全文总字数：4363字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

水稻作为一种重要的农业经济作物，是风媒传粉的自花授粉植物，其基因飘流一直以来备受关注。基因飘流是指作物的目标基因向附近的近缘种的自发转移，导致近缘种发生内在的基因变化，具有目标基因的一些特征，而水稻的基因飘流一直以来备受关注，掌握水稻基因飘流规律、设置合理的隔离距离、控制水稻的基因飘流，是目前生物安全工作的重点之一。

我国水稻种植面积极广，南起海南三亚（18n）北至黑龙江黑河（52n），只要有水源的地方都有水稻种植。各地气候迥异，使得一地的田间试验结果因试验材料、环境条件的不同常常变异范围较大，在异地应用这些田间试验数据具有很大的局限性。此外，目前尚有一些问题仅有定性的答案而缺乏定量的数据。比如，扩散到花粉源区以外的花粉量有多少？随着花粉源区的增大，扩散到源区以外的花粉量会持续增加吗，有没有临界点？随着花粉源面积的增大花粉浓度值怎样变化？......。基于现有的试验条件，这些问题很难用田间试验数据来回答，模型是解决这些问题的有效方法。与玉米、油菜等作物相比，水稻花粉扩散模型的研究相对薄弱。除此之外现有的水稻花粉扩散模拟还存在着以下不足，包括花粉源强、交叉轨迹效应以及花粉含水量。由于研究手段的不足，这些在以往的研究中一直未被提出和分析过，模型参数还有待于优化。而拉格朗日随机游走模型（lagrangian stochastic model，ls model）在玉米、油菜花粉扩散模拟方面有广泛的应用，因此建立水稻花粉扩散模型有助于上述问题的解决以及改善水稻花粉扩散过程的模拟精度，为水稻基因飘流的风险评估和安全监管提供基础数据和科学依据。

2. 研究的基本内容

1.水稻花粉源强的估算及其影响因子分析

(1)研究花粉源强的变化特征，分析气象条件对花粉源强的影响。

(2)综合考虑水稻本身的开花习性以及气象条件对花粉源强的影响，开发水稻花粉源强子模型。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1实施方案

本项目首先通过田间试验测定逐日的水稻花粉源强、逐时的开花量、不同位置上的花粉浓度和沉降通量以及开花期的气象条件。其次，研究花粉源强的变化特征，开发一个水稻花粉源强子模型。然后，优化花粉沉降速度的参数化方案，引入“交叉轨迹效应”的订正参数；将之与拉格朗日随机游走模型耦合，建立水稻花粉扩散模型。最后运用验证后的水稻花粉扩散模型开展敏感性分析，探讨水稻花粉扩散中的科学问题。

1.1.1田间实验

4. 参考文献

[1]国家统计局. 中国统计年鉴-2011[m]. 2012, 北京: 中国统计出版社.

[2]胡凝, 姚克敏, 袁潜华, 贾士荣, 何美丹, 江晓东, 徐立新, 胡继超, 裴新梧. 海南南繁区水稻基因飘流的最大阈值距离及其时空分布特征[j]. 中国农业科学,2014(23): 4551-4562

[3]wang, f., q.h. yuan, l. shi, q. qian, w.g. liu, b.g. kuang, d.l. zeng, y.l. liao, b. cao, s.r. jia. a large-scale field study of transgene flow from cultivated rice (oryza sativa) to common wild rice (o. rufipogon) and barnyard grass (echinochloa crusgalli)[j]. plant biotechnol j, 2006, 4(6): 667-76.