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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

1974年，科恩(cohen)将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基因转到大肠杆菌体内，打开了转基因技术应用的大门。转基因技术按照对象分类可分为微生物基因重组技术、动物转基因技术和植物转基因技术。我们研究转基因植物主要为了是提高多肽或工业用酶的产量，改善食品的质量，提高农作物对病虫害的抵抗力。利用分子生物学技术改变生物的遗传物质，即将某些生物的基因转移到农作物中去，使其在性状、营养品质、消费品质方面转变成人类所需要的物种，从而得到转基因农作物。自1996年转基因农作物产业化应用后，全球转基因技术研究与产业应用得到迅速发展。

转基因作物的大规模种植可以为人类带来巨大的利益，但同时转基因作物的生物安全性也存在许多隐患。从1983年世界上最早的转基因作物（烟草）诞生至今，国内外出现了不少生物安全事件，如1998年的“普斯泰(pusztai)”事件、1999年帝王蝶案、2001年的墨西哥玉米事件等。转基因作物的双面性引来了不少争议，但仍有不少人请愿支持转基因技术应用于农业领域，所以对转基因作物安全性的研究十分重要。

转基因作物外源基因的扩散是引发一系列的环境安全问题的主要原因，而花粉逃逸（尤其是异花授粉作物的花粉）是导致基因漂流问题的主要途径，所以研究转基因作物花粉扩散模型，准确估计花粉扩散浓度和基因漂流最大距离，是评估、预测和防御转基因作物环境风险的一种重要方法。至今，国内外有不少关于水稻、玉米、棉花等作物花粉扩散的研究，建立了各种不同的扩散模型，但模拟结果都不够稳定。

2. 研究的基本内容

花粉源强大小的准确估计是花粉扩散模拟的重要前提，因此，本课题主要从玉米花粉的源强及扩散模型两方面研究转基因作物基因漂流。本课题的研究内容主要有：

(1)利用2010年公主岭试验点气象观测资料，定性分析花粉源强的变化规律，考虑温度、湿度、光辐射等气象因子构建合适的源强模型进行定量计算；

(2)以三维拉格朗日随机扩散模型为基础，结合源强变化的特点进行修正，得出更为合理的花粉扩散模型；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

论文拟分五部分研究转基因花粉扩散及基因漂流。第一部分阐述了课题的研究意义及进展，即转基因作物花粉的扩散引起的基因漂流的环境问题及研究现状。第二部分是论文的关键，即关于模型的确立。先整理总结花粉源强的变化规律，再构建源强模型，最后根据各个输入参数构建三维拉格朗日扩散模型。第三部分主要是气象数据的录入与输出。第四部分是通过比较模型输出结果与实地观测结果分析模型拟合效果。第五部分即对课题研究的总结。

4. 参考文献

[1]marceau a, saintjean s, loubet b, et al. biophysical characteristics of maize pollen: variability during emission and consequences on cross-pollination risks[j]. field crops research, 2012, 127(1):51-63.

[2]胡凝, 江晓东, 胡继超,等. 玉米潜在花粉源强计算模型的建立、改进与检验[j]. 生态学杂志, 2015, 34(1):282-287.

[3]杨桂平. 玉米的花器形态及开花习性[j]. 安徽农学通报, 2011, 17(14):140-140.