• 生物信息流操纵:作物病虫害导向性防控的新科学

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2017-08-21 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 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。

  • 农作物微生物组:跨越转化临界点的现代生物技术

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2017-03-22 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 在微生物组技术体系中,农作物微生物组具有较好的研究基础和广阔的应用前景,已经处于从基础研究成果向田间应用转化的关键时期。目前,该领域在农作物-微生物组-土壤环境之间的相互关系,益生菌及其功能基因对作物生长发育的影响,微生物组改善农作物氮、磷、铁等元素高效吸收,微生物组提高植物先天免疫反应和抗多种环境胁迫等方向取得了突破性的研究进展。发达国家和跨国农业公司在该领域持续加强投入,基于农作物微生物组研究的成熟产品迅速开拓市场,已成功应用于作物栽培和生产。相关技术在减少化学肥料和农药的使用、大幅提高农产品产量与品质方面展现出了巨大的应用前景。我国在农业可持续性发展方面存在农药肥料滥用、环境污染、病害威胁严重等重大问题,农作物微生物组学及相关技术的发展将为解决这些问题提供强有力的技术支撑。为此,我国亟待在农作物微生物组项目规划、人才队伍培养、创新价值链培育和产业化方面进行调整,促进农作物微生物组的研究和技术发展,为保障国家粮食安全和食品安全作出重大贡献。