农业微生物基因工程

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出版者:科学出版社
作者:黄大昉 编
出品人:
页数:546
译者:
出版时间:2001-1
价格:70.00元
装帧:
isbn号码:9787030088840
丛书系列:863生物高技术丛书
图书标签:
  • 农业微生物
  • 基因工程
  • 微生物学
  • 农业生物技术
  • 基因编辑
  • 植物病理学
  • 土壤微生物
  • 分子生物学
  • 生物技术
  • 遗传工程
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具体描述

《农业微生物基因工程》作为“863”生物高技术丛书之一,重点介绍在国家高技术发展计划(863计划)的支持下,农业微生物分子遗传与基因工程研究所取得的进展。《农业微生物基因工程》共设 8章,分别就基因重组的根瘤菌、联合固氮菌、杀虫细菌、杆状病毒、防病微生物、饲料用酶制剂,以及农业微生物基因工 程安全性有关的研究理论基础、实验方法和国内外研究现状与发展前景作了比较系统全面的论述。

探寻生命的奥秘:基因编辑技术在现代农业中的前沿应用 本书并非聚焦于“农业微生物基因工程”这一特定领域,而是将视角放宽,深入探讨基因编辑技术在现代农业生产中更为广泛且深刻的变革性应用。我们将一同解锁生命科学的密码,理解基因层面的精准调控如何为提升作物产量、改良品质、增强抗逆性以及应对全球性挑战(如气候变化和粮食安全)带来前所未有的机遇。 第一章:基因编辑技术的基石与革新 本章将追溯基因编辑技术的历史演进,从早期笨拙但具有开创性的技术,如限制性内切酶和同源重组,逐步过渡到当前革命性的CRISPR-Cas9系统及其衍生的各种变体。我们将详细解析CRISPR-Cas9的工作原理,包括其如何利用向导RNA(gRNA)精确识别靶点DNA序列,并由Cas9蛋白在该位点进行切割。同时,还会介绍锌指核酸酶(ZFNs)和转录激活因子样效应物核酸酶(TALENs)等其他重要基因编辑工具,并对比分析它们在效率、特异性、操作便捷性和应用范围上的优劣。此外,本章还将触及基因编辑的最新进展,例如碱基编辑(Base Editing)和先导编辑(Prime Editing),这些技术能够实现更精确的单碱基替换或小片段插入/删除,极大地拓展了基因编辑的应用潜力,甚至能够绕过DNA双链断裂带来的脱靶风险。 第二章:改良作物性状,塑造理想农产品 本章将重点阐述基因编辑技术如何赋能作物育种,实现对农产品关键性状的精准改良。 产量提升与品质优化: 我们将探讨如何通过基因编辑技术,例如靶向调控控制株高、分蘖数、穗数、粒重等农艺性状的关键基因,从而显著提高作物的总产量。同时,基因编辑也为提升农产品品质提供了强有力的工具,例如提高作物的营养成分含量(如维生素、氨基酸、抗氧化剂),降低有害物质(如过敏原、毒素),改善口感、色泽和贮藏性。我们会列举具体的案例,如培育出高产抗病的水稻、富含维生素A的黄金大米(尽管其研发过程并非完全依赖于基因编辑,但展示了生物技术改良营养价值的潜力,后续的基因编辑技术可以进一步优化此类性状)、或具有改良风味和质地的番茄。 抗逆性增强,应对环境挑战: 面对日益严峻的气候变化和病虫害威胁,增强作物的抗逆性至关重要。本章将深入研究如何利用基因编辑技术,增强作物对干旱、盐碱、高温、低温、病原菌(细菌、真菌、病毒)及害虫的抵抗能力。我们将分析具体基因靶点,例如参与渗透调节、光合作用效率、抗病信号传导通路以及次生代谢产物合成的基因,并通过基因编辑手段对其进行优化,从而培育出能够适应恶劣环境、减少农药使用的“绿色”作物。 创制新型基因资源与品种: 基因编辑技术也为挖掘和利用作物种质资源提供了新途径。我们可以通过基因编辑技术,精确地激活、沉默或修饰现有基因,从而创造出新的基因型,或模拟出自然界中罕见的优异性状。这有助于拓展作物的遗传多样性,为应对未来未知的农业挑战储备宝贵的基因资源。 第三章:保障粮食安全与可持续农业发展 本章将聚焦于基因编辑技术在应对全球粮食安全挑战和推动可持续农业发展方面的作用。 提升全球作物生产效率: 随着全球人口的持续增长,如何高效地生产足够的粮食是亟待解决的问题。基因编辑技术通过改良作物产量和抗逆性,能够显著提升单位面积的产出,从而为保障全球粮食供应做出重要贡献。 减少农业环境 Footprint: 传统农业生产往往伴随着对化肥、农药和水资源的过度依赖,对环境造成一定压力。通过培育具有更强抗病虫害能力和更高养分利用效率的作物,基因编辑技术能够帮助农民减少农药和化肥的使用,降低水资源消耗,从而实现更环境友好的可持续农业生产模式。 应对气候变化下的农业挑战: 气候变化导致极端天气事件频发,对全球农业生产构成严重威胁。基因编辑技术能够培育出更能适应干旱、洪涝、高温等环境胁迫的作物新品种,为农业适应气候变化提供关键技术支撑。 促进生物多样性与生态平衡: 尽管基因编辑技术的应用引发了关于转基因生物(GMO)的广泛讨论,但随着更精确、更可控的基因编辑技术的出现,例如不引入外源基因的基因敲除(gene knockout)或精确点突变,其潜在的生态风险也在被更有效地评估和管理。本章也将探讨如何负责任地应用基因编辑技术,在提升农业生产力的同时,最大程度地保护生物多样性,维护生态系统的平衡。 第四章:基因编辑技术的伦理、法规与未来展望 本章将深入探讨基因编辑技术在农业应用中的伦理考量、法律法规以及未来的发展方向。 伦理与社会接受度: 基因编辑技术作为一项颠覆性技术,其应用涉及到伦理、道德和社会接受度等复杂问题。本章将回顾公众对转基因生物的担忧,并分析基因编辑技术与传统转基因技术在安全性、可预测性及社会认知上的差异。我们将探讨如何通过科学的风险评估、透明的沟通和公众参与,构建对基因编辑技术的广泛社会共识。 法律法规框架的建立与完善: 各国政府和国际组织正在积极探索和完善基因编辑产品的监管法规。本章将梳理当前主要的法规体系,并讨论如何根据技术的不断发展,建立科学、合理、具有前瞻性的监管框架,以确保基因编辑技术的安全应用,同时促进其健康发展。 技术融合与未来趋势: 基因编辑技术并非孤立存在,它将与合成生物学、大数据分析、人工智能等新兴技术深度融合,共同驱动农业的未来。本章将展望基因编辑技术在未来农业生产中的更多创新应用,例如,培育能够固氮的非豆科作物,实现更高效的生物固碳,甚至构建能够抵御新型病虫害的“超级作物”。我们将深入探讨,如何通过整合多学科的知识和技术,共同塑造一个更高效、更可持续、更具韧性的未来农业。 本书旨在为读者提供一个关于基因编辑技术在现代农业领域前沿应用的全面而深入的视角,强调其在解决全球性挑战和推动农业现代化进程中的巨大潜力。通过对相关原理、应用案例、伦理法规及未来趋势的详细阐述,我们希望激发读者对生命科学与农业交叉领域的兴趣,共同探索用科技赋能农业,造福人类的美好未来。

作者简介

目录信息

丛书序Ⅰ
丛书序Ⅱ
第一章概论
一、微生物在现代生物科学与农业发展中的地位与作用
(一)微生物的基本特征与主要类群
(二)位于生命科学前沿的微生物学科
(三)微生物与农业可持续发展
(四)农业微生物的遗传改良
二、农业微生物基因工程主要研究领域与研究现状
(一)微生物肥料
(二)微生物农药
(三)饲料用酶制剂
(四)环境净化用微生物制剂
(五)基因工程微生物安
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读后感

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用户评价

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**评价五:** 对于一个对农业生物技术有初步了解的人来说,《农业微生物基因工程》这本书无疑提供了一个非常系统且深入的视角。作者并没有停留在表面的介绍,而是深入到每一个技术环节的细节,并对其背后的科学原理进行了详尽的阐述。例如,在介绍基因组编辑技术时,书中不仅提到了CRISPR-Cas9,还对TALENs和ZFNs等技术进行了对比分析,并阐述了它们在不同应用场景下的优劣势。我尤其喜欢书中对于微生物基因表达调控机制的探讨,这对于理解如何精准地改变微生物的性状至关重要。书中还讨论了如何利用基因工程技术,开发出能够提高作物养分利用效率的微生物肥料,这对于减少化肥的使用,缓解环境污染具有重要的现实意义。另外,对于基因工程微生物的潜在风险和监管政策的讨论,也使得这本书更加全面和客观。它不仅仅关注技术的创新,更注重技术的可持续发展和负责任的应用。这本书为我提供了一个坚实的理论基础,也为我未来的研究方向提供了新的启发。

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**评价四:** 当我第一次看到《农业微生物基因工程》这本书的书名时,我以为它会是一本枯燥乏味的学术著作。但事实证明,我的想法完全错了。这本书以一种非常生动活泼的语言,将微生物和基因工程这两个原本看似有些距离的领域巧妙地融合在了一起。书中充满了引人入胜的故事和案例,让我仿佛置身于一个充满奇迹的科学世界。作者并没有仅仅罗列枯燥的技术细节,而是通过生动的比喻和类比,将复杂的基因改造过程变得形象起来。我印象最深的是关于“微生物工厂”的概念,作者将基因工程改造后的微生物比作能够生产各种有用物质的小型工厂,它们可以合成肥料、生产药物,甚至可以净化环境。这种生动的描述,让我对微生物的潜力有了全新的认识。书中对于微生物群落的研究也让我着迷,了解它们是如何协同工作,以及如何通过基因工程来调控它们的行为,这对我理解生态系统的复杂性非常有帮助。这本书让我感到,科学并非是高高在上的理论,而是与我们的生活息息相关,并且充满着无限的创新可能。

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**评价三:** 这本书的结构设计非常巧妙,从基础理论到实际应用,再到未来展望,层层递进,逻辑清晰。我尤其欣赏作者在描述基因工程技术时,并没有回避其复杂性,而是通过大量的图示和表格,将抽象的概念可视化,使得非专业读者也能相对容易地理解。书中对不同基因工程方法的比较分析,让我对各种技术的优缺点有了更深刻的认识。例如,在讨论基因枪法和农杆菌介导法时,书中详细阐述了它们在不同作物和微生物上的适用性,以及各自的效率和成本。我还学到了如何利用基因工程改造微生物,使其产生有益于作物的次级代谢产物,比如抗生素或者植物生长调节剂。这些内容在实际农业生产中具有巨大的应用潜力,能够帮助我们生产出更健康、更有营养的农产品。书中对基因工程在农业废弃物处理和生物能源开发方面的应用也进行了探讨,这让我看到了微生物基因工程在可持续发展中的多重角色。这本书不仅为我提供了丰富的知识,更激发了我对这个领域进一步研究的兴趣。

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**评价二:** 我是一名农业技术推广人员,一直致力于将最新的科研成果应用到实际生产中。在工作中,我时常感到知识的更新速度太快,尤其是在基因工程这样一个日新月异的领域。偶然的机会,我读到了《农业微生物基因工程》这本书,它为我提供了一个非常宝贵的学习平台。书中系统地梳理了农业微生物基因工程的理论基础、技术手段以及前沿进展。作者在介绍各种基因编辑技术时,不仅解释了其原理,还结合了具体的农业应用案例,例如如何利用CRISPR-Cas9技术改造微生物以增强其对作物病害的抵抗力,或者如何通过基因工程手段提高微生物的生物固氮效率,从而减少对化学氮肥的依赖。这些信息对于我理解和指导基层农户应用新技术具有极大的帮助。书中对于基因工程微生物的安全性评估和伦理考量也进行了深入的探讨,这对于确保技术的健康发展至关重要。我特别欣赏书中对于不同微生物功能及其基因改造策略的详细分析,这使得我在面对具体农业问题时,能够更清晰地找到潜在的解决方案。这本书不仅仅是一本教材,更像是一位经验丰富的导师,为我指明了前进的方向。

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**评价一:** 这本书实在是太令人惊叹了!我之前一直对基因工程在农业领域的应用知之甚少,总觉得那是一个遥不可及、高深莫测的领域。然而,当我翻开《农业微生物基因工程》时,我仿佛被打开了一扇新的大门。作者用一种非常易懂且引人入胜的方式,将复杂的科学概念娓娓道来。书中对微生物在农业生态系统中的作用进行了详尽的介绍,从固氮菌到解磷菌,再到能够降解农药的微生物,每一个例子都让我惊叹于大自然的智慧和科学的无限可能。更重要的是,书中详细阐述了如何通过基因工程技术,优化这些微生物的性能,使其在提高作物产量、改良土壤肥力、减少化肥农药使用等方面发挥更大的作用。我尤其对书中关于生物防治的章节印象深刻,它提供了一种环保且可持续的解决方案,让我看到了农业未来的希望。尽管我不是专业人士,但通过阅读这本书,我不仅学到了大量的知识,更培养了对农业科学的浓厚兴趣。书中穿插的案例研究也极具启发性,让我能够更直观地理解理论知识的应用。总而言之,这是一本既有深度又不失趣味性的科普读物,非常值得推荐给所有关心农业发展和环境保护的朋友。

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