摘要成功的作物轮作选择是农民生物的盈利能力和可持续性的关键,并且可能同时对土壤有机碳(SOC)含量产生影响。在这项研究中,我们估计了使用地理空间数据和贝叶斯建模在2009年至2018年之间在2009年至2018年之间如何影响芬兰的SOC平衡。在整个研究期间,指定为多年生型和多种谷物旋转的区域增加了。多年生草地旋转对SOC平衡产生积极影响,而由年度农作物主导的旋转对SOC含量的影响没有差异。在国家规模上,芬兰农作物轮换的变化导致估计在矿物质土壤中估计SOC含量损失的年度减少1336 mg C年-1,并使有机土壤的二氧化碳排放量减少了10,475 mg c c年-1。这两种贡献的综合作用为11,811 mg c年-1,概率为80%的间隔为( - 6600; 30,300)mg c年-1。虽然农作物轮换对SOC的变化的总体影响相对较小,但持续的变化对更多样化和多年生的作物轮作可能具有其他农艺和环境益处,例如关于弹性和生物多样性。
植物转化仍然是功能基因组学和作物遗传改良最受追捧的技术,尤其是用于引入特定的新特性以及修改或重组已有特性。自 25 年前首次推出以来,转基因作物与许多其他农业技术一样,全球产量稳步增长。自首次使用农杆菌将 DNA 转移到植物细胞以来,不同的转化方法推动了分子育种方法的快速发展,将具有新特性的作物品种推向市场,而这些特性是传统育种方法难以实现或不可能实现的。如今,转化生产转基因作物是农业领域最快和最广泛采用的技术。植物基因组测序数量迅速增加,功能基因组学数据中的信息有助于了解基因功能,再加上新型基因克隆和组织培养方法,进一步加速了作物改良和特性发展。这些进步是值得欢迎的,也是使作物更能适应气候变化并确保产量以养活不断增长的人口所必需的。尽管取得了成功,但转化仍然是一个瓶颈,因为许多植物物种和作物基因型难以适应既定的组织培养和再生条件,或者转化能力较差。使用形态发生转录调控因子可以进行改进,但它们的广泛适用性仍有待检验。基因组编辑技术的进步和直接、非组织培养的转化方法为增强其他难转化作物品种的开发提供了替代方法。在这里,我们回顾了植物转化和再生的最新进展,并讨论了农业中新育种技术的机会。
摘要该研究确定了玉米农民对尼日利亚阿比亚州转基因作物的认识和感知。使用多阶段抽样程序选择了一百八十四名受访者进行调查。用结构化的查询范围收集数据,并以百分比,均值和回归分析进行分析。多数(67.4%)的农民不知道转基因的玉米作物,而农作物不在供应中(x̄= 1.5)。玉米农民对转基因作物的看法不是很喜欢(x̄= 2.4)。很难在市场上出售它们(x̄= 3.4),气候变化对预期产量的负面影响的威胁(x̄= 3.2)以及这些农作物可能需要大量投入的可能性,例如肥料和肉质(x̄= 2.8)。年龄(β= 1.023),以前具有改善的作物品种(β= 2.112)和Internet访问(β= 2.317)的经验对农民的看法有积极影响,但是高等学校学位的家庭成员人数(β= -0.721)具有负面影响。应该创建对转基因玉米作物的更多认识,以使农民能够根据对农作物的看法做出反对的决定。扩展服务应得到充分资金来实现这一目标。
农业创新对于扩大农作物的遗传多样性至关重要,专注于提高产量,对生物和非生物应力因素的耐受性营养价值以及对新环境的适应性,尤其是在响应气候变化方面。利用各种遗传资源,包括在包括局部陆地等基因库中维持的农场多样性和种质,以及次级基因库,也必须变得势在必行。传统品种,陆地和其他未充分利用的种系很少被育种者使用,主要是由于不必要的联系。基因组学工具可以有效地处理这一问题。例如,大米中的“ SD1基因与干旱耐受性QTL之间的遗传联系”是一个显着的繁殖挑战,最近通过标记辅助育种克服了。另一个例子是“ Cimmyt-发现的种子(种子)”计划,该计划使用基因组学工具来大量使用小麦种质库。先进的基因组学工具和技术通过知识丰富为制定育种计划的知识发展提供了有希望的途径。通过识别和融合新等位基因来整合未充分利用的遗传多样性和解锁遗传多样性,可以扩大培养品种的遗传基础。这种方法称为“基因组学辅助杂种”,包括多样性分析,功能基因组学和结构基因组学,以及用于作物改善所需的先进统计工具。拥抱“基因组辅助 - 预育”对于满足全球粮食,燃料和鱼的需求而言至关重要。
需要开发适应不断变化的生产情景的植物品种,特别是在气候变化的情况下,这要求作物满足日益复杂和多样化的需求,这对育种者来说是一个巨大的挑战。在此背景下,追求赋予所需作物特性和适应性的性状组合比以往任何时候都更加重要,因此有必要加强多标准或多性状育种(Moeinizade 等人,2020 年)。利用分布在基因组中的完整核苷酸多样性来预测数量性状的育种值(基因组预测,GP,Meuwissen 等人,2001 年)已证明其在育种计划中的有效性。事实证明,这种方法有助于提高遗传增益率并降低成本(Hickey 等人,2017 年)。然而,为了应对气候变化和更明确的环境目标种群(Chapman 等人,2000 年),对多环境(ME)育种的需求日益增长,这需要采用基因组预测方法来解释基因型和环境(GxE)之间相互作用的出现(Rincent 等人,2017 年)。先前的研究试图在基因组选择(GS)中解决 GxE。例如,Burgueño 等人(2012) 开发了多环境统计模型。然而,这些模型仅考虑线性和非因果环境效应,从而降低了预测准确性的可能增益,尤其是对于复杂的综合性状或与校准集有显着差异的环境(Rogers and Holland,2022)。Heslot 等人。另一方面,(2014 年)使用作物生长模型 (CGM) 来推导环境协变量。与标准 GS 模型相比,在 GS 框架内加入环境协变量可提高预测准确性并降低未观察环境中的预测变异性。整合作物模型以解决 GxE,如 Heslot 等人的研究所示。(2014) ,强调了这种方法在所述育种环境中的实用性。尽管如此,考虑大量协变量会显著增加问题的复杂性,使得建模变得极具挑战性(Larkin 等人,2019 年)。
也值得注意的是,该国依赖于各种生物技术商品的进口,例如玉米和大豆,这些商品是当地牲畜和家禽行业的关键宏观收益。停止进口这些商品将对这些重要部门产生重大影响,从而提供菲律宾人每日蛋白质需求的主要部分。此外,如果由于缺乏许可证,交易成本增加以及由于与菲律宾交易的风险不断增长的风险越来越高,如果取消货物,国际贸易体系的信誉可能会掩盖该国在国际贸易体系中的信誉。
作物野生亲戚(CWRS)与驯养的作物(农业园艺,药物和芳香,观赏性和林业物种)表现出密切的关系,并形成了农作物基因库的一部分,具有基因交换的潜力。大量的CWR是潜在的捐助者,但受到驯养作物的关注少。cwrs也遭受了遗传侵蚀,导致遗传多样性严重丧失(Maxted等,2006; Von Wettberg等,2020)。驱动遗传多样性损失的因素已分为对进化力作用的远程驱动因素和近端驱动因素:突变,迁移/基因流,遗传漂移和选择(Khoury等,2022)。在此研究主题中,Trainin等人。从解剖学的角度记录了参与选择非色的光合作用性状的进化力,与商业杏仁相比(P. Dulcis(Mill。D. A. Webb)。P.Arabica的茎有利于STEM光合作用,以通过多种策略获得额外的碳增益。Higher stem photosynthesis in P. arabica than in P. dulcis is attributed to selective anatomical features such as the presence of a high density of sunken stomata in their stems, a chloroplast-rich mesophyll-like parenchymatous cell layer, higher chlorophyll content, better chlorophyll fl uorescence and quenching parameters, and its ability to ef fi ciently regulate water loss at温度升高。
第1部分理解和破坏害虫•1。对蓟马和其他小型飞行昆虫的视力和嗅觉的理解,以增强生物控制:新西兰的植物和食品研究; •2。昆虫的基因工程以抑制虫害繁殖:美国北卡罗来纳州立大学的麦克斯·斯科特(Max Scott); •3。开发基于植物的昆虫生物防治剂:Azucena Gonzalez-Coloma,CSIC,西班牙; •4。基于神经肽的生物防治剂的开发用于管理害虫:英国格拉斯哥大学Shireen Davies; •5。使用基因沉默(RNA干扰)技术产生安全的杀虫化合物:意大利Enea的Salvatore Arpaia; •6。理解反对害虫攻击的植物防御:美国路易斯安那州立大学的迈克尔·斯托特;第2部分改善了生物防治产品开发和使用•7。制定生物防治剂以进行植物保护的钥匙问题:琳达·马斯卡特(Linda Muskat),应用科学大学 - 德国比勒菲尔德(Bielefeld); •8,促进新的生物防治产品来控制害虫:新西兰林肯大学Travis Glare; •9,用于害虫控制的生物防治剂的应用技术开发:奥地利奥地利理工学院的Claudia Preininger; •10。对害虫的生物防治剂进行改进:美国环境保护局的香农·博尔赫斯,生物农药和污染预防司;
©编辑(如果适用)和作者,根据Springer Nature Singapore Pte Ltd.2024的独家许可。这项工作将获得版权。所有权利都是由出版商唯一的,仅由材料的全部或一部分授权的,尤其是翻译,重新使用,插图,朗诵,广播,在微胶片上或以任何其他物理方式复制,以任何其他物理方式复制,以及以任何其他物理方式复制,以及传输或检索,传输和检索,电子适应性,计算机软件,或通过类似的方法,或者是类似的方法,或者现在是相似的方法,或者现在是这些方法。使用一般描述性名称,注册名称,商标,服务标记等。在本出版物中,即使在没有具体陈述的情况下,这种名称也不意味着免于相关的保护法律和法规,因此可以免费使用。出版商,作者和编辑可以肯定地假设本书中的建议和信息在出版之日被认为是真实而准确的。就本文包含的材料或可能已犯的任何错误或遗漏而言,出版商,作者或编辑都没有提供任何明示或暗示的保修。出版商在已发表的地图和机构隶属关系中的管辖权索赔方面保持中立。
