油菜育种行业创新动态与发展趋势

油菜是我国重要的油料作物,常年种植面积约1亿亩,每年可生产约450万t菜籽油,占国内植物油总消费量的19.7%。与发达国家相比,我国油菜产业主要问题是产量低、品质差,年进口油菜籽约500万t。油菜基因组测序的完成,极大地推动了油菜育种行业的科研工作。据统计(Web of Science检索),2017年与油菜育种相关的SCI论文共有728篇,其中完全由中国学者完成的181篇,与其他国家合作完成的62篇,合计约占全世界的33.38%,但高水平论文数量还有待提高。2017年的研究进展主要集中在油菜籽含油量及品质、油菜籽产量、基因组驯化、雄性不育、非生物胁迫及抗病育种等方面。这些成果将积极地推动油菜育种产业的高产、优质及多元化发展,为我国油菜分子设计育种的实现提供了重要的理论基础。     

小麦育种行业创新现状与发展趋势

小麦是重要的粮食作物,我国是世界最大的小麦生产国和消费国,发展小麦生产对保障我国粮食安全和市场需求具有重要作用。本文分析和阐述了我国小麦生产现状、存在的主要问题和未来发展趋势,对2017年小麦重要研究成果进行了总结。     

大豆育种行业创新动态

我国是大豆消费大国,但主要依赖于进口,且进口依存度将持续增加。与国外大豆主要生产国相比,我国大豆单产还有很大差距,提高大豆单产是解决我国大豆危机的关键。加快大豆分子设计育种创新体系建设,引领大豆育种实现跨越式发展,是赶超国外大豆生产的重要途径。2017年我国科学家克隆了一批控制大豆生育期、高产、优质相关性状的重要基因,且在大豆重要性状耦合遗传网络方面取得了重要进展。     

棉花育种行业创新与进展

对2017年国内外棉花遗传育种领域取得的重要研究进展进行了概括性评述。棉花基因芯片技术得到了广泛应用,一批重要产量、品质性状基因获得定位和克隆。棉花全基因组关联分析(GWAS)取得重大突破,陆地棉高密度遗传图谱构建取得重大进展,棉花芽黄、纤维品质性状基因的精细定位及克隆取得较大进展,在棉花转基因新方法、转基因抗虫、抗除草剂新材料等方面进展显著。文中并进一步结合我国棉花发展现状、未来趋势与所面临的机遇,提出了我国棉花发展应采取的一些对策。     

作物育种关键技术发展态势

传统遗传育种方法是建立在有性杂交的基础上,通过遗传重组和表型选择进行新品种选培。随着所用品种遗传多样性逐步减少,传统育种瓶颈效应愈来愈为明显,利用常规育种技术已经很难育成突破性新品种。生物技术的创新极大地推动了现代育种的发展。随着分子生物学、基因组学、系统生物学、合成生物学等学科的发展和生物技术的不断进步,多学科联合催生了设计育种技术的革新。2017年生物技术发展迅猛,各项技术得到了空前的发展,尤其是基因组编辑技术、单倍体育种、分子设计育种技术的发展,正孕育着一场新的育种技术革命。     

作物种质资源研究态势分析

农作物种质资源是作物品种遗传改良的重要物质基础,一个国家种质资源研究水平是其育种核心竞争力的体现。本文首先分析了SCIE数据库种质资源鉴定与利用领域主要发文国家和研究机构,结果表明中国是发文数量最多的国家之一。进一步对种质资源研究发展态势进行了分析,认为种质资源的遗传多样性研究仍是主流,但研究的性状向多方面扩展,研究的方法上向应用SNP等新一代分子标记和多种分子标记综合应用发展,作物野生资源的研究受到广泛重视。本文对我国种质资源研究发展趋势进行了综述,介绍了我国种质资源研究的重要进展,提出了要注重对种质资源进行精准表型鉴定的建议。     

热胁迫对不同发育阶段大豆生长素和脱落酸含量的影响(英文)

大豆等植物体内细胞受热或受其它理化因素（如：重金属离子、乙醇、氨基酸类似物）、以及缺氧、DNA损伤、病毒感染等病理因素刺激后,促发应激反应,启动某些基因表达,能产生各种生理活性物质以及各种酶类,共同调控代谢过程和某些激素的活动,如：吲哚乙酸（IAA）、脱落酸（ABA）等。这些内源IAA和ABA共同作用,调节着大豆的抗逆性,从而影响着大豆的农艺性状。本试验对华北生态型的六个大豆栽培种,进行热激处理;取其第三片展开叶,测其内源IAA和ABA含量。这些品种分别是：早熟17,诱处4号,诱变31,耐阴黑豆、科丰6号和科丰34（Tan．1）。初花期,第一天热激（43～45℃,4h）后,它们的IAA和ABA水平均显著高于对照（30～33℃）（Fig．1）。然而,在连续一天热激后（43～45℃,4h／d）,大多数品种的IAA和ABA比第一天减少（Fig．2）。盛花期连续热激处理二天（43～45℃,4h／d）,IAA水平一般低于对照（3～33℃）,半数品种ABA水平也低于对照（Fig．3）。结荚期连续两天热激后（45℃,4h／d）,IAA和ABA含量均显著高于对照（30～33℃）（Fig．4）。     

利用微分离黑麦1R染色体的体外扩增产物进行染色体着染研究

首先对显微分离出的黑麦（ＳｅｃａｌｅｃｅｒｅａｌｅＬ．）１Ｒ染色体进行了两轮Ｓａｕ３Ａ连接接头介导的ＰＣＲ扩增（ＬＡ＿ＰＣＲ）。经Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交证实这些染色体扩增片段来源于基因组ＤＮＡ之后,再利用１Ｒ染色体的第二轮扩增产物、黑麦基因组ＤＮＡ、ｒＤＮＡ基因为探针,与其根尖细胞中期分裂相进行染色体原位杂交,发现微分离的１Ｒ染色体体外扩增产物中包含大量的非该染色体特异性重复序列,而其信息量却较黑麦总基因组少;当以适量的黑麦基因组ＤＮＡ进行封阻时,微分离染色体的体外扩增产物成功地被重新定位在中期分裂相的一对１Ｒ染色体上,说明微分离１Ｒ染色体的ＰＣＲ扩增产物中的确包含了该染色体特异性的片段。此外,以从１Ｒ染色体微克隆文库中筛选出的一单、低拷贝序列和一高度重复序列分别为探针,染色体原位杂交检测发现,这一高度重复序列可能为端粒相关序列;而单、低拷贝序列却未检测到杂交信号。这些结果从不同侧面反映出染色体着染技术是证实微分离、微切割染色体的真实来源及筛选染色体特异性探针的有利工具。建立了可供参考的植物染色体着染实验体系,为染色体微克隆技术在植物中的进一步应用提供了便利。