园艺作物核心种质构建的研究进展

构建核心种质是植物遗传资源的研究热点和重点之一,对种质资源的鉴定、保存、利用与交流具有重要意义。本文简要介绍了植物遗传资源核心种质的概念及其构建方法,综述了园艺作物核心种质构建的研究新进展,并对今后该领域的研究趋势进行了展望。提出了种质分组及取样策略是园艺作物核心种质构建方法研究的重点;应及时构建一批大宗园艺作物以及我国原产和特产园艺作物的核心种质;高度重视基于重测序技术快速、精准、高通量地挖掘园艺作物核心种质优异基因的研究以及要加强科研管理与协作,切实提高我国园艺作物核心种质研究成果的共享性等观点,为园艺作物种质资源的深入研究与高效利用提供理论依据和技术参考。     

植物核心种质研究进展

丰富的植物遗传资源为作物育种和遗传研究提供广阔的遗传基础,然而资源庞大的数量也给植物遗传资源的收集、保存、研究和利用带来了困难。Frankel首先提出并与Brown等人完善了核心种质(core collection)的概念,即通过一定的方法从整个种质资源中选择一部分样本,以最小的资源数量和遗传重复,尽可能最大限度的代表整个资源的多样性。核心种质的提出,为遗传资源的研究和利用提供了崭新的解决途径。目前,已在多年生野生大豆、硬粒小麦、花生等20种植物上开展了核心种质研究。本围绕核心种质具有四个显特点即代表性、实用性、有效性、动态性,介绍在不同植物构建核心种质时,所利用的数据、分组原则及取样方法等,并介绍了核心种质的评价进展。通过比较发现,不同植物在构建核心种质各有区别,但是以根据地理来源分组,按聚类法取样为主。目前,对植物核心种质的研究,多处于取样策略的研究阶段。对建成的核心种质评价研究较少,主要集中在农艺性状遗传多样性方面的验证,而时分子水平的验证较少,构建的核心种质还有待于实践的检验。     

构建茶树资源核心种质的设想

本文介绍核心种质的概念、原理和研究内容,指出在当前人力物力不足的情况下,构建茶树遗传资源的核心种质库,是解决基础研究的长期性与生产实际的迫切需要之间矛盾的一种有效途径;并提出构建茶树核心种质库的三步程序和工作设想。     

果树核心种质研究进展

近年来,继果树种质资源收集保存和鉴定评价等重大项目相继开展之后,利用现有基本信息、鉴定评价数据构建果树核心种质已成为种质资源领域又一新的研究热点和发展方向。根据核心种质的内涵和果树自身特点,提出了果树核心种质研究的主要特性,阐述了其主要研究内容、方法和步骤等研究现状,并通过分析果树核心种质构建的特殊性,指出存在的主要问题,探讨了果树核心种质研究的重点和发展方向。     

植物遗传资源核心种质的构建及应用

本文解释了植物遗传资源核心种质的概念及特征;介绍了构建核心种质的一般程序,包括资料的收集与整理、分组方法、抽样方法、确定样品规模、核心种质的管理与利用;比较了多种评价方法;总结了近20年的研究工作,分析了核心种质的研究现状和在实践中的应用状况,预测了核心种质的应用前景。     

中国茶树种质资源研究的主要进展和展望

茶树种质资源是生产利用、品种创新和生物技术研究的物质基础,具有十分重要的价值和意义.本文系统阐述了近20年中国茶树种质资源考察收集、保存编目、鉴定评价、分子标记、遗传稳定性等研究的主要成就与进展.着重提出近期继续征集、在资源个体与基因水平上深入鉴定评价、加强种质创新不断提供新基因源、建立核心种质、建立种质资源共享平台等研究工作的建议和展望.     

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。     

我国水稻种质资源创新研究与利用进展

农业种质资源主要包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源。截止到2023年,我国保存的作物种质资源有超过54万份,其中有8万多份是水稻种质资源,如何对这么庞大的水稻种质资源进行精确评价与利用,这将对今后水稻种质创新与育种具有重要意义。本文梳理了我国水稻种质资源收集、评价与精确鉴定、水稻新品系创制、水稻杂种优势利用、水稻种质创制新技术、新方法以及水稻优异基因资源的挖掘与利用等方面的进展,并归纳形成了水稻种质资源创制与利用的新模式。最后,本文就当前水稻核心种质构建、种质资源鉴定与挖掘以及种质资源共享共赢机制等方面的问题进行了探讨,并就如何加强专用型核心种资的构建、种质资源的精确鉴定、种质资源的创新研究、种质资源的共享机制以及种质资源的合作交流进行了分析与展望,以期为进一步深入开展水稻种质资源鉴定评价与创新利用提供一定的参考和帮助。     

用EST-SSR分子标记技术构建大白菜核心种质及其指纹图谱库

利用EST-SSR分子标记对大白菜种质资源基因库中686份样品所代表的1 900份大白菜种质资源进行分析研究.构建大白菜种质资源的核心种质并且形成核心种质的EST-SSR指纹图谱库.结果表明利用4组鉴定白菜品种的EST-SSR的特异性标记组合,获得近158个EST-SSR多态的标记,对大白菜种质资源基因库中686份样品所代表的1 900份大白菜种质资源进行核心种质的构建提供了分析数据.形成的核心种质包括168份样品,占库存资源的8.8%,它的多态位点百分率保持了原群体的100%.所构建的核心种质涵盖了原资源的绝大部分区域来源的品种,包含了早、中、晚熟品种中所有典型的大白菜类型和其相关的特征特性.并进一步进行了核心种质资源遗传多样性分析.核心种质的EST-SSR指纹图谱库中,每一份样品的指纹都是唯一的,为登记、评价、整理、分发、繁殖等种质资源库的管理和育种者对其材料的利用提供了重要的有价值的信息.EST-SSR标记组合是构建中国大白菜核心种质及其指纹图谱的经济、高效的方法.     

国家果树种质太谷枣葡萄资源圃

国家果树种质太谷枣葡萄圃是科技部、农业部的枣和葡萄种质资源平台建设、收集保存和野外科学观测研究基地,主要从事以种质资源为基础,以长期定位观测和数据积累为手段,以资源有效保护和高效利用为核心的基础性、公益性研究工作。     

A mini core subset for capturing diversity and promoting utilization of chickpea genetic resources in crop improvement

A core collection is a chosen subset of large germplasm collection that generally contains about 10% of the total accessions and represents the genetic variability of entire germplasm collection. The purpose of a core collection is to improve the use of genetic resources in crop improvement programs. In many crops the number of accessions contained in the genebank are several thousands, and a core subset consisting of 10% of total accessions would be an unwieldy proposition. In this article we have suggested a two-stage strategy to select a chickpea mini core subset consisting of only about 1% of the entire collection held in trust at ICRISAT’s genebank (16,991 accessions). This mini core subset still represents the diversity of the entire core collection. The first stage involves developing a representative core subset (about 10%) from the entire collection using all the available information on origin, geographical distribution, and characterization and evaluation data of accessions. The second stage involves evaluation of the core subset for various morphological, agronomic, and quality traits, and selecting a further subset of about 10% accessions from the core subset. At both stages standard clustering procedure was used to separate groups of similar accessions. A mini core subset consisting 211 accessions from 1,956 core subset accessions, using data on 22 morphological and agronomic traits, was selected. Newman- Keuls’ test for means, Levene’s test for variances, the chi-square test and Wilcoxon’s rank-sum non-parametric test for frequency distribution analysis for different traits indicated that the variation available in the core collection has been preserved in the mini core subset. The most important phenotypic correlations which may be under the control of coadapted gene complexes, were also preserved in the mini core. This mini core subset, due to its drastically reduced size, will prove to be a point of entry to proper exploitation of chickpea genetic resources. Received: 20 August 2000 / Accepted: 25 September 2000     

Comparison of different methods to construct a core germplasm collection in woody perennial species with simple sequence repeat markers. A case study in cherimoya (Annona cherimola, Annonaceae), an underutilised subtropical fruit tree species

Although molecular markers are becoming the tool of choice to develop core collections in plants, the examples of their use in woody perennial species are very scarce. In this work, we used simple sequence repeat (SSR) marker data to develop a core collection in an underutilised subtropical fruit tree species, cherimoya ( Annona cherimola , Annonaceae), from an initial collection of 279 genotypes from different countries. We compared six alternative allocation methods to construct the core collection, four not based upon the similarity dendrogram [random sampling, maximisation strategy (M strategy) and simulated annealing algorithm maximising both genetic diversity and number of SSR alleles] and two based on dendrogram data (logarithmic strategy and stepwise clustering). The diversity maintained in each subset was compared with that present in the entire collection. The results obtained indicate that the use of SSRs together with the M strategy is the most efficient method to develop a core collection in cherimoya. In the best subset, with 40 accessions, all the SSR alleles present in the whole collection were recovered and no significant differences in frequency distribution of alleles for any of the loci studied or in variability parameters ( H _O, H _E) were recorded between the core and the whole collection.     

利用SSR分子标记检测黄淮夏大豆(Glycine max)初选核心样本的代表性

作物核心种质是用最小的样本代表其全部遗传资源的最大遗传多样性。为了检测大豆初选核心样本取样的代表性,本研究从黄淮夏大豆初选核心样本中,随机选取两个类群,其材料数分别为20份和14份;从保留种质的相应奥群中,分别随机选取6份和5份,共计45份材料,进行14个农艺性状和20对SSR引物的分析。对两组材料进行农艺性状聚类．保菌种质与初选核心种质聚在了一起;利用SSR分子标记数据聚类,也得到了相同的结果。初选核心样本两个类群材料的等位变异数分别为129个,136个;保留种质相应类群材料的等位变异分别为76个,71个;初选核心种质两个类群材料分别包合了整个资源86.00％和86．62％的遗传多样性。本研究为大豆核心种质构建及检测提供分子水平的依据。     

Methods of developing a core collection of annual Medicago species

A core collection is a subset of a large germplasm collection that contains accessions chosen to represent the genetic variability of the germplasm collection. The purpose of the core collection is to improve management and use of a germplasm collection. Core collections are usually assembled by grouping accessions and selecting from within these groups. The objective of this study was to compare 11 methods of assembling a core collection of the U.S. National collection of annual Medicago species. These methods differed in their use of passport and evaluation data as well as their selection strategy. Another objective was to compare core collections with sample sizes of 5%, 10% and 17% of the germplasm collection. Core collections assembled with evaluation data and cluster analysis better represented the germplasm collection than core collections assembled based solely on passport data and random selection of accessions, The Relative Diversity and the logarithm methods generated better core collections than the proportional method. The 5% and 10% sample size core collection were judged insufficient to represent the germplasm collection.     

基于AFLP分子标记的桂花品种核心种质的构建

用100个桂花品种荧光AFLP分子标记信息构建核心种质。利用获得的指纹信息,运用UPGMA聚类取样法,采用Kimura 2-parameter遗传距离,多次聚类随机抽样。结果表明:(1)8对引物共获得514条带,平均每对引物获得64条带。(2)从100个桂花品种中筛选了30个样本的核心种质。(3)比较核心种质和全部种质的Shan-non-Wiener指数(H′)和Simpson指数(D),t检验值均说明核心种质的遗传多样性指数与全部种质遗传多样性没有明显差异,表明所构建的核心样品能够很好地保留原始100个桂花品种的遗传多样性。     

保留特殊种质材料的核心库构建方法

本研究提出了能保留特殊种质材料的多次聚类构建种质资源核心库方法,对种质材料的表现型数据采用合适的遗传模型及混合线性模型统计分析方法无偏预测基因型值,用基因型值构建核心库,计算材料间的马氏距离,用不加权类平均法进行聚类,根据聚类图选取材料构建核心库时,优先保留特殊遗传材料,用方差F测验、均值t测验、极差比和变异系数评价核心库代表原有种质资源群体遗传多样性的程度,以168个棉花基因型的5个纤维性状构建核心库。