能源植物麻疯树分子育种研究进展

麻疯树作为一种重要的能源植物,虽然在常规育种方面的研究比较多,但在分子育种上仍处于起步阶段。在详细综述了国内外能源植物麻疯树基因的克隆,组织培养再生体系的建立相关研究进展的基础上,重点介绍了农杆菌介导转化法、基因枪介导转化法和纳米载体转化法等几种新技术在麻疯树育种中的应用,提出了当前麻疯树分子育种中存在的问题,并对其前景进行了展望。     

麻疯树育种与栽培研究进展（综述）

近年来,能源植物麻疯树的育种和栽培技术取得了一系列进展.本文从麻疯树种质资源收集、常规与分子育种、适宜区区划以及栽培技术等方面进行综述,并对当前栽培育种研究中存在的问题和今后的发展策略进行探讨.     

麻疯树分子生物学研究进展

麻疯树Jatropha curcas L.作为一种新兴的生物柴油型能源树种已经得到广泛的认可,关于它的各项研究持续升温。文中综述了近年来国内外关于麻疯树分子生物学方面的研究进展,一是揭示麻疯树遗传多样性和系统分类的分子标记研究;二是全面解析麻疯树分子网络的基因组、转录组和蛋白质组研究;三是以培育优质高抗品系为目标的代谢和发育调控相关基因的分离、克隆和功能研究;最后讨论了目前研究的不足和麻疯树未来分子生物学研究的方向。     

能源植物麻疯树的分子生物学最新研究进展

随着现代高通量测序技术的快速发展,在重要能源植物麻疯树中涌现出大量的序列信息,从而极大地促进了其分子生物学研究的进程。本研究从麻疯树分子生物学研究方法和研究结果比较分析的角度,回顾了近年来麻疯树种间与种内遗传多样性、遗传连锁图谱与QTL(quantitative trait loci)定位、基因组与转录组,以及遗传转化体系研究领域的最新研究进展,并对麻疯树分子生物学将来的发展进行了述评。     

基于最大信息熵模型的能源物种麻疯树潜在适宜区

麻疯树(Jatropha curcas L.)为传统能源植物,是作为生物柴油最具希望的植物资源之一。本研究通过收集麻疯树分布点的经纬度数据,基于气候、土壤和地形等37个相关生态因子,采用最大信息熵模型,预测麻疯树的潜在适宜区域,分析影响其生长的主要生态因子特征。结果显示,麻疯树生长最适宜区域主要分布在我国华南地区的广东、海南、香港、台湾和西南地区的广西、云南、四川;对麻疯树分布贡献率较大的主要生态因子为:最暖季度降水量(53.5%)、温度季节性变化标准差(15.8%)、降水量变异系数(9.3%)、年均温变化范围(5.8%)、最湿季度降水量(3.6%)、最干月降水量(3.2%);Maxent模型预测的AUC值大于0.9,表明对麻疯树潜在分布的预测结果较准确。本文对麻疯树潜在分布区域以及影响其分布的主要生态条件的研究结果,可为麻疯树的种植栽培提供科学依据。     

英国公司斥资2000万美元在加纳发展生物能源

在麻疯树非洲有限公司与联合国工业发展组织（UNIDO）、日本国际协力机构（JICA）、加纳农业部和能源部举行的圆桌会议上，加方主管宣布英国Lion Gridge Ventures公司下属的麻疯树非洲有限公司将斥资2000万美元种植用于生产生物柴油的麻疯树。     

麻疯树植物资源研究概况

麻疯树为大戟科麻疯树属植物,主要分布于热带和亚热带地区,绝大多数生长在美州和亚洲热带地区。主要概述了麻疯树的化学成分、毒理研究、药理活性及其临床应用等研究的一些进展,并且探讨了麻疯树的开发利用前景。     

西南地区麻疯树天然种群遗传多样性的等位酶变异

为了揭示麻疯树(Jatropha curcas)天然种群的遗传多样性和遗传结构, 采用聚苯烯酰胺凝胶垂直平板电泳技术, 对采自四川、云南、贵州3个省的10个麻疯树天然种群的叶片样本进行了同工酶分析。7个酶系统10个位点的检测结果表明: 麻疯树种群水平上的遗传多样性较高, 每位点平均等位基因数为2.428 6, 多态位点百分率为97.14%, 平均期望杂合度为0.396 4。种群间遗传分化系数为0.041 3, 种群间总的基因流较高, 为5.808 9, 种群间遗传一致度较高(Shannon信息指数为0.921 7- 0.995 3)。非加权类平均法(UPGMA)聚类结果显示, 10个种群的遗传距离与地理距离相关性不显著。麻疯树天然种群具有较低程度的遗传分化、较高的基因流, 种内及种群内多样性丰富, 这为麻疯树优良品种的选育提供了良好的遗传基础。     

交替氧化酶在麻疯树盐胁迫响应中的作用

麻疯树耐贫瘠,能在降水量少、环境恶劣的地区种植,但麻疯树的抗逆机理至今尚未揭晓。研究了盐胁迫对麻疯树生长的影响以及交替氧化酶(AOX)在麻疯树盐胁迫响应中的作用。结果表明,麻疯树具有较强的耐盐性,200 mmol/L和400mmol/L NaCl处理对麻疯树幼苗生长影响不大,叶片叶绿素含量和细胞含水量与对照组材料相比无明显差异。1 mol/L NaCl处理时麻疯树生长减缓,气孔开度降低,但未表现出明显的胁迫损伤。盐胁迫条件下,AOX呼吸和AOX基因的转录水平明显上升。与对照组材料相比,AOX基因转录水平在200 mmol/L和400 mmol/L NaCl处理时上升近两倍,而在1 mol/L NaCl处理时上升近3倍。结果表明,AOX可能在麻疯树盐胁迫应答过程中起关键作用,与减轻植株氧化损伤有关。     

影响农杆菌介导的麻疯树基因转化因素的研究(简报)

麻疯树(Jatropha curcas)为大戟科麻疯树属植物,是一种多年生木本油料植物。原产美洲,广泛分布于热带亚热带地区。因其种子含油量高达 60％,可作生物燃料之用,麻疯树是目前正在被开发利用的重要能源植物之一。除此之外,麻疯树的种子含有多种活性成分,有着重要的农药和医药价值;其生长能耐干旱贫瘠,可用于荒山造林。因此,麻疯树是一种具有多种用途、重要经济价值和学术研究价值的植物。目前对其研究多停留在植物组织培养、植物化学、毒理学、种植业方面等。     

镉胁迫下麻疯树转录组测序分析

麻疯树是一种能适应多种恶劣环境条件的能源植物,目前关于其抵抗重金属胁迫的分子调控机理尚不清楚。从组学水平整体分析其基因表达模式对于筛选关键基因、解析镉胁迫响应调控网络和促进分子育种具有重要意义。利用Illumina测序技术对水培条件下培养的处理组(Cd 100)和对照组(CK)麻疯树幼苗叶的转录组进行高通量测序,两个数据库的测序数据经de novo组装得到50448条高质量的Unigene。两个样品中发现了2551条差异表达基因,其中539条上调基因,2012条下调基因。根据不同数据库的注释信息,发现麻疯树镉胁迫引起叶片中多种代谢途径的变化,包括碳代谢,光合作用,植物激素信号转导以及植物病原响应途径。DAVID分析显示镉胁迫引起了麻疯树叶中与离子转运相关基因的变化,导致叶片中Na离子和铁离子稳态的变化。转录因子分析发现WRKY和ZIP在镉胁迫中发挥重要作用。用qRT-PCR技术对随机挑选的5个基因进行荧光定量验证,结果与测序数据一致,证实了差异表达基因数据的有效性。深入探讨了麻疯树镉胁迫的分子机理,为进一步应用于基因工程和植物修复提供基础。     

Isolation of novel microsatellites from Jatropha curcas L. and their cross-species amplification

Jatropha curcas L., a member of the Euphorbiaceae, is widely distributed in different parts of the globe. In the present study, 12 microsatellites were isolated from J. curcas and their cross-species amplification was checked in six species of genus Jatropha. Within J. curcas, observed and expected heterozygosities ranged from 0.94 to 0.54 and from 0.95 to 0.56, respectively. Of the 12 loci, five showed significant deviation from Hardy-Weinberg equilibrium. There was no significant linkage disequilibrium detected between any of the loci. The markers isolated in the present investigation will be useful for assessing the population diversity and genetic structure of J. curcas and also in other species of Jatropha.     

Genetic evaluation of Jatropha curcas: an important oilseed for biodiesel production

Jatropha curcas, internationally and locally known, respectively, as physic nut and pinh?o manso, is a highly promising species for biodiesel production in Brazil and other countries in the tropics. It is rustic, grows in warm regions and is easily cultivated. These characteristics and high-quality oil yields from the seeds have made this plant a priority for biodiesel programs in Brazil. Consequently, this species merits genetic investigations aimed at improving yields. Some studies have detected genetic variability in accessions in Africa and Asia. We have made the first genetic evaluation of J. curcas collected from Brazil. Our objective was to quantify genetic diversity and to estimate genetic parameters for growth and production traits and seed oil content. We evaluated 75 J. curcas progenies collected from Brazil and three from Cambodia. The mean oil content in the seeds was 31%, ranging from 16 to 45%. No genetic correlation between growth traits and seed oil content was found. However, high coefficients of genetic variation were found for plant height, number of branches, height of branches, and stem diameter. The highest individual narrow-sense heritabilities were found for leaf length (0.35) and width (0.34), stem diameter (0.24) and height of branches (0.21). We used a clustering algorithm to genetically identify the closest and most distant progenies, to assist in the development of new cultivars. Geographical diversity did not necessarily represent the genetic diversity among the accessions collected. These results are important for the continuity of breeding programs, aimed at obtaining cultivars with high grain yield and high oil content in seeds.     

单核苷酸多态性及其在油菜分子标记辅助育种中的应用

油菜是一种重要的油料作物,油菜的基因组功能研究已引起了各国政府和科研工作者的高度重视。SNP是目前为止分布最广泛,存在数量最多且标记密度最高的一种遗传多态性标记。对油菜等作物的基因组功能研究提供了丰富的信息资源。综述了近来单核苷酸多态性的研究进展以及其在油菜的分子标记辅助品质育种中的可能用途。     

大豆种质资源遗传多样性研究进展

我国拥有丰富的大豆种质资源,大豆种质资源遗传多样性研究也取得了较大进展。总结了近年来大豆种质资源组成、保存、研究、利用等几方面的研究进展,讨论了大豆遗传多样性的重要性和发展方向,以期为大豆优良品种培育相关研究提供参考。     

Recent Progress on Rice Genetics in China

Through thousands of years of evolution and cultivation, tremendously rich genetic diversity has been accumulated in rice （Oryza sativa L.）, developing a large germplasm pool from which people can select varieties with morphologies of Interest and other important agronomic traits. With the development of modern genetics, scientists have paid more attention to the genetic value of these elite varieties and germplasms, and such rich rice resources provide a good foundation for genetic research in China. Approximately 100 000 accessions of radiation-, chemical- or insertion-induced mutagenesis have been generated since the 1980s, and great progress has been made on rice molecular genetics. So far at least 16 variant/mutant genes Including MOC1, BC1, SKC1, and Rfgenes have been isolated and characterized in China. These achievements greatly promote the research on functional genomics, understanding the mechanism of plant development and molecular design breeding of rice in China. Here we review the progress of three aspects of rice genetics in China： moving forward at the molecular level, genetic research on elite varieties and germplasms, and new gene screening and genetic analysis using mutants. The prospects of rice genetics are also discussed.     

生物技术用于黄瓜遗传育种

“十五”期间,生物技术在黄瓜遗传育种上的应用更加广泛,分子标记辅助育种、单倍体育种以及黄瓜基因工程改良取得了重要进展。本文综述了黄瓜基因分子标记、遗传图谱构建、基因定位、基因克隆与表达、品种DNA指纹图谱分析、分子技术鉴定病害、单倍体和三倍体培养、遗传转化体系建立及基因工程改良方面的最新进展,并讨论了存在的问题和前景。     

根癌农杆菌介导的黄瓜转基因研究进展

黄瓜Cucumis sativus是世界性的重要蔬菜作物。农杆菌介导的转基因技术是研究植物基因功能及品种改良的重要手段。为进一步加快黄瓜的转基因研究和育种进程,文中针对农杆菌介导的黄瓜遗传转化方法,从黄瓜再生能力的影响因素、遗传转化条件和过程中各类添加物质等方面,阐述了根癌农杆菌介导的黄瓜转基因研究进展及存在的问题,并对提高黄瓜遗传转化效率和安全筛选标记的应用等前景进行了展望,以期为黄瓜抗逆育种和果实品质改良等研究提供参考。     

花卉育种技术研究进展(综述)

本文综述近年来国内外花卉育种技术及成果。常规育种仍是花卉育种的主要方法,但日益成熟的生物技术为花卉育种提供了新的途径,尤其是基因工程在改良花卉的色、香、形及延缓衰老等方面将发挥重要作用。