的长短，成熟时处于低温 种子休眠较深，高温干燥贮藏可大大缩短休眠期。
简报名称 日期
第十一届国际种 子科学大会总结 种子工程
专题五：种子工程与生物技术
种子工程即种子产业化工程，是以实现种子产业为目的的系统工程。种子 工程的总体目标是建立适应种子产业发展规律的现代化种子产业，形成结构优 化、布局合理的种子产业体系和富有活力的、科学的管理制度，实现种子生产 专业化、经营集团化、管理规范化，育种、繁殖、推广一体化，大田育种商品 化。 种子工程分为新品种引进、种子生产、种子加工、种子销售和种子管理 五大系统，包括种质资源搜集、育种、区域试验、品种审定、原种和亲本繁 殖、种子生产、收购、贮藏、加工、包衣、包装、标牌、检验、销售和售后 服务15个环节。 种子工程的实施就是通过建设和完善五大系统，是15个环节互相促进、协 调发展，实现种子工作由传统的粗放生产向现代化大生产转变，由行政区域的 自给生产向专业化、商品化、社会化转变，由分散的小规模经营向专业化、集 团化转变，由科研、生产、经营脱节向育、繁、推一体化、大田用种商品化转 变，形成一个结构优化、布局合理、良性循环的种子产业整体。
专题二：种子萌发与种子质量遗传改良
在棉花种子市场监督检验体系中，种子质量检验通常包括四项必检指标：纯 度、发芽率、水分、净度。 （1）纯度检验：是对棉花种子真实性和品种纯度检验，真实性是指棉种样品 与品种描述是否名副其实。品种纯度是指品种特征特性一致的程度。 检验棉花种子纯度的方法很多，如种子形态特征鉴定法、纤维平均长度整 齐度鉴定法、棉花水溶性蛋白电泳鉴定法等。现在介绍我们常接触且现实条件 下易操作的方法--田间小区种植鉴定法。 该方法主要在幼苗至成熟期间，根据不同品种植株形态特征和生育特征的 差异，鉴别出异性植株。棉花植株特征主要通过以下性状进行鉴定：株高，株 型，茎粗和茎色，叶型和叶色，叶耳颜色和绒毛，花型和花色，铃柄长短和铃 型，棉籽型状和颜色，光周期，成熟期，抗病性和生长特性等。
影响种子寿命的环境因素
（1）湿度：种子水分愈高，种子寿命就愈短，尤其是当种子水分超过安全水分 时，种子寿命大幅度下降。Harrington （1972 ）通则：当种子水分在5%～14% 范围内，每上升1%的水分，种子寿命缩短一半。 （2）温度：在种子安全水分范围内，贮藏温度愈低，种子寿命愈长Harrington （1972 ）通则：在0～50℃范围内，温度每上升5℃，种子寿命缩短一半。
棉花杂交种 亲本 棉花光籽 棉花薄膜包衣籽 棉花毛籽 棉花杂交一 代种
简报名称 日期
99.0
99.0 99.0 95.0 95.0
97.0
99.0 99.0 97.0 99.0
70
80 50 70 80
12.0
12.0 12.0 12.0 12.0
棉花光籽
棉花薄膜包衣籽
95.0
99.0
80
12.0
第十一届国际种 子科学大会总结
简报名称 日期
第十一届国际种 子科学大会总结 种子的寿命
专题四：种子寿命与种质保存
种子寿命是指种子群体在一定环境条件下保持生活力的期限。即种子能存活 的时间。在农业生产上，农业种子寿命的概念是指种子生活力在一定条件下能 保持90%以上发芽率的期限。通常提到的某一种作物种子的寿命是指它在一定的 具体条件下能保持生活力的年限。当时间、地点以及各种环境因素发生改变时 ，作物种子的寿命也就随之改变。
（4）水分检测：是测定送检样品的种子水分，为种子的安全贮藏、加工、运 输等提供依据。棉花种子水分检测采用烘干称重法：先将种子切片或粉碎 ，在103±2℃烘8个小时直至恒重，再根据公式计算出种子的含水量。
简报名称
日期
第十一届国际种 子科学大会总结 棉花种子质量标准
作物种类 种子类型 棉花毛籽
专题二：种子萌发与种子质量遗传改良
简报名称 日期
第十一届国际种 子科学大会总结 棉花种子的萌发
专题二：种子萌发与种子质量遗传改良
健全的棉籽在适宜条件下吸水膨胀，贮藏物质分解，供胚细胞分化生长利 用。当胚根伸长，从胚珠珠孔伸出时，称为萌动（露白）；当胚根长达种子长 度一半时称为发芽。棉子发芽后，胚根向下生长形成主根，下胚轴伸长把子叶 和胚芽推出地面，子叶出土伸展脱壳平展称为出苗。由于胚轴弯曲脆嫩和子叶 肥大，出土顶土能力弱，因此，对播种前的整地质量要求较高。
专题三：种子胁迫耐性
盐胁迫对棉花种子萌发的影响
新疆地区淡水资源紧缺，却存有大量的盐碱地，开发利用盐碱土资源将是 新疆农业发展的重大课题。棉花是比较耐盐碱的非盐生作物之一，有研究表明 ，较低浓度的盐分还有利于棉花出苗、幼苗生长以及提高产量和品质。缺钾土 壤施用适量的钠可显著增产，因而棉花也被认为是“喜钠”作物。 盐胁迫的作用机理是渗透胁迫和离子毒害。渗透胁迫是由于根系中盐分浓度 提高，水势下降引起吸收困难，离子毒害则是高浓度的钠离子、钾离子使细胞 膜透性增大，迫使代谢失调，影响萌发及后期生长。 通过棉花品种的盐胁迫研究表明，低浓度的盐胁迫对棉花种子萌发有较明显 的促进作用，在0.2%下的NaCl浓度时达到最大值。随着盐溶液浓度的增大逐渐 表现出抑制作用。当浓度达到0.5%时表现出较强的抑制作用。同时，在盐胁迫 下棉花幼苗的形态和生理表现不同。在低浓度下发芽势、发芽率、发芽指数都 表现出良好态势，生长旺盛，整齐一致。但在高浓度下则表现出发芽率低，苗 弱，抵抗力低，易腐烂、发霉等。应当指出，棉花种子萌发对不同盐类与混合 盐以及不同遗传基因的棉花品种，耐盐适宜浓度极限有差异。
（3）氧气 种子萌发出苗过程是好氧过程。氧气供应不足，呼吸作用减 弱，能量减少，影响萌发；严重不足，进行无氧呼吸，产生酒精，抑制萌 发，甚至毒害种胚，导致烂种缺苗。因此，应重视棉田播前整地质量，有 适宜的含水量，保证有良好的通气条件，播种深度适宜。
简报名称
日期
第十一届国际种 子科学大会总结 棉花种子质量
内种皮 发育 内外珠被 外种皮
表皮细胞突起形成 单细胞既棉纤维
种皮（棉籽壳） 棉 籽 种胚（棉仁）
子叶 胚根 胚芽 胚轴
发育 受精卵
胚 珠 受 精
棉籽的形成
简报名称 日期
第十一届国际种 子科学大会总结
专题一：种子发育与休眠
棉籽的休眠
种子休眠在农业生产中比较普遍，每种作物都存在着不同程度的休眠现象 ， 即在满足正常发芽条件时，种子有生命力但不能正常发芽或者发芽困难。 休眠对于生产来说既有利也有弊，当种子在植株上遇雨不能收获或者处于贮藏 期间，延长种子休眠时间是减少损失的重要措施，同时种子在流通领域或播种 阶段，破除种子休眠、促进萌发也是必要的。