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《中国科学基金》2020,(4)
虫媒病害是我国农业高产稳产的重大威胁之一,粮食作物、经济作物以及柑橘等多年生木本作物的病毒病害、细菌病害给我国乃至全球农业生产带来了严重的损失。介体昆虫在虫媒病害的流行和传播过程中发挥着重要作用,而虫媒病原的抗性基因研究在主要作物中匮乏,介体昆虫的抗性基因研究尚属空白,所以目前农业生产高度依赖化学杀虫剂对虫媒病害进行防治,导致昆虫耐药性和环境污染等问题,严重影响了我国和世界人民"舌尖上的安全"和生态文明建设。因此,深入探索病原—昆虫—植物三者互惠共生、协同进化的机制,研究农业生态系统中多病原、微生物组、昆虫群落包括天敌等生态因子和环境因子,明确病害流行、爆发、控制过程中的机制和调控关键节点,设计靶向性强、生态安全的新型调控剂和植物保护方案,均将为虫媒病毒的绿色防控提供新的理论基础。本文提出了病原—昆虫—植物三者互作的理论假说体系,包括了三者互作的核心、内层和外围组成;简要总结了三者互作的主要科学问题和目前研究现状;明确了现阶段主要集中于植物挥发物、植物激素以及外界环境在病原—昆虫—植物三者互作中的作用研究;分析了未来在三者互作研究过程中可能存在的瓶颈问题;力求为虫媒病害的绿色防控提供有力的理论基础和技术支持。 相似文献
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《中国科学基金》2020,(4)
以水稻条纹叶枯病、黑条矮缩病和小麦黄矮病为代表的稻麦重要病毒病的流行涉及寄主—病毒—传毒介体—环境条件等多种因素,具有间歇性暴发流行的特点,给防治工作带来很大的盲目性和困难。从历史资料看,凡稻麦重要病毒病大面积流行,均与介体昆虫种群密度大和带毒率高等因素密切相关,说明田间介体昆虫传毒在病害流行中发挥了重要作用,但间歇性暴发流行的深层次原因尚需进一步解析。本文对稻麦重要病毒病害间歇性暴发流行规律研究应该重视的主要科学问题进行了初步疏理,建议重点加强如下三个方面的研究:一是从介体昆虫与病毒如何相互适应导致病害间歇性暴发入手,阐明作物病毒病害间歇性暴发流行的机制;二是利用转基因或基因编辑技术创制高抗与多抗的新种质,尽快解决生产上抗病品种缺乏的问题;三是加强与农技推广部门的合作,依据基础研究成果制定合理的预测预报与绿色防控对策,为提高预测预报准确率和切断病毒的介体昆虫传播来控制病害暴发流行的绿色防控技术提供科学依据。 相似文献
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植物抗病性与病害绿色防控：主要科学问题及未来研究方向 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国科学基金》2020,(4)
粮食安全始终是关系我国国民经济发展、社会稳定和国家自立的全局性重大战略问题,而病害一直是作物优质高产的重要制约因素。全球气候和耕作制度变化,导致病害的发生规律发生新变化,危害趋势愈来愈重。通过抗病育种提高农作物对病原物的抗性是实施病害的绿色防控的重要策略。但培育广谱持久抗性的作物品种具有挑战性,一方面需要不断挖掘新的抗病资源、深入研究抗病机理;另一方面需要突破单要素思维,系统认知病原物—寄主—环境三者之间的关系,剖析病害发生发展过程中复杂的分子互作机制。利用基因编辑、标记辅助基因聚合等新技术,将新成果应用于新品种的设计选育和抗病品种的合理布局,结合病害预测预报、生态调控、农业措施等实现病害有效防控,达到病害绿色防控的目的。 相似文献
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作物土传真菌病害是当前农业所面临的最重要问题之一,由于防治困难,正日趋成为限制我国农业生产可持续发展的重要因素。基因沉默(或RNA沉默,RNAi)是广泛存在于真核生物中,基于同源序列调控基因表达的一条重要途径,而由此发展起来的基因沉默技术,作为一种新防治策略被广泛地应用于防控植物有害生物的研究中。文章综合介绍了作物土传真菌病害的发生与防治现状、RNA沉默及其在植物有害生物防控应用的最新研究进展,客观分析了基因沉默技术在防治作物土传真菌病害的巨大潜力和亟需解决的主要问题,阐述了研发基因沉默技术对可持续控制作物土传真菌病害的重要性及其巨大应用前景。 相似文献
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因病原微生物侵染导致的植物病害对农作物的产量和质量造成了巨大损失,也对我国的粮食安全构成重大威胁。化学农药能够较有效地控制农作物病害,但其大量施用也给环境带来了巨大污染。植物和病原微生物在漫长的相互作用过程中形成了互相识别、共同进化的机制。深刻理解农作物与病原微生物间的识别与互作分子机制,可以加快农作物抗性品种分子育种,从而减少化学农药的施用。近十多年来,植物免疫识别和病原微生物致病性的分子机理研究取得了显著进展,并逐渐形成了植物与病原微生物分子互作的进化模型,这些成果为农作物的抗病性研究和病原微生物的致病功能解析奠定了基础,也为利用现代生物技术改良植物抗病性提供了新的策略和思路。文章综述了植物先天免疫研究的重要进展,并探讨了未来的重要研究方向。 相似文献
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<正>相较于寄生在如人体、家禽、家畜等生命体内的动物病毒,植物病毒的“存在感”似乎并不明显。然而,由于植物占地球生物量的80%以上,植物病毒对地球生态系统产生的影响远大于其他病害,且它对粮食作物和观赏植物的影响尤为明显,一系列植物病毒会造成全球每年约600亿美元的经济损失。目前,由虫媒传播的作物病毒病害已成为全球作物生产的重大威胁,并深深困扰着育种等领域内的专家和从业者。 相似文献
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昆虫的种类丰富多样,其体内栖息着大量的微生物。这些微生物与宿主昆虫在长期协同进化过程中形成了相互依存的共生关系。共生菌在昆虫的营养、代谢、免疫和生殖等诸多生理功能上发挥着重要作用,因此,昆虫共生菌是昆虫个体的重要组成部分,全面了解昆虫生命活动必须兼顾昆虫共生菌的作用和影响。同时,昆虫共生菌在开发害虫新型生物防治、废弃物生物降解和虫媒传染病的阻断控制手段中具有重要的应用前景。文章综述了昆虫共生菌的多样性、生物学功能、与宿主相互作用的机制及其在病虫害和虫媒传染病防治上的应用,并对未来研究提出展望。 相似文献
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作物病虫害是威胁全世界农业生产的重大自然灾害。目前,病虫害防治的核心思想仍然是简单杀灭,主要依靠以病虫微生物的基础代谢、生理生化系统和神经受体为靶标的化学农药,过程中易导致人畜中毒、农产品污染和生态环境破坏等一系列严重的问题。下一代病虫害防治学术思想的重大突破将是对作物—昆虫—病原微生物生物间信息流及行为进行操纵。在基础研究方面,"生物间信息的识别、解码与操纵"也是现代生命科学的前沿与热点学科——生物间相互作用的分子机理一旦被阐明,往往带动通用生物技术的发展突破。例如RNA干扰(RNAi)现象、植物转化技术和TALEN基因组编辑技术等科学发现和技术进步,已经为整个生命科学领域作出了重大贡献。中科院"作物病虫害的导向性防控——生物间信息流与行为操纵"战略性先导科技专项(B类)集合了各学科的优势力量,系统地分析在作物重大病虫害发生过程中种间信息识别、解码、传递和控制的过程,从中解析关键可操纵节点,发展新一代病虫害田间行为操纵的新策略与新技术。该专项目前已经取得了系列重大研究成果,为竞争国际科学前沿地位、保障我国粮食生产安全作出了基础性、前瞻性的贡献。 相似文献
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Viral satellites are small nucleic acids that can replicate only in conjunction with the nucleic acids of certain viruses in certain hosts. In spite of the absence of any known nucleotide sequence relationships between a viral satellite, its helper virus, and its host, the trilateral interaction that ensues is usually extremely specific. This specificity is often expressed as a highly characteristic modulation of the disease symptom(s) normally associated with a viral presence in a particular host. This opens up very interesting possibilities for the control of viral plant diseases. 相似文献
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《Research Policy》2022,51(6):104528
Business model innovation (BMI) is often complementary to technological innovation and offers novel and sustainable value creation opportunities. Enabling BMI through policy is difficult, however, and not yet well understood in practice or theory. We build on the quickly evolving literature on policy mixes to develop a theoretical model which explains how policy strategies and instruments shape the conditions for BMI. We derive the model inductively by studying the emergence of an off-grid renewable energy BMI in sub-Saharan Africa which proposes to actively create sustainable development in rural areas as opposed to merely increase energy access, drawing from 61 interviews with companies and industry experts as well as policy documents across six African countries. Our model has three core theoretical implications. First, focusing on policy strategies, policy instruments and their respective interactions, we uncover a set of mechanisms that explain how policy mix elements combine to create conducive conditions for BMI. Second, we shed light on the role of multiple objectives and goals within a policy mix for fostering BMI, which, if balanced appropriately, can create a productive tension between support and constraints. Third, we suggest the distinction between sector-specific and society-wide policy mixes as an analytical tool to study these tensions in policy mix research. 相似文献
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传统农业耕作技术保护与生态农业 总被引：1，自引：1，他引：0
现代农业发展在取得巨大成就的同时也导致了环境破坏。在实践科学发展和实施可持续发展战略背景下,农业技术遗产的合理成分对生态农业的发展具有重要价值。作为一种新的遗产类型,农业文化遗产的开发正日益引起人们的重视,为了充分认识和发掘皖江地区传统生态农业技术遗产资源,探索其开发和保护方法,研究者对皖江地区传统生态农业技术展开了调研。调研结果显示,皖江地区有丰富的耕作技术遗产,包括人类开发中人与自然的和谐;对耕地等资源的集约利用;重视积制有机肥及用地养地结合;采用农业防治、生物防治、人工捕捉等综合防治病虫害等方法;重视耕作环节的除草功能。另外,本文还分析了传统生态农业技术遗产的开发价值,在此基础上提出对农业技术遗产保护性开发的五种建议,以促进生态农业发展及经济开发。 相似文献
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BackgroundRice sheath blight (caused by Rhizoctonia solani) and tobacco mosaic virus are very important plant diseases, causing a huge loss in global crop production. Paenibacillus kribbensis PS04 is a broad-spectrum biocontrol agent, used for controlling these diseases. Previously, extracellular polysaccharides (EPS) from P. kribbensis PS04 had been purified and their structure was inferred to be fructosan. This study aimed to evaluate the effects of exogenous EPS treatment on plant–pathogen interactions.ResultsPlant defense genes such as phenylalanine ammonia-lyase, catalase, chitinase, allene oxide synthase, and PR1a proteins were significantly induced by exogenous EPS treatment. Moreover, subsequent challenge of EPS-pretreated plants with the pathogens (R. solani or tobacco mosaic virus) resulted in higher expression of defense-associated genes. Increased activities of defense-associated enzymes, total phenols, and flavonoids were also observed in EPS pretreated plants. The contents of malondialdehyde in plants, which act as indicator of lipid peroxidation, were reduced by EPS treatment.ConclusionsThis study comprehensively showed that EPS produced from P. kribbensis PS04 enhances disease resistance in plants by the activation of defense-associated genes as well as through the enhancement of activities of defense-related enzymes.How to citeCanwei S, Xiaoyun H, Ahmed N, et al. Fructosan form Paenibacillus kribbensis PS04 enhance disease resistance against Rhizoctonia solani and tobacco mosaic virus. Electron J Biotechnol 2020;47. https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2020.07.002 相似文献
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The fall of the Soviet Union ushered in a process of commodification of science and raised new questions about the production of public goods. This paper examines the dramatic impact of post-Soviet changes on the organization and content of research on plant protection in Kazakhstan. It describes how a passive restructuring dismantled much of the research and extension infrastructure in Kazakhstan and how earlier ecological perspectives on pest control, often not recognized in the Western literature, were abandoned and replaced by short-term strategies based on imported technologies, basically pesticides. This study of the transformation of scientific research in the transition from communism to capitalism provides an opportunity to reflect on the public good characteristics of plant protection research. The analysis shows that the current commodification process and short-termism in plant protection research are incompatible with ecologically sustainable pest control approaches. 相似文献