全 文 ：第 9卷 第 4期
2 0 01年1 2月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eeo—Agriculture
Vo1．9
Dec．，
No．4
2 001
21世纪蓝色革命的崛起
张正斌 刘孟 雨 钟冠 昌
(中国科学院石家庄农业现代化研究所 石家庄 050021)
张建华 袁 萍
(香港浸会大学生物系 九龙塘)(中国科学院生物技术局 北京 100864)
摘 要 。绿色革命”(GreenRevolution)的发起人诺贝尔和平奖获得者NormanE．Borlaug提出了“蓝色革命——让
每一滴水生产出更多粮食 (BlueRevolution more cropfor every drop)。结合 目前我国水资源严重危机的现状和水
资源治理调控的太政方针，提出我国进行蓝色革命的五太攻关方向，即开发空间云水资源，阵水资源的涵养和调控，
水资源的区域宏观调配，节水农业和生物节水。国内外在提高作物水分利用效率的研究方面，从遗传育种规律分析
到基固定位再到转基因研究正在罪^开展，简舟了小麦水分利用效率生理遗传育种和分子标记方面的最新研究进
展，指出21世纪的农业将是高技末高效益的农业．人类利用常规育种和转基国技术相结合，超过某些特定基目的高
效表达培育出抗病虫、抗逆境、高效利用养分与水分、光能的优质优良品种。
关麓调 绿色革命 蓝色革命 水 遣传育种
Abrupt rise of Blue Revolutl,mm in the 21st ceatury．ZHANG Zheng-Bin，L1U Meng—Yu，ZHONG Guan~Chang(Shiji—
azhuang Institute of Agricultural Modernization．Chinese Academy of Sciences，Shijiazhuang 050021)，ZHANG Jian
Hua(De partment of Biology．Hong Kong Baptist University，Kowloon Tong)，YUAN Ping(Bureau ot Biological
Technology，Chinese Academy of Sciences·Beijing 100864)，CJEA·2001t9(4)：18~23
Abstract Norman E．Bu rlaug，Nobel Prize Laureate for peace in 1970，suggested“Blue Revolution-more crop tor
every drop”in 1999．According tO the situation of ws．ter re∞u 0 s and the strategy for regulating water stress in
China．five stratagems of research and management for carrying Out。Blue Revolution were suggested such aS ex
ploring rainfall from atmosphere_conservation and regulation of rainfall，macroscopic regulation of water resources
from different regions·water saving agriculture．biological water saving．Th guick advances in study genetics and
breed ing of crop drought resistance and water use eficiency，especially in gene locating and transgenic crop&re no-
table．Our new reseatch advance in water use efficiency in wheat is also introduced．Finaly，it is pointed out that
agriculture in the 21st century will be ot high technology and high efficiency，combining with traditiona l breeding and
transgenic technology．More ne good crop varieties will be brought out in future．that are characterized by good
pest and disease resistance，uniavorab|e stress resistance，and eficient use nutrition．water，solar energy．
Key WOrds Green Revolution，Blue Revolution，W ater，Genetics and breeding
l 为水而战——蓝色革命的呼唤
2o世纪全球开展了为饥饿而战的绿色革命1 2o世纪5o年代Norman E．Borlaug等在墨西哥国际小麦
玉米研究中心率先培育了矮秆抗倒伏耐水肥的小麦高产品种，在世界范围带动了作物矮秆高产育种 ，使世界
粮食生产出现了空前的持续提高．因而引发了2o世纪中期的“绿色革命”．基于他的小麦育种贡献使世界上
太部分地区的人rl摆脱了饥饿的困境，Norman E．Borlaug 1970年因此获得诺贝尔和平奖。2o世纪下半叶，
特别是我国水稻杂交育种优势的利用以及玉米杂交种、小麦抗倒伏抗病高产品种、塑料薄膜、节水农业技术
(包括抗旱保墒，提高水分利用等技术)和除草剂的太面积推广应用也进一步提高了作用产量，绿色革l命在人
类文明进步和战胜饥饿的进程史上写下了光辉的1页1 21世纪人类将开展为水而战的蓝色革命【蓝色革命，
就是水的革命f水是决定人类社会、经济建设和精神文明进步的决定因素。目前世界水资源现状是地球有
7o 的表面被水覆盖，但仅有 2．5 是淡水且太多数淡水分布在地球南北极地冰盖上，实际上地球仅有 1
自撇 水主要来自湖泊、河流、水库以及地下层可被经济开发为人类直接利用，这意味着地球表面仅有0．007
· 国家重点基础研究发展规划(973)项目(G1998010200)~I中国博士后基金、中国科学院择优支持项目基盒共同资助
收稿日期 ：2001—03—07 改 回日期 ；2001—04—26
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第 期 张正斌等 2l世纪蓝色革命的崛起
的淡水可被人类利用⋯]。农业用水占全球水资源消耗的 95 (包括降水和灌溉)，雨养农业覆盖了世界 83
的耕地，生产出占世界总产量 60 的食物。灌溉农业占世界水量提取的 70 ，灌溉了世界 17 的农田，生产
出占世界近40 的食物产量 ]，干旱缺水是影响雨养农业地区发展的主要限制因素 早在 197Z年联合国召
开的 人类环境”会议向全世界发出警告。水不久将成为一项严重的社会危机，石油危机之后的下一个危机就
是水 。1997年世界淡水资源综合评价中指出：“大约有占世界人I=f 1／3的人们正在遭受中度和高度的水胁
迫，这一结果主要来自于人口增加对水分的需求和人类的开发活动。到 2025年将有 2／3的世界人口处在缺
水条件下”，“水的缺少和污染将引起广泛性的公共健康问题，限制经济增长和农业发展，大范围地损坏生态
系统。它们将垒球食物生产推向危险的边缘，将导致世界许多地区的经济停滞不前 。中国水资源总量为
2．8万亿 m ，居世界第 6位，人均水资源不足世界平均水平的 1／4，是世界上 13个贫水国之一，居世界 109
位。中国养活着世界上22 的人口，但可用水却仅占世界水资源的7 ，且水资源地区分布极为不均，81 的
水资源集中在长江流域及其以南地区，占我国耕地 64．1 的北方地区人均水资源 519m。，仅分别为全国水
平的 1／5和世界平均水平的 1／20}降水和径流年内与年际间变化较大，江河径流水资源多为洪水难以充分
利用，枯水季节缺水问题十分突出，2o世纪 9o年代后每年有 3333．33万hm 农田遭受干旱危害，每年减产
粮食 754100亿 kg{全国有 400多个城市发生缺水危机，尤其我国北方地区缺水严重，华北地区人均水资源
量只有 501m ，部分地区不足 350m ，由于整个社会发展，华北地区需水量将不断增加，到 2010年要比现在
增加近400亿m。，到 2030年增加730亿m 。水资源严重不足已成为许多国家和地区农业与社会发展的首要
限制因素。黄河干流长时间高频率断流，华北地区已形成了世界上最大的地下漏斗。工农业用水资源急剧短
缺，直接影响了国民经济的持续发展。联合国粮农组织已明确指出我国北方、印度南方和墨西哥等地区是世
界上严重缺水地区。Norman E．Borlaug呼吁：“我们如何在有限可能利用的水资源条件下，生产更多的食物
来满足日益快速增长的人121需要，不可置疑的结论是，人类在 21世纪需要开展‘蓝色革命——让每一滴水生
产出更多粮食’(Blue Revolut{on-more crop f0t every drop)，去继续完成 20世纪‘绿色革命’的使命，科学
技术的发展在召唤我们走上这条道路口 】J。我国每年全社会用水总量为6000亿m。，农业用水 4000亿m。，农
业用水占总用水量的 73．4 (若考虑农村生活用水则占81．7 )，而发达国家农业用水比例多在 5o 以下。
我国灌溉水利用率和利用效率都很低，农业用水的60 被浪费掉，有效利用率仅为40 当前我国灌溉用水
利用系数仅有0．3～0．4，与发达国家相比相差 0．4～0．5；农作物水分生产率平均 Ikg／m 左右．与以色列
(2．32kg／m )相比相差 1倍以上。我国1 995年GDP用水效益为 10．7元／m ，仅为美国1990年的 1／8，日本
1989年的1／25(汇率按 1995年1．32美元计算)，说明我国节水潜力很大。据预计 2030年我国人口将达到 16
亿人，需要粮食6400亿kg，届时缺水 1300~2600亿m。。因此开展以节水农业为主的蓝色革命是农业可持续
发展的唯一选择0 I蓝色革命是绿色革命的继续，水资源的可持续利用，决定了绿色革命的可持续发展。为
在有限的水分条件下生产出更多的食物，满足世界人口迅猛增长的需要，蓝色革命将要继续完成绿色革命的
使命。21世纪的农业革命将是依靠高科技支撑的效益革命，即以节水农业为中心，同时提高水分、养分和光
温资源的利用效率，生产更多的无污染绿色食品，获得更大的经济生态效益 目前国际水稻研究中心和其他
国家的科学家合作育成能合成维生素A的金色水稻(Golden rice)，可弥补人体无合成维生素A的能力，从
而拯救无数因缺维生索A、铁元素而患失明和血友病的患者，提高全球人类健康 利用转基因方法培育低投
入品种(Low input variety)，充分利用自然资源的高效益作物品种也出现新的进展，如美国Florida大学和
Monsanto公司合作研究表明，转基因小麦中因备氨酸脱离氢酶基因(Glutamate dehydrogenase，GDH)高效
表达，在相同施肥条件下比对照小麦增产 29 ““。以小麦遗传育种专家李振声院士、植物生理专家匡廷云和
沈允钢院士为首联合攻关，正在进行作物高效利用养分的营养遗传育种、高效利用光能的高光效生理遗传育
种，特别是分子标记、基因克隆和转基因改良研究；张正斌等近年来深入进行高效利用水分的节水遗传育种
方面等研究，这些都具有超前的科技发展意识和重要的现实意义。随着世界科技的快速发展以及面临水资源
短缺的严螋挑战，为水而战的蓝色革命正在崛起。
2 蓝色革命的崛起
2．1 开发空间云求资源
解决干旱缺水的问题，当代更多的人们是想利用人工增降雨雪技术，开发空间云水资源。人工降水是 1
种投资少，成效大，受益面广，能快速增加水源的有效方法。据国内外的经验，人工增降雨雪作业可增加1o
~30 的降水量，投入产出比约为1：30 我国已有40多年应用人工影响天气技术防灾减灾的实际经验 ，
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 9卷
1999年我国北方出现了多年不见的秋冬春 3季连旱．南方一些地区也发生了季节性干旱，我国北京、河北、
山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、山东、安徽、河南、陕西、甘肃、青海、宁夏以及大连、青岛等地和南方的湖
北、广东、广西、福建等地实施了人工增雨作业 特别是北京市和福建省利用人工降雨增加城市供水水库的
水量 取得了显著的经济和社会效益，为缓解旱情．减少农业生产损失及稳定城市社会生活起到了很好的作
用。目前实施的西部大开发计划中我国政府决定实施“西部地区空中云水资源开发利用计划” 随着科技的快
速发展，人工降水技术在增加降水资源方面将发挥更大的作用。
2．2 降水资潦的涵养与调控
降水资源的涵养与调控最重要措施之一是在山区和平原大力开展植树造林活动．在草原和荒漠地区扩
大种草面积，退耕还林还草，增加国土林草覆盖面积．提高森林草原在降水资源的涵养和调控能力，减少水土
流失，同时改善生态环境，具有重要和长远的社会、生态与经济意义。目前我国政府已非常重视植树造林工
作，明确指出今后林业部门的主要任务是转森林开发为植树造林和森林保护，为中国的持续发展提供一个良
好的生态环境和丰富的自然物质基础；建设不同规模的水库大坝也是降水资源的涵养与调控重要措施之一．
除实现发电以外，在保证一定生态用水的同时尽量减少河流水资源的无效流失，多蓄存径流水资源，在农作
物生长发育季节高效利用及为城市长久的供水；防止洪涝灾害，同时在农村和城市大力推行在道路、楼房屋
顶、场地等修建各种雨水集流工程和小型蓄水设施，最大程度地将降水就地利用或异季利用，灌溉作物或渗
灌到地下．以补充地下水的亏缺，使有限的降水资源受到涵养和保护并高教利用
2．3 水资源的区域宏观调配
北方地区尤其是黄淮海地区水资源短缺与经济社会发展及生态环境保护之间的矛盾，已发展到仅靠节
水与挖掘当地各种水资源潜力难以解决地步。为从根本上缓解日益尖锐的水资源供需矛盾，在继续加大节水
力度和加强污水处理回用的同时，我国政府决定兴建南水北调工程，实现我国水资源的合理配置。根据我国
的地形地貌特点、水土资源的分布与组合状况以及经济社会发展对水资源的需求．确定了南水北调工程东
线、中线、西线 3条调水线路，形成与长江、黄河、淮河和海河相互联接的“四横三纵 总体格局 利用黄河贯穿
我国从西到东的天然优势，通过对黄河水量重新分配，可协调东、中、西部经济社会发展对水资源需求关系，
达到我国水资源南北调配、东西互济的优化配置目标 水利部副部长张基尧 2000年在全国南水北调工作会
议上讲话指出：东线、中线、西线 3项工程年调水总量约 380~480亿 m ，相当于在黄淮海平原和西北地区增
加 l条黄河的水量，可基本改变我国北方地区水资源严重短缺状况。此外我国还有北水南调如从松花江调水
到辽河。另外还有一些区域调水工程如在甘肃省引大秦调水工程，大连市引碧入连，天津市引滦进津．青岛市
引黄济青，还有广东省的东江工程把水从广东引到深圳再引到香港，这些调水工程都在一定程度上缓解当地
缺水的困难．为当地的工农业持续发展提供了良好的水资源环境。
2．4 节水农业
节水农业是一个大的系统工程，涉及方面很多，主要措施一是利用各种抗旱保墒栽培措施．尽量增加土
壤水库的蓄水能力和减少不必要的土壤蒸发；二是普遍推广建设中小型集雨工程设施如淤地坝、蓄水池、窑
窖等一尽量收集更多的雨水径流，同时防止水土流失；三是利用先进的灌溉技术，减步水资源浪费，将有限或
固定水源(水库等)利用渠管道输水再进行喷灌或滴灌，以灌溉更多的农田面积，实行效益最大化；四是进行
优化栽培管理(灌溉、旌肥化控等定额和时间)，种植商品价值高的优良作物品种(包括蔬菜、花卉和果树)，在
提高水分利用效率的同时提高经济效益；五是大力推广发展温室大棚和地膜栽培高效农业栽培模式 循环利
用水分．这是今后高教节水农业的主要发展方向 ]。
2．5 城市生活工业生产节水
相比之下，农村人口生活用水比城市要节约许多。城市生活工业生产节水潜力尚有待于进一步开发，特
别是大城市的众多大型工厂在节水方面潜力更大，城市x：,Ik节水是今后重要任务之一。目前工业化节水革命
已经开始，从节水龙头、节水洗衣机、节水马桶等家庭生活节水设施用具的出现，到工厂节约生产用水、冷却
循环用水、污水净化处理循环利用、公共绿化地带实施喷灌工程建设等．在我国已引起广泛重视并有长足发
展c城市生活工业生产节水设备产品不断问世，将加快我国城市工业化节水革命的发展，以取得更大的经济
效益和社会生态效益。
2．6 非淡水资潦的开发利用
利用非淡水资源是1种减少淡水资源利用压力的重要策略，在西方如美国、德国等国家用水为什么出现
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第 4期 张正斌等：2l世纪蓝色革命的崛起 2l
负增长?主要是通过利用非淡水性资源如美国海水利用是我国2个数量级，我国海水利用60多亿 ril ，美国2
～ 3千亿 m。。在火电厂、化工厂和炼钢厂等用水大户普遍实行用海水冷却代替淡水冷却，把耗水量大的工厂
建在沿海边．这不仅是国土整治战略上考虑的问题．也是水资源应用战略调控同题“ 利用城市污水、微成水
或在淡水中添加一定比例海水进行农田灌溉是今后节水农业的重要发展方向之一。我国科学工作者在新疆
维吾尔自治区利用微咸水灌溉植物、固沙护路取得了可喜成绩，国外也有类似的研究报遭。利用微成水滴灌，
土壤上层 30cm由于微或水的不断淋溶作用无太多的盐分积累，盐分主要积累在 30~50cm以下的土层中，
可保证植物的成活。国内外在沙漠中利用海水、微咸水进行水产养殖，减少了对淡水资源利用的压力，且开发
r新的水资源，取得明显的生态和经济效益。对城市污水进行净化处理实行循环利用，利用城市污水和降水
进行地下回灌以补充地下水的亏缺，有利于实现城市用水实行零增长。
2．7 生物节水
在各种节水措施中生物节水潜力很大．选育栽培高产和高效利用有限水分的优良品种是 1项投资少、见
效快、效益广泛的可持续发展农业关键措施，只有提高生物自身的水分利用效率才有可能取得节水上的新突
破。已有的研究表明，不同植物及基因型之间的水分利用效率有遗传多样性 ，水分利用效率是 1个可遗传的
性状，我国在作物水分利用效率的生理遗传研究方面还相对滞后+甚至个别方面尚属空白。
作物水分利用效率的遗传育种与分子标记研究，植物水分利用效率是 1个多基因控翩的性状，与环境
变化关系密切，因而至今还有许多人怀疑进行植物水分利用效率的遗传育种和转基因改良的可能性。80年
代中期澳大利亚的学者有研究表明，稳定性碳同位素”c和”c的比例在不同 植物中不同，碳同位素分辨
率 。c与植物水分利用效率[为生物(经济)产量／耗水量]成负相关，可作为植物水分利用效率选择改良的
指示性状“ 。Martin B．J． 首先利用RFLP和 c分析方法，用抗旱敏感栽培型和野生抗旱型杂交组台
的F 和回交 1代群体构建 RFLP图谱，间接地确定了影响西红柿水分利用效率的基因位于B、F和 Q染色
体上。Main M、A．R． 利用8”C分析方法，用高水分利用效率型和抗旱型的F 代群体构建 RFLP图谱．间
接地确定了控制大豆水分利用效率的基因位于LG1 2(G)、LG17(H)和 LG18(j)染色体上。Handly L．L L1 对
“中国春”一Betzes大麦附加系的地上部8”C分析，认为大麦 4H染色体上有控制高水分利用效率和与抗旱性
有关的基因。这些研究都首先开拓了植物水分利用效率遗传研究的新思路，使人们认识到受多基因控制的植
物水分利用效率特性 ，这也是可以进行遗传规律研究的。经过近十几年的大量研究表明，在不同植物和不同
实验条件下 C与叶片水分利用效率(为光合速率／蒸腾速率)，单株和大田水分利用效率[为生物(经济)产
量／耗水量]的正负相关关系并不稳定，不同实验结果相互矛盾，圜而用 8”C技术间接进行植物水分利用效
率基因定位的结果并不一定正确，引起了许多学者的怀疑。本研究认为只有对植物不同层次的水分利用效率
进行直接测定，并进行基因定位和分子标记，才能取得可靠的研究结果 。小麦是我国北方的首要粮食作
物，利用分子标记技术定位控制小麦水分利甩效率的基因，对培育高产高水分利用效率小麦品种，特别是对
当前我国西部大开发和农业可持续发展有重要意义。根据水分利用效率的定义，叶片水分利用效率=光台速
率／蒸腾速率，植株水分利用效率一生物(经济)产量／耗水量，减少和降低蒸腾是作物抗旱适应的重要途径之
一
，提高光合作用和增加产量有利于丰产性的获得 ，高水分利用效率特性能将丰产性和抗旱性结合在一起，
但目前国外尚无对小麦水分利用效率的基因定位和分子标记的研究报道。张正斌(1995~1998)利用小麦进
化材料研究表明，在小麦由2x(AA，BB，DD)一4x(AABB，AAGG)~6x(AABBDD，AAAAGG)的进化中旗
叶水分利用效率有递增的趋势 ，其生理机制是在小麦由2x一4x一6x的进化中旗叶由大变小，但气孔由小
变大·气孔密度则由大变小，导致气孔导度由大变小，同时造成小麦光合速率和蒸腾速率均呈递减进化．在此
情况下由于气孔对二者比例的优化调控，使光合速率相对下降幅度较小，而蒸腾速率相对下降幅度较大，因
而导致了小麦旗叶水分利用效率有递增进化的趋势 本研究利用小黑麦附加系确定了黑麦 4R染色体上有
控制旗叶高水分利用效率的基因 利用“中国春”端体和不同基因组遗传材料研究表明，小麦 A组染色体上
载有旗叶高光台速率和高水分利用效率基因，具体在 1AL(长臂)、2AL、2AS(短臂)和 7AS染色体臂上载有
高水分利用效率基因 ；利用中国农业科学院从美国引进的 OPATA×W7984的重组近交系(Recombined
inbreed lines，RILs)的RFLP作图群体，在Hogland溶液水培条件下对小麦苗期叶片水分利用效率和单株
水分利用效率等 33个生理形态性状进行了QTL(Quantitative trait loci)分析，在染色体 2A长臂上也找到 1
个控制叶片水分利用效率的QTL，在 6D染色体上找到在 1个紧密连锁标记区间发现有控制叶片水分利用
效率和单株水分利用效率的4个QTL+在小麦水分利用效率的分子标记方面取得了较大研究进展
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22 中 国 生 态 农 业 学 报 第 9卷
与改良抗旱和水分利用效率有关的转基因作物研究，C 植物因具有 PEPCK(~ 烯醇式丙酮酸激基
因)，能向卡尔文循环 RuBisco高效输送 CO：，提高光合速率，因而具有高的蒸腾效率(光台速率／蒸腾速率)
和大田水分利用效率(产量／耗水量)。1997年 日本科学家在世界上首次从 C 植物尾稻草属中克隆出
PEPCK基因，将之与水稻的RuBisco小卫星传送肽基因结合，导入 1个基因，水稻的co：固定能力就发生
了变化，作为CO 同化速率指标的CO 补偿点，对照水稻为 52～53 mg／kg，转基因水稻最大降至 47～48
g／kg。据日本烟草产业报遭 ，目前 C 光合途径基因活性提高已有成功报遭，但实际改变植物的表现型尚属
首次。2000年在菲律宾举行的国际水稻技术会议上美国华盛顿州立大学摩瑞斯 ·古宣布与日本农业研究人
员合作培育出含玉米高光效基因的转基因水稻，其产量比原水稻提高了 35 。据英国《新科学家》杂志发表
的文章报道，玉米基因除能促进水稻的光合作用外，还能增强水稻抗旱和抗高温能力。中国科学院等离子体
研究所利用离子束介导法将玉米高光效多系基因组转入水稻中，获得光合能力强的 10多个玉米稻新品系，
为水稻超高产高光效育种提供了宝贵的材料。将 c．植物的基因转入ca植物，能提高 ca植物的光合效率、产
量及抗旱和抗高温能力，无疑能提高c 植物的水分利用效率，以上实验都表明进行转高光效基因和高水分
利用效率基因作物研究具有很大潜力 从植物间水分利用效率遗传差异到水分利用效率基因定位及QTL
分析，均为转高水分利用效率基因作物打下一定的基础 “”]。HVA1是大麦中的 1个与ABA应答有关的与
抗旱节水关系密切的基因，xu等(1997)将来自大麦的晚期胚胎发生丰富蛋白基因HVA1导入水稻，第 2代
转基因水稻的抗旱性和抗盐性明显提高，在胁迫条件下转基因水稻具有较高的生长速率，抗旱性增加反映在
能延缓由胁迫引起的伤害症状，并在去除胁迫条件后促进恢复功能，在转基因水平上证明了植物抵抗一伤害一
修复一补偿生长的整体抗旱机制 。
Elumalai Sivamani等[ 在中度干旱条件下将来自大麦的HVA1导入小麦研究表明，这种转基因小麦
后代水分利用效率得到改良提高，其水分利用效率为 0．66～0．68g／kg，未转基因的对照小麦品种水分利用
效率为 0．53～o．57g／kg}同时研究表明，2个纯合转基因小麦比对照品种显著增加生物产量干物质量、根鲜
物质量和干物质量及茎叶干物质量，说明通过转基因途径可改良小麦抗旱和高效利用水分特性。过去有人认
为蒸腾作用与物理现象关系更加密切，因而对其生理遗传研究很少 张正斌利用不同染色体组的研究表明，
小麦A组染色体上有控制旗叶低蒸腾速率的基因，利用“中国春 双端体的研究表明，染色体 2AL有控制旗
叶低蒸腾速率的基因，说明小麦叶片蒸腾速率也受遗传控制，但有关蒸腾速率的分子标记和利用低蒸腾基因
进行作物抗旱节水遗传育种改良的研究尚未见报道。从理论上而言，能对水分利用效率及其相关基因进行分
子标记和定位的就能对这些基因进行克隆，凡能克隆出调控光合速率、蒸腾速率和水分利用效率有关的基
因，则一定能通过转基因方法获得高水分利用效率的转基因植物，进行转节水(高水分利用效率)基因植物的
培育和改良，目前尚未见有直接转水分利用效率基因的报道，因而在此方面还有很大潜力可挖
植物水分利用效率是一个可遗传的性状，通过育种提高作物水分利用效率是完全可能的，或者说作物育
种对高水分利用效率的选择已走在生理遗传研究的前面。过去的生理研究只重视抗旱性的提高，而忽略了高
水分利用效率的研究，因而出现了抗旱性高的材料往往产量较低的局面 近几百年来我国北方一些地区降水
量大致相对稳定，有的地区甚至呈递减趋势，但作物产量逐渐上升，除肥料等其他增产因素外，现代品种具有
一 定的抗旱性和较高的水分利用效率特性 ，是获得稳产高产的重要原因之一，这是作物遗传育种在抗旱和节
水方面改良的现实 作物抗旱性是由多基因控制，与丰产性不易结合，而高水分利用效率特性能将丰产性和
抗旱性结合为一体 ，其育种潜力更大，应用杂交育种和转基因工程培育抗旱节水高产品种是新的途径 。
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进一步实施全国生态农业建设六项工作重点
党中央、国务院高度重视生态农业建设，江泽民总书记强调指出；要“大抓植树造林，绿化荒漠，建设生态农业”，并在 2001
年中央人口资源环境工作座谈台上再次强调：。要结合农业结构调整，积极发展生态农业、有机农业，使农药、化肥使用量降低
到一个合理的水平，控制农业面源污染，保证农产品安全”。2000年 3月温家宝副总理对生态农业建设专门批示：“要认真总结
经验，加强组织顿导，依靠科技创新，把生态农业建设与农业结构调整结合起来，与改善农业生产条件和生态环境结合起来，
与发展无公害农业结合起来，把我国生态农业建设提高到一十新水平 。目前生态农业建设已经列入《国民经济和社会发展第
十十五年计划纲要》和《全国农业和农村经济发展第十十五年(2001—2005)计划》当中，农业部也把生态农业建设列为西部太
开发十大措施之一。针对当前生态环境恶化趋势和农业进入新阶段及加入WTO的新形势，全国生态农业建设领导小组近 日
提出生态农业建设将围绕农业增效、农民增收，结合农业产业结掏调整和西部大开发重点抓好以下几项工作：一是进一步加
大生态农业推广力度。在现有生态农业县建设的基础上采取滚动发展、分步实施的方法，争取到“十五”末期生态农业建设覆
盖耕地面积达到 2000万 hm 左右 在建设内容上突出与农业结构调整、增加农民收入、改善农业生产条件和生态环境的结
合，大力发展无公害农产品t促进生态农业产业化 同时将加快对不同类型区生态农业建设模式和技术的研究与推广，2002年
要总结出生态农业建设十大成功模式和技术，在全国大面积推广 二是突出重点，开展特殊类型区生态农业建设。配合国家重
点环境综合整治工作，在太胡、滇池、巢瑚、三峡库区等区域建立以农业面源污染防治，无公害农产品生产为主的生态农业示
范区 在农牧交错带实施以生态恢复与重建，特色无公害农产品生产为主的生态农业工程建设 合理利用自然资源，实现生态
环境保护和经济发展的协调统一。三是结合西部大开发战略，在西部地区实施生态家园富民计划．建设以日光温室为嵌托，集
种植 养殖、太阳能和沼气利用为一体的庭院生态工程，将农村可再生能源技术进行优化组合，集成配套，建设成能源、生态、
经济良性循环的生态家园，以减少对生物质能源的悄耗，提高林草覆盖率，防止水土流失。同时加大农业结构调整力度，实施
退耕还林还草，发展特色农业。四是加大生态农业科技投入力度。着力解决农业产业结构优化 资源合理配置、农业面源污染
防治 生态农业产业化和无公害农产品技术等问题。同时要加强技术创新体系建设，不断丰富生态农业理论、实用技术、工程
模式，进一步探索产业化发展机制。通过研究与示范，建立一批不同类型生态农业高新技术示范圊区，为我国生态农业全面快
速发展提供支撑。五是建立和完善生态农业建设的保障体系。尽快制定生态农业建设的有关法律、法规及配套的政策、措施和
规范，逐步使生态农业建设走上规范化、法制化轨道；进一步完善资金投入机制，建立企业和农民参与、投入的市场化运作方
式；加强生态农业建设管理和技术服务体系建设t进一步完善从中央到地方的生态农业建设高效有序的管理和技术服务网
络。六是积极开展国际交流与合作。要鼓勖和弓『导企业和农民充分利用国内外市场与资源，不断弓『进吸收国外生态农业建设
先进技术，借鉴国外的成功经验和管理机制 ，提高我国生态农业技术水平和科技含量 同时实施走出去战略 ，利用我国生态农
业的成功技术和模式，加强国内外在生态农业领域的交流与合作．为 21世纪农业的可持续发展作出贡献。
(马宝珍)
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