生物技术在林木遗传改良中的应用与进展

随着科技的不断发展,生物技术的发展也极为迅速,生物技术是自70年代开始发展的,是技术改革的重要组成部分,更是农业、林业发展不可缺少的关键技术,尤其是在林木遗传改良中的应用,如,林木细胞工程、林木基因工程等,对林木业的发展有着极大的作用,更有利于林木业良种的繁育。     

林木蛋白质组学研究进展

近年来,应用新的基因组学技术来研究林木生长发育以及林木对生物与非生物胁迫的反应已使得人们对林木生物学有了相当大的了解。蛋白质组学是林木生物学的重要内容。本文综述了林木蛋白质组学在群体遗传、遗传作图、逆境生理、组织器官以及木材形成等方面的研究进展,并简要介绍了林木蛋白质组数据库。最后展望了林木蛋白质组学的发展前景。     

发根农杆菌Ri质粒rol基因研究进展及在林木改良上的应用

Ri质粒上携带的诱根基因的表达不仅能导致植物被感染部位形成大量的毛根,而且由毛根容易获得再生的转化植株,这些植株可表现出许多能稳定遗传的表型变异,在植物遗传改良中有着广阔的应用前景。20世纪80年代以来,国内外学者对发根农杆菌Ri质粒及其rol基因进行了广泛深入的研究。本文重点综述了农杆碱型发根农杆菌Ri质粒的结构与功能,rol基因的位点与特征,Ri质粒的转化与rol基因的表达对植物生长发育的影响及在林木遗传改良上应用等方面的研究现状,并讨论了Ri质粒rol基因在林木遗传改良应用上存在的问题与应用前景。     

发根农杆菌Ri质粒rol基因研究进展及在林木改良上的应用

Ri质粒上携带的诱根基因的表达不仅能导致植物被感染部位形成大量的毛根,而且由毛根容易获得再生的转化植株,这些植株可表现出许多能稳定遗传的表型变异,在植物遗传改良中有着广阔的应用前景。20世纪80年代以来,国内外学者对发根农杆菌Ri质粒及其rol基因进行了广泛深入的研究。本文重点综述了农杆碱型发根农杆菌Ri质粒的结构与功能,rol基因的位点与特征,Ri质粒的转化与rol基因的表达对植物生长发育的影响及在林木遗传改良上应用等方面的研究现状,并讨论了Ri质粒rol基因在林木遗传改良应用上存在的问题与应用前景。     

林木花药培养研究进展及展望

多数林木在遗传上高度杂合,给育种和遗传研究带来很多不便。与农作物相比,林木花药培养的意义更为重大。对国内外林木花药培养的现状及影响花药培养的主要因素进行了概述,讨论了其在21世纪分子生物技术时代的应用前景,旨在促进林木花药培养技术的完善并开拓其应用领域。     

林木全基因组关联分析研究进展与展望

随着新一代基因组测序技术的快速发展,全基因组关联分析(genome wide association study, GWAS)在揭示林木复杂性状的数量遗传变异规律、解析关键基因的遗传调控机制及推动林木分子辅助育种等方面展示出前所未有的应用前景.本文首先综述了GWAS的核心理论、研究方法及其在木材性状和适应性遗传基础研究中的研究进展.随后,针对林木数量性状遗传研究中普遍存在的"丢失遗传力"(missing heritability)问题,本文从高通量表型组学平台的组建,多种遗传标记的联合利用,多组学数据的系统剖析以及加性、显性与上位性关联模型的开发等方面提出了未来GWAS的发展对策.最后,结合当前林木遗传改良的实践需求,展望了GWAS策略在林木分子育种领域的广阔应用前景.     

林木抗病基因工程研究进展(综述)

林木抗病基因工程研究的关键是建立高效的遗传转化体系和选择优良的抗病目的基因。本文就近年来林木抗病基因工程中有关遗传转化体系的建立及抗病目的基因的应用进行简要综述。     

林木花药培养研究进展及展望

多数林木在遗传上高度杂合,给育种和遗传研究带来很多不便。与农作物相比,林木花药培养的意义更为重大。对国内外林木花药培养的现状及影响花药培养的主要因素进行了概述,讨论了其在21世纪分子生物技术时代的应用前景,旨在促进林木花药培养技术的完善并开拓其应用领域。     

遗传标记及其在林木研究中的应用

遗传标记经历了形态标记、细胞学标记、生化标记和分子标记等4个阶段,其中分子标记的发展最为迅猛和有效。本文比较了几种主要分子标记方法的特点,为更好地利用分子标记提供了理论依据,并对分子标记在林木遗传多样性研究、遗传育种、DNA指纹图谱的构建、亲缘关系鉴定及分类研究等方面的应用做了介绍。     

转基因林木研究进展

生物技术和基因工程为林木商用价值的提高开辟了广阔的前景。综述了最近几年转基因林木耐逆性提高、木质素的分子改造、植物体的繁殖不育以及转基因林木的安全性等研究进展。     

林木抗旱的渗透调节及其基因工程研究进展

与其它植物一样,林木对干旱的适应和抵御机理是多种多样的,渗透调节是其中重要的一个方面。在通过渗透调节抵御干旱胁迫的过程中,起作用的有一些小分子渗透调节物质,如脯氨酸、甜菜碱等;也有果聚糖、海藻糖和蔗糖等可溶性糖类;Lea蛋白在很多植物抵御干旱胁迫过程中也起到了重要作用。本文介绍了林木抗旱性的渗透调节机理及基因工程研究进展,并探讨了林木抗旱基因工程改良中面临的问题及改进措施。     

基因工程与植物的遗传改良

概述了植物基因工程的发展历史及其在植物遗传改良中与常规改良技术相比具有的明显优势,介绍了经基因工程技术改良的转基因植物研究与应用状况,分析了植物基因工程在植物遗传改良中的潜在风险．阐述了利用植物基因工程进行遗传改良与常规遗传改良的关系,并对今后基因工程在植物遗传改良中的应用前景进行了展望。     

转基因林木潜在生态风险研究进展

近20年来,转基因技术在林木上的应用已使林木遗传育种研究取得了可喜的成绩,部分转基因林木已经进行了田间试验,还有一些获得了商品化许可。但与此同时,转基因林木的生态安全问题也逐渐引起了人们的关注,这些问题主要体现在外源基因的水平转移,垂直流动以及对昆虫、土壤生态系统、病毒等的潜在影响上。本文简要介绍了转基因林木田间试验、商品化生产情况及其潜在的生态风险,并对转基因林木的进一步发展进行了展望。     

生物技术在林木遗传育种中的实际应用研究

本文主要介绍我国园林育种基本情况,阐述我国园林育种取得成效,随着社会不断发展,我国在林木基因研究、品种改造取得卓著成效。本文主要探究生物技术在园林育种中的应用,探讨相关技术。     

我国枣生物技术研究进展

生物技术的发展为枣种质资源的研究、创新及新品种培育提供了更多的途径。本文综述了近年来我国枣生物技术的研究进展,主要包括离体培养、分子标记、基因工程3个方面的内容。目前,生物技术是枣传统育种的有效补充,已成为枣遗传改良、种质资源创新和科学研究的重要技术。     

基因组时代林木抗病分子机理研究的新进展

林木的分子病理学研究长期以来落后于农业作物病理学。随着高通量测序技术的问世,林木的分子病理学研究迎来了一个崭新的时代。从2006年至今,杨树、云杉等重要森林树种的全基因组测序相继完成,这为全面解析林木的抗病过程提供了遗传背景。同时,转录组学和全基因组关联分析的应用使得人们能快速地积累大量的数据,从而为揭示林木和病原菌之间的分子互作机制奠定了基础。近两年来CRISPR/Cas9基因编辑等分子生物学技术创新不断。高效的分子生物学技术结合基因组学研究有利于林木育种的研究。以下阐述了林木对抗病原菌入侵的生理机制,综合论述了近十年来基因组学和转录组学研究在木本植物分子病理学方面所取得的成果,总结了分子生物学技术在林木抗病领域的研究成果,分析了存在的问题和未来发展的趋势,以期为林木抗病育种提供参考。     

微生物菌种改良的新方法新策略

自然分离得到的原始菌种远不能达到工业生产要求,通过菌种改良获得高产菌种是有效的手段。传统方法虽然无需了解过多遗传背景就能取得成效,但往往耗时费力。随着DNA重组技术、原生质体融合、组学研究的应用日益广泛,微生物菌种改良的新方法和新策略诸如代谢工程、基因组改组和系统生物技术、核糖体工程、表观遗传修饰等逐步发展起来。以下综述了近年来菌种改良相关领域方法和策略特别是首次报道的表观遗传修饰的最新进展。     

CRISPR/Cas9系统在林木基因编辑中的应用

CRISPR/Cas9系统可以对目标基因进行精确定点编辑,是目前公认的最有发展潜力的基因编辑技术,并已在主要粮食及经济作物的精准育种方面发挥了重要作用。CRISPR/Cas9系统的出现也为林木基础研究和分子育种带来了新的途径。近年来CRISPR/Cas9系统在林木遗传研究中的应用越来越广泛,不仅实现了抗旱、抗病等林木新品种的培育,而且在调控木质素合成和缩短林木育种周期等方面也展现了巨大潜力。本文详细梳理了CRISPR/Cas9系统在林木基因功能验证及遗传改良中的研究进展,并对未来需要完善的相关问题和发展趋势进行了展望,以期为林木功能基因组研究和林木基因工程育种提供有益参考。     

林木基因组学研究进展

林木基因组学研究进展迅速。结构基因组学方面,已构建了近40个主要造林树种的遗传连锁图谱,在不同树种中定位了30余个重要的数量性状位点,在部分树种中开展了基因组比较和综合图谱构建研究,杨树的全基因组测序已经完成,桉树的全基因组测序正在进行。功能基因组学方面,已分析了主要造林树种多种组织的转录组EST序列,对林木次生生长与木材形成、开花和抗寒性的形成等过程开展了功能基因组学研究。另外,探讨了林木基因组学研究的发展趋势,以期为我国林木基因组学研究提供有益的参考。     

高羊茅和其他羊茅植株再生与遗传转化研究进展

高羊茅、紫羊茅和草地羊茅均为很重要的多年生冷季型牧草与草坪草,生物技术在其品种改良中具有很大的应用潜力。30年来,三种羊茅的组织培养、胚性培养物的长期保存以及遗传转化等研究取得了较大进展,已建立起多种植株再生体系和遗传转化技术,但作为单子叶植物,这些草种的组织培养和转基因遗传改良也还存在一些问题。本文就以上几方面的内容进行了综述。