杨树--林木基因组学研究的模式物种

林木植物是大多数生态系统中的主要生命形式,在所有陆地生态系统中具有最大的生物量和生物生产力,因此它具有重要的经济及生态价值。林木植物特有的多年生习性使其生物学研究相对困难,因此需要寻找一种适用于遗传学及分子生物学方法做精细分析的模式植物。杨属（Populus）植物作为林业研究的模式植物,具有优良的实验特性：容易进行种间杂交和无性繁殖;生长迅速,并已建立完善的遗传转化系统;基因组相对较小,约450～550Mbp;易于进行遗传研究;适应性强,生长速度快,丰产性强。自2002年起,美国能源部与多家研究机构正式启动了杨属植物基因组计划,目前已接近完成。本文综述了模式植物杨树及其基因组学的研究进展。     

杨树——林木基因组学研究的模式物种

林木植物是大多数生态系统中的主要生命形式, 在所有陆地生态系统中具有最大的生物量和生物生产力, 因此它具有重要的经济及生态价值。林木植物特有的多年生习性使其生物学研究相对困难, 因此需要寻找一种适用于遗传学及分子生物学方法做精细分析的模式植物。杨属(Populus)植物作为林业研究的模式植物, 具有优良的实验特性: 容易进行种间杂交和无性繁殖; 生长迅速, 并已建立完善的遗传转化系统; 基因组相对较小, 约450～550 Mbp; 易于进行遗传研究; 适应性强, 生长速度快, 丰产性强。自2002年起, 美国能源部与多家研究机构正式启动了杨属植物基因组计划, 目前已接近完成。本文综述了模式植物杨树及其基因组学的研究进展。     

水稻基因组研究进展

水稻是世界上最重要的粮食作物之一。由于它是基因组最小的单子叶植物,其再生转化系统已建立,且具有高密度的连锁图而成为谷类作物等单子叶植物发育生物学、分子遗传学及基因组研究的模式植物。日本、中国（包括台湾省）、韩国均已制定了水稻基因组研究计划（RiceGenomeResea     

杨属遗传多样性研究进展

 生物多样性的研究和保护是目前全世界普遍关注的问题,其中研究较多的是遗传多样性、物种多样性及生态系统多样性,遗传多样性作为生物多样性的重要组成部分,是生态系统多样性和物种多样性的基础方面。杨树是世界各国普遍种植的木本植物,研究其遗传多样性具有重要的理论和实践意义,国内外都开展了广泛研究。本文综述了杨属(Populus)植物的派、种及无性系等在表型、染色体、蛋白质及DNA水平的遗传多样性的研究进展。其表型多样性主要体现在不同水平上的种群大小、形态特征、物候期、材性以及对生物或非生物逆境的抗性等方面;在杨属植物中已发现有天然的三倍体及三倍体/非整倍体的杂交种存在;蛋白质的多态性主要集中于同工酶的研究,用于不同杨属植物的遗传差异,无性系或品种的特征、分化和遗传研究;DNA多态性是研究最多的,RFLP、RAPD、AFLP和SSR等分子标记已广泛用于杨属的遗传多样性研究中,根据不同的研究目的所选择的DNA（nDNA, cpDNA或mtDNA）也不同。并根据国内的研究现状,提出了几点建议。     

全球木本植物叶片硅钙生态化学计量学特征

收集全球803种木本植物叶片硅（Si）、钙（Ca）数据,研究不同木本植物生活型（常绿植物以及落叶植物、针叶植物以及阔叶植物）叶片Si、Ca元素的化学计量学特征及其与纬度、气候因子（年平均温度,年平均降水量）间的关系。结果表明：（1）全球尺度上木本植物叶片Si、Ca含量存在较大变异性,且含量均低于中国境内的研究结果;（2）不同生活型树种间存在差异,针叶树叶片Si含量及Ca/Si显著高于阔叶树,落叶树叶片Si、Ca含量及Ca/Si均显著高于常绿树种;（3）随着纬度升高、年平均温度及年平均降水量的下降,全球尺度木本植物叶片Si、Ca含量显著升高,而Ca/Si显著下降;（4）不同生活型木本植物对气候因子的响应不同,除针叶及落叶树种的Ca含量外,其余各生活型树种Si、Ca含量与纬度及气候因子显著相关,随着纬度升高而升高,随年平均温度及年平均降水量的升高而降低,且随着年平均温度的降低,常绿及阔叶树种叶片Si含量下降速度显著高于落叶及针叶树种。研究结果能够为全球尺度生态化学计量学模型的发展提供数据基础,有助于更好地理解和模拟区域乃至全球尺度上纬度和气候因子对植物叶片Si、Ca含量的影响。     

木本植物全基因组测序研究进展

近年来, 植物全基因组测序的结果正如雨后春笋般涌现, 木本植物全基因组测序也在紧锣密鼓地展开。但由于木本植物通常基因组较大, 基因组结构较为复杂, 在测序、测序后的组装、注释、功能分析等均存在较大的困难。在基因组测序分析的经费预算方面也存在着较大的压力。因此, 有必要对这方面的研究进展及其存在问题进行分析比较, 以提高林木全基因组研究方面的效率。文章在比较分析已经发展起来的3代基因测序技术(Sanger测序法、合成测序法和单分子测序法)的基础上, 选择4种已经公布的木本植物(杨树、葡萄、番木瓜、苹果), 从全基因组测序的研究背景、测序结果及应用的研究进展和存在问题等方面进行了述评, 对未来要开展的木本植物全基因组测序前的准备工作(材料选择、遗传图谱和连锁图谱的构建、测序技术的选择), 全基因组测序结果的生物信息学分析和应用进行了讨论。     

木本植物全基因组测序研究进展

近年来,植物全基因组测序的结果正如雨后春笋般涌现,木本植物全基因组测序也在紧锣密鼓地展开。但由于木本植物通常基因组较大,基因组结构较为复杂,在测序、测序后的组装、注释、功能分析等均存在较大的困难。在基因组测序分析的经费预算方面也存在着较大的压力。因此,有必要对这方面的研究进展及其存在问题进行分析比较,以提高林木全基因组研究方面的效率。文章在比较分析已经发展起来的3代基因测序技术(Sanger测序法、合成测序法和单分子测序法)的基础上,选择4种已经公布的木本植物(杨树、葡萄、番木瓜、苹果),从全基因组测序的研究背景、测序结果及应用的研究进展和存在问题等方面进行了述评,对未来要开展的木本植物全基因组测序前的准备工作(材料选择、遗传图谱和连锁图谱的构建、测序技术的选择),全基因组测序结果的生物信息学分析和应用进行了讨论。     

中国水稻基因组学研究历史及现状

水稻既是重要的粮食作物,又是功能基因组研究的模式植物。水稻基因组测序的完成及种质资源的基因组重测序,为水稻功能基因组研究奠定了基础。现综述我国水稻基因组测序和功能基因组研究历史,重点介绍功能基因组组学研究的平台和重要农艺性状解析的成果,并指出未来水稻功能基因组研究的方向。     

影响农杆菌介导的杨树遗传转化技术的因素

杨属树种是农杆菌的天然寄主之一,但木本植物一般再生能力较差,如何提高杨树的遗传转化频率就成为目前研究者最为关心的问题。本文结合农杆菌介导杨树遗传转化研究的最新进展和我们的实际工作对农杆菌的遗传转化原理、转移方法、以及影响农杆菌转化的因素进行了全新而深入的论述,并针对如何提高木本植物的转化频率,提出了一些改良的措施和方法。     

水稻插入突变库构建研究进展

水稻是单子叶植物基因组研究的一种模式植物 ,其全基因组测序已经完成 ,在此基础上开展功能基因组的研究。水稻插入突变体库的建立是功能基因组研究的一个重要内容 ,在此基础上也能进行正向遗传学及反向遗传学的研究。水稻插入突变体库构建的方法有T DNA插入突变、Ac Ds系统插入突变、Tos1 7插入突变。分别介绍三种方法的原理及其在水稻突变体库构建中的应用和研究进展。     

History and progress of the genomics studies in the model system of perennial plant species

Strong justifications have been developed for why woody plants should be viewed as mod-el systems in plant biology. The genus Populus possesses many characteristics that are conductive to functional genomic studies,and therefore leads to its emergence as a model system in extrapolating findings in perennial plant species that are different from annual herbaceous plants. With the pro-ceeding of the whole genome sequencing,poplars will be act as a wide reference for functional ge-nomics studies in perennial plant species and will also contribute towards answering some fundamen-tal scientific questions. This paper reviewed the history and progress of the poplar genome studies and the potential keen topics in the future. The contents mainly address on: （1）the somatic genet-ics studies in Populus;（2）the genomics studies carried out in Populus,including genetic map-ping,genome sequ encing,physical map construction,microarray analysis and linkage disequilibri-um analysis;（3）the potential application of the genome information of Populus for facilitating our understanding of some basic scientific questions.     

Functional genomics of protein kinases in plants.

Functional genomics has revolutionised the way that scientists approach biological questions, allowing for the comprehensive characterisation of the function of related proteins encoded in a genome. The sequencing of the genome of the model system Arabidopsis thaliana has enabled the beginning of functional genomics and the study of protein kinase families in plants. The large family of genes encoding protein kinases is a primary target of functional genomics studies in plants due to their importance in diverse physiological processes. This paper describes the functional genomics tools used to study the families of protein kinases in Arabidopsis, as well as progress in uncovering the functions of these proteins.     

Functional genomics of wood quality and properties

Genomics promises to enrich the investigations of biology and biochemistry. Current advancements in genomics have major implications for genetic improvement in animals, plants, and microorganisms, and for our understanding of cell growth, development, differentiation, and communication. Significant progress has been made in the understanding of plant genomics in recent years, and the area continues to     

How Can We Use Genomics to Improve Cereals with Rice as a Reference Genome?

Rice serves as a model crop for cereal genomics. The availability of complete genome sequences, together with various genomic resources available for both rice and Arabidopsis, have revolutionized our understanding of the genetic make-up of crop plants. Both macrocolinearity revealed by comparative mapping and microcolinearity revealed by sequence comparisons among the grasses indicate that sequencing and functional analysis of the rice genome will have a significant impact on other cereals in terms of both genomic studies and crop improvement. The availability of mutants, introgression libraries, and advanced transformation techniques make functional genomics in rice and other cereals more manageable than ever before. A wide array of genetic markers, including anchor markers for comparative mapping, SSRs and SNPs are widely used in genetic mapping, germplasm evaluation and marker assisted selection. An integrated database that combines genome information for rice and other cereals is key to the effective utilization of all genomics resources for cereal improvement. To maximize the potential of genomics for plant breeding, experiments must be further miniaturized and costs must be reduced. Many techniques, including targeted gene disruption or allele substitution, insertional mutagenesis, RNA interference and homologous recombination, need to be refined before they can be widely used in functional genomic analysis and plant breeding.     

Incorporating Genomics into the Toolkit of Nematology

The study of nematode genomes over the last three decades has relied heavily on the model organism Caenorhabditis elegans, which remains the best-assembled and annotated metazoan genome. This is now changing as a rapidly expanding number of nematodes of medical and economic importance have been sequenced in recent years. The advent of sequencing technologies to achieve the equivalent of the $1000 human genome promises that every nematode genome of interest will eventually be sequenced at a reasonable cost. As the sequencing of species spanning the nematode phylum becomes a routine part of characterizing nematodes, the comparative approach and the increasing use of ecological context will help us to further understand the evolution and functional specializations of any given species by comparing its genome to that of other closely and more distantly related nematodes. We review the current state of nematode genomics and discuss some of the highlights that these genomes have revealed and the trend and benefits of ecological genomics, emphasizing the potential for new genomes and the exciting opportunities this provides for nematological studies.