作物田間與在地遺傳多樣性：研究實踐中的原理和應用

目錄
第1章 概述 1 
1.1 引言 1 
1.2 作物遺傳多樣性與傳統(tǒng)品種 2 
1.3 主要作物與小宗作物 4 
1.4 本書內(nèi)容 5
延伸閱讀 7
第2章 農(nóng)業(yè)起源、作物馴化與多樣性中心 9 
2.1 農(nóng)業(yè)和作物的起源 9 
2.2 馴化帶來的改變 11
2.3 馴化的進程 17
2.4 馴化的遺傳因素 18
2.5 多樣性中心與起源中心 19
2.6 作物在世界范圍內(nèi)的擴散 20
2.7 作物馴化和傳統(tǒng)品種的多樣性分析 21
延伸閱讀 22
第3章 植物遺傳資源及其保護與政策 24
3.1 自然、生物多樣性和遺傳資源 24
3.2 植物采集者和收集者 26
3.3 植物遺傳資源的保護 28
3.3.1 國家植物遺傳資源項目的發(fā)展和演變 28
3.3.2 國際承諾保護植物遺傳資源的起源 30
3.4 保護政策的爭論 32
3.4.1 《生物多樣性公約》和生態(tài)系統(tǒng)視角 33
3.4.2 聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織糧食和農(nóng)業(yè)遺傳資源委員會，《糧食和農(nóng)業(yè)植物遺傳資源國際條約》及全球發(fā)展體系 36 
3.5 遺傳資源在植物育種中的應用 39
3.6 小結(jié)——喋喋不休的爭論 41
延伸閱讀 42
第4章 作物種群多樣性及其演化 44
4.1 多樣性的本質(zhì) 44
4.2 作物、品種與種群：種群結(jié)構(gòu) 45
4.2.1 種群大小 46
4.2.2 成熟期、多年生作物及其結(jié)構(gòu) 46
4.2.3 連通性 47
4.2.4 最小存活種群 47
4.3 種群遺傳結(jié)構(gòu) 48
4.3.1 豐富度與均勻度 48
4.3.2 作物多樣性、雜合性、近親繁殖與遺傳結(jié)構(gòu) 50
4.4 作物品種與種群的進化 52
4.4.1 遺傳選擇 53
4.4.2 突變 54
4.4.3 重組 54
4.4.4 遷移 55
4.4.5 遺傳漂變 56
4.5 繁殖生物學 56
4.5.1 繁殖(交配)系統(tǒng) 57
4.5.2 授粉 58
4.5.3 種子傳播 59
4.6 小結(jié) 59
延伸閱讀 59
第5章 作物多樣性測度方法 61
5.1 生產(chǎn)系統(tǒng)中的作物和作物品種 61
5.2 探索多樣性的程度和分布 62
5.2.1 品種結(jié)構(gòu)和名稱 62
5.2.2 品種名稱的一致性 63
5.2.3 農(nóng)藝形態(tài)學——特征和評價 64
5.2.4 生物化學變異 68
5.2.5 分子遺傳變異 68
5.3 運用參與式方法收集數(shù)據(jù) 71
5.3.1 關(guān)于農(nóng)戶品種識別和特點描述的核心小組討論 73
5.3.2 在不同地塊制作品種空間分布圖 74
5.3.3 關(guān)鍵人物訪談 76
5.3.4 數(shù)據(jù)整理與分析 78
5.4 制定調(diào)查計劃 79
5.4.1 研究區(qū)域作物品種結(jié)構(gòu)是什么樣？它是怎樣保持的？ 80
5.4.2 什么是傳統(tǒng)品種中的遺傳多樣性分布？ 80
5.4.3 什么是觀測多樣性的地理分布？ 80
延伸閱讀 81
第6章 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的非生物組分與生物組分 84
6.1 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的定義 84
6.2 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的非生物組分 84
6.2.1 氣候因素 85
6.2.2 土壤 86
6.2.3 環(huán)境干擾 87
6.2.4 CO2含量與氣候變化 87
6.3 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物組分 88
6.3.1 病原體 88
6.3.2 害蟲 89
6.3.3 生物防治因子 89
6.3.4 雜草 90
6.3.5 土壤有機體 90
6.3.6 傳粉者 91
6.4 農(nóng)民對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中生物和非生物組分的描述及分類 92
6.5 降低復雜數(shù)據(jù)集的維度 97
6.5.1 分類與排序 98
6.5.2 地理信息系統(tǒng)和遙感：映射關(guān)系 98
6.6 生態(tài)系統(tǒng)多樣性及其功能 99
延伸閱讀 101
第7章 農(nóng)田生物多樣性及其對不利環(huán)境的適應性 103 
7.1 環(huán)境脅迫下作物品種的演變 103 
7.1.1 傳統(tǒng)品種和環(huán)境脅迫 103 
7.1.2 脅迫與響應的測定 104 
7.2 非生物脅迫和作物遺傳多樣性 105 
7.2.1 干旱脅迫 106 
7.2.2 低溫脅迫 107 
7.2.3 高溫脅迫 107 
7.2.4 不良土壤條件：鹽度、酸度、低養(yǎng)分含量、毒性 108 
7.2.5 水分過量 109 
7.2.6 CO2含量的升高 109
7.3 生物脅迫和作物遺傳多樣性 109 
7.3.1 病原體 110
7.3.2 節(jié)肢動物類害蟲 111
7.3.3 其他生物脅迫 112
7.4 生物脅迫與非生物脅迫的比較 112
7.5 農(nóng)民通過管理作物遺傳多樣性來應對環(huán)境脅迫 113
7.6 作物管理中的“遺傳多樣性選擇” 115
7.7 利用多樣性應對環(huán)境壓力 116
7.7.1 氣候波動和氣候變化 116
7.7.2 空間變化及規(guī)模：異質(zhì)性土壤 117
7.7.3 重大災害隨機事件：洪水、颶風等 117
7.7.4 致病性、侵略性和毒力的變化 118
7.7.5 混作、間作和相同農(nóng)田中不同地塊中的不同品種 118
7.7.6 影響病害發(fā)生的機制 119
7.7.7 對農(nóng)民-作物-病原體-環(huán)境動態(tài)系統(tǒng)多樣性管理的分析 120 
7.7.8 評估農(nóng)田中生物媒介造成的損害 120 
7.8 遺傳多樣性、生產(chǎn)力損失和遺傳脆弱性 121 
7.8.1 多樣性-損失-脆弱性構(gòu)圖 122 
7.8.2 遺傳學定義的相互作用系統(tǒng) 125 
7.8.3 DDV變量之間的關(guān)系 126 
7.9 小結(jié) 127
第8章 誰是多樣性的管理者？ 129 
8.1 農(nóng)民的角色和作物多樣性的管理 129 
8.2 社會關(guān)系和多樣性分布 134 
8.3 社會資本、集體行為和產(chǎn)權(quán) 136 
8.4 匯編作物遺傳多樣性的工具與方法 137 
8.4.1 社會研究定性方法 138 
8.4.2 社會研究定量方法 139 
8.5 多樣性管理中使用社會和經(jīng)濟數(shù)據(jù) 141
延伸閱讀 142
第9章 農(nóng)田多樣性的價值評估 143 
9.1 多樣性的公共價值和私有價值 144 
9.2 總經(jīng)濟價值 144 
9.3 作物品種的選擇及其多樣性的維持 145 
9.4 計量經(jīng)濟學模型 149 
9.5 多樣性：規(guī)模的重要性 150 
9.6 測定多樣性的非市場價值 152 
9.7 關(guān)于農(nóng)民如何評價多樣性信息在管理決策中的應用 155
延伸閱讀 155
第10章 政策和農(nóng)田作物遺傳多樣性 157 
10.1 引言 157 
10.2 對農(nóng)戶利用田間多樣性的能力產(chǎn)生負面影響的政策和法律框架 157 
10.2.1 確保技術(shù)符合農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化目標的政策手段：種子法 158 
10.2.2 支持現(xiàn)代品種作物改良的政策指導：知識產(chǎn)權(quán) 159 
10.2.3 支持農(nóng)民利用國內(nèi)和國際市場的作物新品種：政策補貼 162 
10.3 決策進程：概念和方法的總體概述 163 
10.3.1 明確政策改革的領(lǐng)域 164 
10.3.2 了解政策制定過程的背景 164 
10.3.3 采用參與式政策研究和發(fā)展方式 164 
10.3.4 確定參與政策評估和制定的利益相關(guān)者 166 
10.4 制定政策支持農(nóng)民作為作物多樣性的發(fā)起者、管理者和守護者 167 
10.4.1 確保農(nóng)民獲取利用田間多樣性所產(chǎn)生的惠益 167 
10.4.2 促進農(nóng)民權(quán)利的落實 168
延伸閱讀 169
第11章 農(nóng)田、社區(qū)和景觀 171 
11.1 引言 171 
11.2 作物循環(huán) 171 
11.3 收獲材料的利用和傳統(tǒng)品種的多樣性 173 
11.4 作物生產(chǎn)和種子管理的選擇 176 
11.4.1 選擇的層次和模式 177 
11.4.2 農(nóng)田系統(tǒng)調(diào)查的選擇 178 
11.5 種子供應模式：“種子系統(tǒng)” 179 
11.6 傳統(tǒng)品種與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的社會、空間和時間層面 183 
11.6.1 社會層面 183 
11.6.2 空間層面 184 
11.6.3 時間層面 185 
11.7 小結(jié) 187
延伸閱讀 187
第12章 合作與干預策略 189 
12.1 機構(gòu)與合作伙伴的多元化 189 
12.2 平等互惠合作關(guān)系的建立 190 
12.2.1 農(nóng)田多樣性論壇 192 
12.2.2 社區(qū)生物多樣性管理 193 
12.3 整合遺傳學、生態(tài)學、社會學和經(jīng)濟學知識，支持作物遺傳多樣性田間管理的行動計劃 193 
12.3.1 農(nóng)民生產(chǎn)系統(tǒng)中有充足的遺傳多樣性資源 195 
12.3.2 植物品種登記和種子質(zhì)量認證的替代方案 197 
12.3.3 增加農(nóng)業(yè)社區(qū)作物遺傳多樣性的行動計劃 198 
12.3.4 通過信息、材料和管理提高種子利用效率的行動計劃 198 
12.3.5 改進傳統(tǒng)作物材料的行動計劃 200 
12.3.6 加強管理傳統(tǒng)作物多樣性的行動計劃 202 
12.4 農(nóng)民從原材料的利用和保護中獲益 202 
12.4.1 改進加工工藝 203 
12.4.2 “多樣性市場”的創(chuàng)建和推廣 203 
12.4.3 土地利用法規(guī)及其激勵機制 205 
12.4.4 利用生態(tài)補償保護田間作物多樣性 206 
12.5 小結(jié) 207
延伸閱讀 207
第13章 結(jié)語 210 
13.1 社會經(jīng)濟與政策 210 
13.2 環(huán)境 211 
13.3 生物學和遺傳學 212 
13.4 從多樣性的描述到保護 213 
13.5 傳統(tǒng)品種的未來價值 214 
13.5.1 多樣性：實現(xiàn)可持續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵 214 
13.5.2 可恢復力和進化能力 215 
13.5.3 消費者、農(nóng)民和社會的興趣點 215 
13.6 保存?zhèn)鹘y(tǒng)品種的途徑和方法 216 
13.7 總結(jié) 217
附錄 218
附錄A 常用數(shù)據(jù)分析軟件 218
附錄B 互聯(lián)網(wǎng)上的地理信息系統(tǒng)和遙感資源 219
附錄C 不同年度參與式植物育種(PPB)活動 219
詞匯表 221
參考文獻 239
本書作者 269