农业概论第15次课课件.ppt

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2. 资源环境的压力
–人口增长过快，资源和环境承受的压力加剧，加之 人类对自然规律的认识有限，人们在提高劳动生产 率、土地生产力的同时，导致了地力下降、水土流 失、土地荒漠化、环境污染、草原退化等严重后果， 由此对农业科技提出了新要求。
–在日益严峻的资源环境压力下，为实现社会、经济、 农业的可持续发展，必须以新的农业科技革命为突 破口。
菌介导法将来自其它物种的psy、cntl 和lcy 基因整 合到水稻基因组中，使水稻胚乳能合成维生素A）； –含高必需氨基酸的马铃薯（北京大学）； –赖氨酸含量比对照提高10%的玉米（中国农业大学）。
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⑹ 产量改良基因工程
–一条途径是改良低光效作物的光合作用效率。将 C4作物（玉米）PEPC 基因导入水稻的基因组，提 高水稻等C3作物的光合作用效率与粮食作物产量。
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⑷ 抗逆基因工程
–抗逆基因工程的进展表现在抗寒与抗旱上。主 要通过转入基因提高作物抗寒与抗旱能力。
–其中，抗寒可通过转入抗冷诱导基因或提高植 物体内不饱和脂肪酸的含量，加强膜脂过氧化 防御系统中酶的活性等来实现。
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⑸ 品质改良基因工程
–即利用基因工程改良作物品质。 –如：培育能自身合成维生素A 的“金稻”（利用农杆
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⑤ 基因工程极端微生物的应用（废气、废水、 废渣处理）；
⑥ 可降解生物塑料产品的产业化推广（解决 工业排放、白色垃圾等环保难题）；
⑦ 生物能源生产技术的开发（用作物秸秆等 生产生物乙醇、生物柴油、生物发电、生 物氢等，即以“绿金”代替“黑金”）。
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2. 信息科学技术基础
–信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，信息化水 平已成为衡量一个国家和地区现代化水平的重要标志。
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3. 材料科学技术基础
–材料的更新是科技发展的基础，是人类发展的里程碑。 如历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以 材料作为时代的主要标志。
–从农业社会到工业社会的转变是以钢铁、水泥、金属 等材料为基础的，而从工业社会到信息社会的转变是 以半导体硅材料为基础的。
–现在，合成有机高分子材料及半导体材料、信息记录 材料、传感器用的敏感材料、光导纤维等信息材料的 发展将成为新的农业科技革命的基础。
农业概论
易镇邪
湖南农业大学农学院
第十一章 农业科技革命
第一节 农业科技及其发展进程 第二节 第一次现代农业科技革命 第三节 新的农业科技革命的兴起与发展 第四节 我国新的农业科技革命战略
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第三节 新的农业科技革命的兴起与发展
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一、新的农业科技革命产生的背景
㈠ 科学基础
–近年来，新发展起来的生物技术、电子计算机 技术、遥感技术、微电子技术、激光技术、同 位素示踪技术等技术，赋予了常规农业新的技 术手段，把当代农业生产推上一个新水平，直 接导致了新的农业科技革命。
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⑵ 抗虫基因工程
–20 世纪80 年代首次获得转杀虫蛋白基因的植株， 1995 年和1996 年，转抗虫基因马铃薯与棉花、玉米 分别进入商业化生产。
–我国的抗虫基因工程研究进展迅速，主要表现在抗虫 棉、抗虫水稻（抗二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟，抗 褐飞虱）的研究上。目前，抗虫棉已大面积推广，抗 螟虫水稻、抗褐飞虱水稻、抗褐飞虱水稻已进入环境 释放阶段。
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㈡ 社会背景 1. 人口增长的压力
–人口的迅速增长是当今世界社会、经济面临的重大 挑战。据联合国预测，到21世纪末，世界人口在有 效控制条件下将达到110亿，如果得不到有效控制， 则有可能达到190亿，食品需求问题是农业发展面 临的巨大压力。
–为解决因人口增长而引起的粮食危机，必须掀起一 场新的农业科技革命，以大幅度提高粮食产量。
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1. 生物技术基础
–遗传物质脱氧核糖核酸双螺旋结构的发现和 DNA重组取得成功，预示着分子生物学和生物 技术时代的到来。
–连续多年来，国际著名杂志《科学》每年评选 的“十大科学进展”中与生物技术和生命科学 领域相关的突破都占第一位。
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• 可以成为新的：
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二、新的农业科技革命的重点领域 及进展
㈠ 农业生物技术 1. 作物基因工程
–自1983年首例转基因植物―烟草问世至今全球 已有120多种植物获得转基因植株。
–作物基因工程有5种类型：
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⑴ 抗除草剂基因工程
–20 世纪80年代以来，美国、法国、加拿大、 中国等国家已经育成了一系列抗除草剂的大豆、 玉米、棉花、油菜、甜菜、向日葵、水稻、小 麦等作物。抗除草剂转基因作物的发展趋势： 要选择残留期短、广谱、高效的除草剂，以避 免除草剂残留，污染环境、影响人类健康。
–计算机技术与农业的结合形成了农业信息学，其应用已 渗透到种质资源、动植物育种、作物栽培、畜禽饲养、 土壤肥料、植物保护、农田灌溉、农业机械、农业气象、 农产品贮藏加工、农业经济等各领域。
–特别是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算
机自动控制系统核心技术的应用，直接导致了“精准农 业”的产生，极大地提高了农业生产过程的可控程度。
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⑶ 抗病基因工程
–抗细菌病害基因工程的主要策略：一是将非植物的抗 菌蛋白转入作物杀死病菌，二是转入激发子基因增强 作物本身的抗病能力。
• 华中农业大学和中国科学院遗传所研制的转Xa21 基因抗 白叶枯病水稻也分别进入中试阶段。
–抗真菌性病害基因工程的主要策略：一是转入抗病基 因，二是转入抗真菌蛋白。
① 双子叶模式植物拟南芥和单子叶模式植物水稻 基因图谱的公布(为培育农作物新品种提供指 导);
② 转基因技术、组织培养技术、动物胚胎移植与 克隆技术（促进农作物与畜禽品质的改良）；
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③ 生物肥料、生物农药、新型饲料添加剂的应 用（减少化学农药、化肥施用）；
④ 植物抗旱、抗盐基因的发现与应用（改变干 旱地区生态环境，使不毛之地、盐碱地变为 良田）；
–另一途径是转移来自近缘野生种的有利基因。由 于现代栽培品种的大面积单一应用，导致作物的遗 传基础狭窄，已成为作物产量改良的重要限制因素。
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2. 动物生物技术 ⑴ 动物转基因技术
–动物转基因技术应用：改良畜禽生产性状、提 高畜禽抗病力及利用畜禽生产非常规畜牧产品 等。