(一)概况
环境与生态相互影响、紧密相连,以至有人笼统地将它们并称“生态环境”——就像并称科学与技术为“科学技术”一样。其实,二者之间有明显的区别——就像科学与技术有着明显的区别一样。
环境分为自然环境与社会环境,其中自然环境包括生态环境、生物环境和地下资源环境等。“生态环境”(ecological environment)显然不等同于“生态与环境”,而是作为自然环境的一种,指的是“由生态关系组成的环境”,即由生物群落及非生物自然因素组成的各种生态系统所构成的整体。
该子系统的内容包括:抗性植物或植物抗性(plant resistance)育种、生物治理与降解、生物肥料(菌肥)、生物农药与生物防治、生物安全与入侵防治、自然遗产保护、基因污染防治、生态服务,以及现代生物伦理等。其中的生态服务,包括自然旅游、休闲型狩猎和休闲型捕鱼,与健康医疗系统有一定程度的交叉。
(二)抗性植物研发的现实意义
抗性植物或称胁迫抗性植物,源于植物抗性,或称植物逆境胁迫抗性。例如ToTV抗性植物,指的是一种番茄植物,其基因组内部具有赋予番茄灼烧病毒(ToTV)抗性基因的至少一个等位基因。(www.xing528.com)
植物抗性是指植物适应逆境的能力。植物周围的环境经常变化,干旱、过湿、盐碱、高温、低温、霜冻、水土污染、病虫害等不利条件统称逆境或环境胁迫。抗性可分为抗旱性、抗涝性、抗冷性、抗热性、抗盐(碱)性、抗冻性、抗污染性、抗病性等。
植物抗性育种,是指通过植物抗性基因工程,培育具有特定抗性的植物新品种,使植物具有抵抗不利环境的某些性状。植物抗性基因工程包括植物抗虫基因工程、抗除草剂基因工程和抗逆基因工程。例如,我们早已耳熟能详的转基因抗虫棉、即将产业化推广的“海水稻”,就属于此类。
植物的抗性有其限度,因而还需要采用品种外的其他措施,以避开或减轻逆境的胁迫。如因地制宜调整作物种类或品种的布局;采用薄膜或其他方式(如果园生草)覆盖,以保持适宜的小环境;建设林带或林网,以改善农田小气候。
我国南北纬度广,土地类型多样,植物生长环境差异明显,耕地紧张且拥有大量的盐碱地。植物抗性育种为缓解此类环境问题或矛盾提供了扩大种植面积和提高单位面积产量的策略。经过不同环境条件下的长期演化,植物对环境产生了不同类型和不同程度的适应,例如高纬度地区生长的水稻品种的抗冷性比低纬度地区生长的强。利用此类特点,对引种时选择高抗性品种和育种时选择具有高抗性的亲本有指导意义。
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