世纪植物生理学面临的挑战与机遇-umethods.PPT

在植物生理学尚未形成独立的科学体系之前，荷兰的J.B.van Helmont、英国的J.Priestley、荷兰的Jan Ingenhousz等人所做的科学实验，证明了二氧化碳和水对植物生长发育的重要性，确立了空气营养学说。 1939 Hill, Hill reaction 1953, Calvin, Calvin cycle (1961 Nobel prize) 1961, Michell, chemiosmotic theory(1978 Nobel prize) 1965, Woodward, artificial synthesis of chlorophyll (Nobel prize) 1988, Deisenhofer, Huber and Michle, determination of 3D structure of photosynthetic reaction center(Nobel Prize) 1997, Boyer,Walker and Skou, conformation theory of ATP synthesis in chloroplasts and mitochondria (Nobel Prize) 据新华社昆明9月10日电??（记者李倩）9月10日，云南省丽江市永胜县涛源乡水稻示范基地里传来阵阵欢呼声，我国新近培育出的超级稻“II优28”经现场实割验收达到亩产1229．97公斤，打破了去年由超级稻“II优6”创下亩产1219．9公斤的世界水稻单产纪录(种植面积1.19亩)。　　超级稻“II优28”是我国著名杂交水稻育种制种专家、国家级有突出贡献专家刘文炳研究员主持，由福建省尤溪县良种生化研究所承担，福建省科技厅2005年重点科技项目“优质高产光身杂交稻和超级稻选育”必威体育精装版育成的突破性超级稻。　　《人民日报》?(2005年09月11日?第二版)? 我国目前盐碱地面积达9913万公顷，农业耕地因盐渍化引起的减产、弃耕地就近5亿亩，本已十分紧张的农业耕地因盐化、碱化引起的减产也日益严重，加之栽培过程中，长期过量施用化肥，导致土壤次生盐渍化加剧，板结严重，使盐碱化土壤不断扩大。 1995-2003年我国粮食总产量变动图 1995-2003年我国粮食人均产量变动图 三、 加强作物生理学研究， 为农业高产、优质、 高效作出更大贡献 （一）作物产量形成与高产理论 1、光合作用与作物生产力 2、“绿色革命”的成效 国际水稻研究所(IRRI)的第一个矮化品种IR8于1967年育成。 中国的水稻育种第一次突破是60年代初矮化育种的成功，1956年选育“矮脚南特”、1959年育成“广场矮”，将水稻产量提高了20％~30％；时间比（IRRI）的IR8早十年。 3、“第二次绿色革命”方兴未艾 核心问题是： ●单叶光合速率的提高是否有助于作物的进一步高产？ ●单叶光合速率的提高有无潜力？ 4、产量形成的两大漏洞和植物生理学的机遇 ●光合午休 ●产量形成期叶片光合功能的过早衰退 中国的水稻育种第一次突破是60年代初矮化育种的成功，将水稻产量提高了20％—30％； 第二次是70年代中期杂交水稻的研究成功，水稻产量又在矮秆良种的基础上增长了20％左右。 现在正在酝酿第三次突破，利用水稻亚种间杂种优势培育超级杂交稻。 袁隆平把杂种优势的利用与水稻理想株型结合起来,提出了超级杂交稻的形态模式: 叶片呈长、直、窄、凹、厚;株高100 cm 左右,秆高70 cm 左右;株型适度紧凑,分蘖中等, 冠层只见叶片,灌浆后不见稻穗。在这一技术路线的指导下,已成功地选育出符合超级杂交稻理想株型的强优组合如培矮64S/ E32、两优培九及徐选S 系列组合等。 最大LAI 可在7.5 以上,高的甚至可以达到9－10，能适应广幅光强，抗光氧化能力强，后期衰老较慢。 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 由袁隆平领导研究的超级稻新组合“P88S／0293” 2002年9月在湖南省龙山县百亩示范田亩产达817.3公斤 2003年10月在湖南湘潭县超级杂交稻研究示范基地，经过专家组现场严格实收测产，102亩示范片平均亩产达807.46公斤。 2004年6月在海南省澄迈县和三亚市试种， “百亩片示范田”平均亩产分别达到804.9公斤和833.23公斤。　　 （二）环境