植物育种中的分子标记辅助选择

植物育种中的分子标记辅助选择陆朝福,朱立煌（中国科学院遗传研究所北京１００１０１）一、引言优良品种是当今复杂的、高生产力的农业经济的基础。对目标性状（如高产、优质、抗逆等）的选择是新品种培育过程中的中心环节。传统的依赖于植株表型的选择要求丰富的经验和长达数年甚至十几年的时间,此外对一些特殊性状的直接鉴定还受到许多条件的限制,因此如何提高选择的效率和减少育种过程中的盲目性是进一步拓展品种生产力?...     

AFLP标记及在植物中的应用

ＡＦＬＰ是 1 992年由荷兰Ｋｅｙｇｅｎｅ公司Ｚａｂｅａｕ、Ｖｏｓ在ＰＣＲ和ＲＦＬＰ的基础上发展起来的一种检测ＤＮＡ多态性的新方法[1] ,并于1 993年获得欧洲专利局专利。与ＲＦＬＰ类似 ,ＡＦＬＰ也是通过限制性内切酶片段的不同长度检测ＤＮＡ多态性的一种ＤＮＡ分子标记技术。由于ＲＦＬＰ是以传统的Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交为基础的 ,操作繁琐 ,对ＤＮＡ多态性的检出的灵敏度不高 ,在连锁图上有很多大的空间区。随着ＰＣＲ技术广泛应用 ,对分子标记技术的发展产生了巨大的推动作用。除了ＲＦＬＰ(限制性内切酶酶切片段长度多态性标记 …     

葡萄抗病无核胚挽救育种及分子标记辅助选择

以欧洲葡萄无核品种为母本,中国野生葡萄双优、欧山杂种北醇及8个欧洲葡萄品种为父本共进行了16个组合的杂交,通过胚挽救技术获得胚挽救苗55个株系。利用无核基因特异引物GSLP1、抗黑痘病和抗炭疽病基因RAPD标记对杂种株系进行分子检测,杂种中检测出拥有无核基因RAPD标记的22株、拥有抗黑痘病基因RAPD标记的16株、拥有抗炭疽病基因RAPD标记的9株。在这些胚挽救杂种苗中,同时拥有无核、抗黑痘病、抗炭疽病基因RAPD标记的胚挽救苗4株,同时拥有无核和抗黑痘病基因RAPD标记的胚挽救苗9株,同时拥有无核、抗炭疽病基因RAPD标记的胚挽救苗1株。     

分子标记及其在植物遗传育种中的应用

遗传标记可以说是生物群体中可识别的遗传多态性的一种表现形式。随着遗传研究特别是遗传作图的不断深入,遗传标记已从传统的以等位基因的表型识别为基础的形态标记、以染色体的结构和数目为特征的细胞学标记,及具有组织、发育及物种特异性的同工酶标记,拓展到目前已广泛应用的以ＤＮＡ多态性为基础的分子标记技术。现代分子标记技术的出现和发展为植物遗传育种研究的许多领域注入了新的活力。本文着重就目前植物遗传育种中所应用的一些主要分子标记技术及其应用作一概述。１　常用的分子标记技术自８０年代初有人提出用ＲＦＬＰ作为遗传…     

作物抗旱相关分子标记及其辅助选择的研究进展

分子标记辅助选择育种给作物抗旱育种提供了新的途径。本介绍了国内外在小麦、玉米、水稻、大豆等重要农作物抗旱相关分子标记方面的研究进展。对作物抗旱相关QTL分子标记辅助育种进行了探讨,并对其发展策略提出了一些思考。     

玉米抗甘蔗花叶病毒分子标记开发

由甘蔗花叶病毒引起的玉米矮花叶病是我国黄淮海地区玉米生产的重要病害,开发抗矮花叶病基因分子标记是开展抗病分子标记辅助育种的基础。本文基于玉米6．00-6．01区域的“一致性抗甘蔗花叶病毒QTL区间”寻找抗病基因的功能保守域,依据序列多态性开发出抗病分子标记InDel-130和InDel-110,在已知抗性的102份玉米自交系中进行验证。通过分析标记抗病带型和感病带型中的抗病和感病自交系数目,卡平方测验表明标记InDel-130在供试自交系中与抗病性的表现独立无关．而标记InDel-110与甘蔗花叶病毒抗性高度相关,为共显性标记,可用于玉米抗甘蔗花叶病毒种质筛选和分子标记辅助育种。     

玉米抗甘蔗花叶病毒分子标记开发

由甘蔗花叶病毒引起的玉米矮花叶病是我国黄淮海地区玉米生产的重要病害,开发抗矮花叶病基因分子标记是开展抗病分子标记辅助育种的基础。本文基于玉米6.00-6.01区域的“一致性抗甘蔗花叶病毒QTL区间”寻找抗病基因的功能保守域,依据序列多态性开发出抗病分子标记InDel-130和InDel-110,在已知抗性的102份玉米自交系中进行验证。通过分析标记抗病带型和感病带型中的抗病和感病自交系数目,卡平方测验表明标记InDel-130在供试自交系中与抗病性的表现独立无关,而标记InDel-110与甘蔗花叶病毒抗性高度相关,为共显性标记,可用于玉米抗甘蔗花叶病毒种质筛选和分子标记辅助育种。     

SRAP标记及其在植物遗传育种中的应用

SRAP标记是基于选择性扩增开放性阅读框的新型分子标记,具有简便、高效、重复性好、高共显性等优点,在植物育种中已经得到广泛应用.本文介绍了SRAP标记基本原理和特点,对SRAP标记在遗传多样性研究、遗传连锁图谱构建、比较基因组以及分子标记辅助选择育种等方面的应用进行了综述.     

亚麻分子标记辅助育种研究进展

亚麻作为一种经济作物,综合利用价值高,亚麻籽丰富的营养成分和活性物质以及优质的纤维品质使得亚麻越来越受到青睐,因而培育高品质亚麻品种成为当前的育种目标.传统育种方法因周期长、选择有限等原因限制了育种进程,随着分子生物学和分子标记等技术的发展,传统育种手段结合分子育种在一定程度满足了育种需求.文章对分子标记在亚麻研究中的...     

天蚕素及其在植物抗病育种中的应用

天蚕素是一类广泛存在的小分子抗菌肽。从目前所鉴定的天蚕素来看,大多在体外有很强的抗(抑)菌作用,部分在体内也有很好的抗(抑)菌效果。随着对天蚕素及其抗(抑)菌作用机制研究的深入,利用天然、化学修饰的天蚕素基因,通过植物遗传转化途径,在植物抗病育种的研究中取得了很大进展。本文还对天蚕素能否在植物中实现功能性表达进行了探讨。     

标记辅助选择改良数量性状的研究进展

本系统地介绍了近年来有关标记辅助选择改良数量性状的研究进展,主要包括标记辅助回交、指数选择与最佳线性无偏预测的理论和应用研究概况。理论与计算机模拟表明标记辅助选择比常规表型选择更有效,但在实际育种中并不理想。同时本还就当前标记辅助选择存在的问题和前景进行了讨论。     

转基因RNAi技术在动物抗病毒育种中的应用

病毒对动物和人类健康都是极大的威胁,抗病毒疫苗虽然能在一定程度上预防病毒病,但目前几乎还不能对变异的传染病进行抗病毒治疗。尽管RNA干扰研究到目前才短短十几年,其作用机理已基本清楚。RNAi能够非常有效的抑制病毒体内复制,其介导的抗病转基因动物的研究相继取得了阶段性进展,抗疯牛病转基因羊和牛,抗内源性逆转录病毒猪以及抗核型多角体病毒病的转基因家蚕已经成功获得。尽管如此,目前的研究主要还是集中在细胞水平及小鼠模型方面,获得的转基因动物种类和数量有限,但为培育动物抗病毒品种提供了理论依据和技术支撑。随着转基因技术的不断的进步和成熟, RNA干扰技术将成为动物抗病毒育种中最有应用前景的方法之一。     

利用分子标记辅助选择改良珍汕97的稻瘟病抗性

利用回交育种中产生的回交群体，结合前人的研究结果构建了Pi1基因区域的局部分子标记连锁图，通过BC1F2家系的接种结果判断其基因型。将Pi1定位在RFLP标记RZ536与SSR标记RM144之间，图距分别为9．7cM、6．8cM，从而建立了一套完整的以PCR为基础的分子标记辅助选择体系。通过分子标记和抗性验证两种选择方式相结合，经过三代回交将Pi1区段快速导入受体亲本珍汕97B中。在BC3F1中利用15条ISSR引物扩增的167条随机分布在基因组中的多态性带筛选背景，得到4个背景较好的单株。经过纯合筛选及抗性验证后共得到17个带有抗性基因Pi1的改良珍汕97株系。试验表明微卫星标记在正向选择、负向选择及背景选择中都起到极大的作用。     

In Vitro Selection for Improved Plant Resistance to Toxin-Producing Pathogens

Simultaneously with the progress in plant biotechnology since the 1980s, new methods in plant pathology have been developed. This review summarizes papers that cover basic research on the effects of selective agents on in vitro cultures of host plants, as well as applications of agents in regeneration systems that result in lines with increased variability in resistance or susceptibility. The first part of the study deals with theoretical aspects of the interactions between plants and toxin‐producing pathogens, mode of phytotoxic action, and host‐ and non‐host‐selective toxins. The second part lists and describes various agents used for selections in vitro. In the last two decades more than 100 publications focused on these selections for the improvement of resistance to plant pathogens. Over 30 plant species were examined to utilise various selection agents extracted from about 40 plant pathogens. The review covers basic research studies and methods that elucidate the relationships between in vitro and in vivo mechanisms of resistance, but also try to develop practical applications to obtain resistant breeding lines. Such methods often utilise some type of explant cultures of the host plants that are treated with various selective agents (culture filtrates, toxins, elicitors), which then elicit typical reactions that parallel those by the pathogens. Their application successfully resulted in resistant lines in banana, carnation, grapevine, strawberry and wheat. Nowadays, these techniques are an important complement to classical breeding methods.     

由高粱花叶病毒和甘蔗花叶病毒引发的浙江甘蔗花叶病害

从浙江省5个地区采集表现花叶症状的甘蔗病叶,用马铃薯Y病毒科简并引物做PCR扩增及测序鉴定.序列分析表明,5个甘蔗样品均含有高粱花叶病毒(SrMV),其中3个样品中还存在甘蔗花叶病毒(SCMV)的复合侵染.序列比较和系统进化树分析表明,浙江甘蔗样品中的SrMV序列彼此很相似,核苷酸同源性大于93%,与已报道的4个美国分离物在CP区域同源性很高,但是3′非编码区的同源性却仅为70%左右.SCMV欧洲和中国玉米分离物及美国、南非和澳大利亚甘蔗分离物分别形成两个远缘群体,浙江甘蔗分离物群体位于两者之间;群体间CP氨基酸序列同源性均大于80%.甘蔗和玉米上的SCMV差异明显,多为无义突变.     

利用分子标记辅助选择改良珍汕97的稻瘟病抗性

利用回交育种中产生的回交群体,结合前人的研究结果构建了Pil基因区域的局部分子标记连锁图,通过BC1F2家系的接种结果判断其基因型.将Pi1定位在RFLP标记RZ536与SSR标记RM144之间,图距分别为9.7cM、6.8 cM,从而建立了一套完整的以PCR为基础的分子标记辅助选择体系.通过分子标记和抗性验证两种选择方式相结合,经过三代回交将Pi1区段快速导入受体亲本珍汕97B中.在BC3F1中利用15条ISSR引物扩增的167条随机分布在基因组中的多态性带筛选背景,得到4个背景较好的单株.经过纯合筛选及抗性验证后共得到17个带有抗性基因Pi1的改良珍汕97株系.试验表明微卫星标记在正向选择、负向选择及背景选择中都起到极大的作用.     

黄瓜分子标记辅助育种研究进展

本文综述了不同分子标记技术在黄瓜遗传连锁图谱构建、重要性状相关基因的定位、种质资源遗传多样性分析和亲缘关系鉴定、分子标记辅助选择、种子纯度与活力鉴定及其在黄瓜遗传育种等方面的应用,讨论了目前黄瓜遗传育种中应用分子标记技术存在的问题和今后育种工作的重点,并对黄瓜分子标记辅助育种的前景作了展望。