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

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1、项目名称：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首席科学家：朱有勇云南农业大学起止年限：2006.1至2010.12依托部门：云南省科技厅一、研究内容（一）拟解决的关键科学问题1、农业生物多样性控制病虫害的原理和方法农业生物多样性控制病虫害的时空配置方法和效应；时空配置中基因表达和次生代谢的变化特征；作物与病虫相互作用的遗传学原理及协同进化；生物间信息及物理化学作用；生态功能和流行机制；阐明农业生物多样性控制病虫害的机理，建立优化应用模式和方法。2、利用生物多样性促进种质资源保护的方法及机制农业生物多样性促进品种资源保护的方法和效应；生物多样性促进品种持久性利

2、用的机理；基因交流和种质渗入对品种资源的影响；利用生物多样性促进品种资源保护的时空尺度及其内在关联；建立评价标准和评价体系。（二）主要研究内容围绕关键科学问题，立足我国农业生物多样性资源及生产管理多样性特色优势，以重要粮食作物为研究对象，利用分子生物技术和信息技术，从微观的基因表达和次生代谢入手，结合现代新技术和传统技术，主要研究农业生物多样性的宏观生态学问题，重点开展农业生物多样性控制病虫害和保护种质资源的评价体系、原理与机制和模式与方法三个层次五个方面的研究。1、重要粮食作物的农业生物多样性评价标准和体系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

3、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，提出重要粮食作物农业生物多样性评价标准和评价体系。2、农业生物多样性时空配置的基因表达和次生代谢变化特征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。

4、3、农业生物多样性控制病虫害的效应、机理及方法农业生物多样性控制病虫害的基本规律及其效应；作物与病虫相互作用的遗传学原理及协同进化；品种搭配的分子标记和农艺性状特征；生物间信息及物理化学作用；生态学机理和流行学机制；农业生物多样性时空配置控制病虫害的优化应用模式及方法。4、利用农业生物多样性促进种质资源保护的效应、时空尺度及其关联农业生物多样性促进种质资源保护的效应；品种持久性利用的生物多样性机理；基因交流和种质渗入对种质资源的影响；利用农业生物多样性促进种质资源保护的时空尺度及内在关联；建立优化应用模式。5、农业生物多样性控制病虫害和种质资源保护综合应用模式在西南地区重

5、点研究遗传多样性控制病虫害和农家保护品种资源的时空配置综合模式；西北地区重点研究品种多样性时空配置的综合模式；东部地区重点研究农田生态系统多样性时空配置的综合模式；田间验证研究结果，进行成果集成，建立农业生物多样性控制病虫和保护种质资源的范例。二、预期目标(一)总体目标探明农业生物多样性控制病虫害的效应及基本规律，明确生态学原理、流行学和遗传学机理；建立农业生态系统中作物品种多样性的评价标准和评价体系；探明利用生物多样性促进种质资源保护的效应、尺度及内在关联；判识种质渗入对种质资源的影响；构建综合应用模式，验证研究结果并进行成果集成。发现农业生物多样性控制病虫害和种质资源

6、保护的基本规律，明确基本原理，创建基本方法和评价体系，丰富和发展农业生物多样性利用和保护理论。为解决品种单一化带来的负面影响提供可操作方案；为开发农业生物多样性实用技术提供理论支持；为探索粮食生产与农业生物多样性保护和谐发展的新途径提供科学依据。（二）五年预期目标发现农业生物多样性控制病虫害和品种资源保护的基本规律，明确基本原理，创建基本方法和评价体系，构建综合应用模式，提供成功范例，丰富和发展农业生物多样性利用和保护理论。主要贡献如下：1、基础理论贡献l农业生物多样性控制病虫害的生态学原理；l农业生物多样性控制病虫害的遗传学和流行学机理；l品种持久性利用的生物多样性原理

7、；l利用生物多样性促进种质资源保护的机理。2、基本方法贡献l重要粮食作物的农业生物多样性评价标准和方法；l控制病虫害时空配置模式和方法；l保护品种资源的利用模式和方法；l农业生物多样性综合应用模式和方法。3、建立综合应用模式l遗传多样性综合应用模式范例；l物种多样性综合应用模式范例；l生态系统多样性综合应用模式范例。4、学术贡献和人才培养l在本领域顶级学术刊物发表系列论文，在利用生物多样性控制病虫害和原位（农家）保护品种资源的研究保持国际前沿地位，发展和丰富农业生物多样性理论，对国际学术界产生重要的影响。l形成研究农业生物多样