农业生物多样性控制病虫害和保护种质资源的原理与方法 - 图文(2)

（四）课题设置

围绕利用生物多样性促进粮食安全的研究主线，重点解决农业生物多样性控制病虫害和种质资源保护的两个关键科学问题，系统开展三个层次的研究，根据研究内容的性质、任务、关联度和学科特点，将研究内容设置为六个课题： 1、 重要粮食作物的农业生物多样性评价标准和体系； 2、 不同生态条件下品种抗病虫的基因表达和次生代谢特征； 3、 农业生物多样性控制病害的效应、原理和方法； 4、 农业生物多样性控制害虫的效应、原理和方法； 5、 农业生物多样性促进种质资源保护的作用、尺度及关联； 6、 农业生物多样性综合应用模式与方法。 （五）课题的任务和关联

根据研究的总体方案和技术路线，设置的6个研究课题分三个层面展开。层面一（包括课题1和课题2是本项目的基础部分，其中课题1的主要任务是建立评价标准和体系，为判识其他课题的研究结果服务；课题2的主要任务是研究不同生态系统中基因表达和次生代谢变化特征，为其他课题研究的宏观生态学原理提供分子证据和解析分子机理服务。层面二（包括课题3、4、5）是研究的主体，主要任务是研究农业生物多样性控制病虫害和种质资源保护的原理和方法，其中课题2与课题3重点研究控制病害和虫害的规律及原理，其结果是课题5研究的前提；课题5是研究利用农业生物多样性控制病虫害的模式对品种资源保护的作用和内在关联。层面三（课题6）是各课题研究结果的集成，形成综合应用模式，通过验证建立基础理论。各课题间的相互关联如下图所示：

（六）课题简介

课题一：重要粮食作物的农业生物多样性评价标准和体系

本课题将在表现型和基因型两个层次，对不同生态区和不同种植模式的水稻、小麦等重要粮食作物品种进行取样策略、评价标准和评价体系开展研究。通过分析表现型和基因型的多样性，并对不同生态条件和不同种植模式下主要功能基因表达及调控、基因－环境互作进行研究，提出重要粮食作物品种多样性评价标准和评价体系。本课题是项目研究的基础之一。 1、 主要研究内容

1） 重要粮食作物种质资源表现型多样性研究：包括重要粮食作物不同品种

在不同生态区及多样性种植模式下抗病、抗逆、产量、品质等表现型的精细鉴定评价，构建不同生态区和不同种植模式下的表现型多样性评价标准和技术体系。

2） 重要粮食作物种质资源主要功能基因类群的结构及其表达调控多样性

的研究：综合利用生物信息、分子标记和基因芯片技术，构建不同生态条件下水稻基因组规模的遗传多样性评价标准和技术、不同种植模式下主要功能基因类群的表达及其调控、基因－环境互作的评价标准和技术；分析品种遗传异质性与不同生态条件下表型变异的相关性。

3） 重要粮食作物的品种多样性评价体系构建：在比较分析不同生态区不

同种植模式的不同作物品种表现型和基因型多样性的基础上，重点进行取样策略、评价方法的研究，建立一套简单有效的重要粮食作物品种多样性评价标准和技术体系。

2、 预期目标

1) 建立重要粮食作物种质资源表现型多样性的评价技术和方法，明确不同生态

区和不同种植模式下种质资源表现型多样性丰度和时空分布。 2) 建立水稻、麦类作物遗传基因多样性评价的技术体系。

3) 建立农业生态系统中重要粮食作物的品种多样性评价标准和技术体系。 4) 培养博士10名，硕士30名；发表论文25－30篇，其中SCI论文15篇。 3、 承担单位及主要研究成员

1) 课题承担单位：中国农科院作物品种资源研究所 2) 课题负责人：刘 旭

3) 主要学术骨干：李立会、黎 裕、张 辉 4、所占经费比例：总经费14%

课题二：不同生态条件下品种抗病虫的基因表达和次生代谢特征

本课题将围绕生物多样性控制病虫害和种质资源保护的中心内容，利用功能基因组学的研究方法，分析不同生态条件和不同种植模式下基因组、转录组、蛋白质组及代谢组水平上的变化特征和规律；通过结构基因组和功能基因组水平上的综合分析，明确多样性时空配置的基因表达、次生代谢与表型的相互关系；探明遗传异质性与品种持久利用的关系。本课题的研究既立足于项目其他课题的研究成果，同时也为其他课题提供分子证据和机理解释。 1、 主要研究内容

1） 基因组和转录组学:利用申请者已完成的水稻全基因组序列信息、基因芯片（含6万多个Oligo）及其实验体系，检测不同生态条件下水稻、麦类品种的基因结构差异，多样性种植模式中水稻、麦类的转录谱变化，水稻受到病虫侵染后基因表达谱的变化特征。

2） 蛋白质组学：开展不同生态条件和不同种植模式下水稻、麦类品种的蛋白质谱的变化特征分析，探寻多样性种植模式对蛋白质谱的影响、蛋白质谱变化与表型变化的相关关系，确定相应的抗性标记蛋白和感病标记蛋白。 3） 代谢组学：分析不同生态条件和多样性种植模式下水稻、麦类品种的次生代谢产物的变化特征，探明生物多样性群体结构中与病虫抗性相关的次生代谢产物（生物标记物）及其在不同生态条件下的变化规律。 2、 预期目标

1) 建立我国首个生物多样性相关的转录组、蛋白质组和代谢组的生物信息

数据库。 2) 完成不同生态条件和不同种植模式的200套水稻芯片的杂交及数据分析

工作；明确生物多样性群体结构对不同功能基因表达及调控的影响。 3) 建立水稻次生代谢产物快速分析技术，明确生物多样性种群结构对次生

代谢产物的影响及其变化规律，获得品种抗病虫相关的生物标记物。 4) 完成基因组结构、转录谱、蛋白质谱以及相关的次生代谢产物谱的综合

分析，解析生物多样性控制病虫害遗传和生化原理。探明品种遗传异质性与持久利用的关系。 5) 培养博士生12名，硕士生20名。

6) 申请专利5－8项。发表论文25－30篇，其中SCI论文18篇。 3、 承担单位及主要研究成员 1） 2） 3）

承担单位：中国科学院植物研究所、云南农业大学 课题负责人：孟 征（植物所）、李成云（云南农大）

主要研究人员：曲乐庆（植物所）、徐鸿林（遗传所），路 鑫（化物

所）

4、所占经费比例：总经费16％。

课题三：农业生物多样性控制病害的效应、原理和方法

利用生物多样性控制作物病害是当前国内外研究的热点，国内外做了大量的研究，我国利用遗传多样性控制水稻病害的应用研究已经取得突破性进展，为建立遗传多样性控制作物病害的基础理论，积淀了丰厚的基础。本课题以主要的粮食作物及其主要病害为对象，重点研究农业生物多样性控制病害的效应和基本规律，探明其遗传学原理和流行学机制，结合课题二的研究结果，探索控制病害的分子机理，建立时空配置模式和方法。本课题是项目的主体研究内容之一。 1、 研究内容 1)

农业生物多样性控制病害的效应及其基本规律: 农田生态系统中作物遗传和物种多样性对病害控制的效应和基本规律；品种遗传差异与病害调控效应的内在关联；品种搭配的遗传背景、农艺性状特征及其参数。

品种多样性与病原物致病性的相互关系及协同进化：品种多样性与病原物遗传多样性的遗传学基础；品种多样性与病原物致病类型的协同进化及其变化动态；品种多样性诱导的抗性及其效应。

农业生物多样性调控病害的生态学功能和流行学机制：群体结构与农田小气候的关联和作用，农田小气候调控病害的机制和效应；群体结构对病原物的稀释隔离和 …… 此处隐藏：2957字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……