法国用诱变育种技术替代转基因农作物

为改良传统农作物的品种和性能,法国采用植物诱发突变技术育种已有近80年的历史。据世界粮农组织估计,2007年全球共种植2550种诱变育种农作物,其中近一半为粮食作物,生态农田也采用诱变育种的农作物品种。诱变育种农作物与转基因农作物不同,主要利用物理或化学的因素处理作物,使其发生基因突变。基因突变是作物变异进化的根本来源,为作物进化提供了最初的原材料。     

大麦诱发基因突变的遗传类型

本文从植物诱变育种的实际需要出发,以大麦为材料,探讨了种子经诱变处理后诱发基因突变的遗传类型。 试验结果表明,由于穗原基细胞在一次诱变处理中所发生的突变数目的不同,由于突变在原基细胞间以及在同一原基细胞染色体上分布的不同,以及由于突变方向的不同,发生在原基细胞内的突变可分为单位点突变和多位点突变两大类。两者或可出现在M_1穗水平上,也可出现M_1植株水平上。而后者又可分为:1.嵌合突变;2.复突变;3.等点突变三类。其中每一类又可再分为若干类型。总计起来,我们将发生在穗原基细胞内诱发的基因突变共分为12种可能的遗传类型。 本文对上述的若干诱发突变的遗传类型给出了实例。我们希望这项研究将不仅有助于对诱发突变遗传现象的深入了解,而且能为合理地筛选和利用突变体提供某些科学的依据。     

主要农作物转基因研究现状和展望

近15年来,大豆、水稻、玉米、小麦等主要农作物转基因研究取得了较大进展,几乎各种遗传转化方法在这些作物上都取得了成功,尤其是农杆菌介导法,不仅在难转化的双子叶作物大豆上取得了成功,而且在单子叶作物水稻、玉米、小麦上先后取得了突破。同时,将一些与重要性状改良有关的外源基因转入了主要农作物,包括抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆、品质改良、发育调控、营养吸收等。转基因大豆、玉米、棉花、油菜在生产上得到了大面积种植,产生了极大的经济效益,2004年全球转基因作物的种植面积达到了8100万公顷。本文对大豆、玉米、水稻和小麦等主要农作物转基因研究历史和产业化现状进行了综述,并对主要农作物转基因研究中存在的问题进行了分析。     

芝麻诱发突变技术育种研究进展

近年来,空间环境诱变、离子束辐照及核辐射传统诱变技术在我国改良农作物和发掘新基因中应用日趋活跃。诱发突变技术应用于芝麻新材料创制及新品种选育始于1950年,据国际诱变育成品种数据库的不完全统计,截至2017年3月,世界上60多个国家在217种植物上诱变了3 246个正式发布的突变品种,8个国家诱变了25个芝麻突变体,其中我国诱变5个芝麻突变体,占总量20%而位居世界第二。综述了芝麻诱变育种的成果及诱变获得的芝麻农艺性状、抗病性等性状突变,并对今后芝麻诱变育种的目标及方法进行了展望,以期为研究芝麻功能基因组学提供丰富的多样材料及芝麻种质创新提供重要的理论参考。     

海带雌配子体对He-Ne激光反应的初步实验

激光的生物学效应,及其在农作物育种中的作用,国内外已有许多研究,据报道,He-Ne激光能活化植物色素,提高光合作用的强度,并能引起染色体畸变,有诱发突变的作     

浅谈农作物基因工程

农作物生物技术在世界范围内取得了飞速发展 ,成功地培育出了一批优质高产的新品种。农作物基因工程的研究及应用对解决人类目前所面临的粮食安全、环境恶化和资源匮乏等问题具有重大作用。1　农作物基因工程发展概况1.1　研究进展　到目前为止 ,农作物基因工程已经在很多方面有了深入的发展 ,包括抗虫、抗病毒、抗细菌、抗除草剂和抗逆 ,如 :抗寒冷、抗盐碱和品质改良 (包括碳水化合物的改良、油脂的改良、蛋白质的改良 )等。此外 ,在作物发育调控基因工程方面进展也很快 ,如 :开花的调控、成熟期的调控等。植物细胞工程与植物基因工程的结…     

TILLING技术在植物功能基因组及育种中的应用

随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序计划的全面完成,数据库中大量的DNA序列需要进行功能注释,而用传统的正向遗传学进行基因克隆和近年来发展的反向遗传学（如插入突变、反义RNA、RNAi等技术）方法已不能适应基因组学的发展需求,因此,研发大规模、高通量的基因功能分析方法成为当务之急。TILLING技术（Targeting induced local lesions in genomes）就是在基因组生物学大背景下出现的一种全新的反向遗传学技术。TILLING技术的基本步骤是通过化学诱变方法产生一系列点突变,经过PCR扩增放大和变性复性过程产生异源双链DNA分子,再通过特异性酶切和双色电泳分析识别异源双链中错配碱基,从而检测出突变发生的准确位置。由于具有高通量、大规模、高灵敏度和自动化等特点,能够适应植物功能基因组学研究的要求,TILLING技术已经和即将在功能基因组领域发挥越来越重要的作用。TILLING技术应用于已测序完成的拟南芥和水稻中的突变位点检测并取得了巨大成功;TILLING技术应用于农作物的品种改良,可以帮助实现快速、定向改良作物的品种,同时由于TILLING采用的化学诱变技术与传统诱变育种并无二致,因此在作物改良中采用TILLING技术不存在外源基因转入引发的转基因作物（GMO）争论;由TILLING技术发展来的EcoTILLING技术,具有通量高、成本低、定位准确等优点,可以很好地进行多态性检测和研究基因的功能,已成为开展物种DNA多态性检测和不同物种演替进化研究的有力工具。本文简要介绍了TILLING的原理及操作步骤,讨论了TILLING技术的特点和优点及TILLING技术的应用前景。     

科学出版社新书

<正>现代植物育种学(生命科学专论)刘忠松罗赫荣等著本书以育种方法的发展历程为经线,以育种方法在各类植物改良上的应用为纬线,按照育种的基本环节将全书分为四篇。育种基础篇包括植物育种的繁殖生物学基础、遗传学基础和分子生物学基础;创造变异篇囊括基因资源发掘、有性杂交、体细胞杂交、诱发突变和转基因等各种发现、创     

利用人工锌指蛋白核酸酶进行植物基因定点突变和置换

基因定点突变技术在基因组原位改变基因特定序列,避免常规转基因过程中位置效应和插入失活。定点突变生物体不含转基因或标记基因,降低风险性。高等植物基因定点突变研究初见端倪,将可能为基因原位功能研究、作物遗传改良和分子设计提供有效策略。利用锌指蛋白核酸酶（Zinc Finger Nucleases, ZFN）引入DNA定点断裂（Double-Strand Breaks, DSBs）可以高效介导基因定点突变,使得ZFN在基因定点突变中倍受关注。文章综述了植物基因定点突变的一般策略,重点介绍了锌指蛋白的结构、原理、应用,特别是ZFN介导的植物基因定点突变与置换研究进展,并对ZFN介导的植物基因定点突变与置换应用前景进行了讨论。     

桑树辐射育种及川799的选育

桑在遗传性上高度杂合 ,杂交育种十分复杂 ,人工诱导突变可能有利于改良某些性状 ,获得有益突变又可用无性繁殖的方法遗传下来。日本从 1 95 7年开始桑的辐射育种 ,1 962年在 r圃内进行桑树慢照的各种研究 ,并且已获得了产量、叶质和抗干枯病能力有不同程度提高的有益突变株。印度等国家也在进行这方面的工作。我所从 2 0世纪 70年代开始桑树辐射育种研究 ,探索适于桑树辐射的能源、照射量、照射材料、选择方法和辐射在桑树育种上的效果。育成的新桑品种 7637、 765 7、 7681等先后通过全国和四川省农作物品种审定委员会审定 ,7681新桑品种…     

空间诱变在微生物菌种选育上的研究进展

空间诱变是一种新型有效的微生物育种手段。本主要综述国内外微生物空间条件诱发微生物突变的特点、生物学、细胞学、当代生理损伤效应、突变的机理以及育种中已取得的进展,并提出了存在的问题和今后研究的发展方向。     

CRISPR/Cas系统在植物基因组编辑中的应用

在基因组水平上进行植物基因人工改造对农作物的改良具有重要意义。一直以来,科学家都未发现有效的植物基因组编辑的方法。最近发现的CRISPR/Cas系统因其简易和有效性被广泛应用于包括植物在内的多种生物的基因组编辑中。CRISPR/Cas系统仅需要短RNA和核酸酶就可以对特定的靶标基因进行突变。目前CRISPR/Cas系统已成功在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、烟草(Nicotiana benthamiana)、甜橙(Citrus sinensis)、水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)、高粱(Sorghum bicolor)、玉米(Zea mays)以及苔藓植物地钱(Marchantia polymorpha)等植物中实现了定点基因组编辑。综述将对CRISPR/Cas系统在植物中的最新研究进行全面的总结和讨论。     

通过体外诱导突变及筛选来改良果树作物特性的研究进展

突变会导致栽培作物一个或多个特殊性状的改变,以突变为基础的植物品质的改良,会使果树业的发展获得极大的促进。传统诱导突变的方法应用于果树作物,常受限于外植体来源,并且耗费大量的时间及场地。体细胞变异结合物理化学诱变法可被视作改良果树作物的一种手段,并且在一些果树作物中获得了成功。这使我们有理由认为体外诱导变异是改良果树作物的品质及其抗逆性的一种很有效的潜在途径。本文讨论了大量的与果树培育有关的突变诱导、变异体筛选、大田评估方法等综合使用的实例及研究进展。     

体外培养和遗传育种

891601 植物生物技术:通过组织培养和遗传工程改良农作物可以在细胞或组织培养水平进行离体操作,通过控制器官形成和体细胞胚胎发生在生完整植株以增加农作物的数量,包括诸如玉米、小麦、大麦、水稻、大豆、棉花、     

作物遗传改良国家重点实验室

作物遗传改良国家重点实验室（以下简称实验室）针对国家农业发展重大需求．围绕作物遗传改良这一总体目标．以应用基础研究为主,向基础研究和应用研究延伸;瞄准学科前沿,将常规技术与生物技术相结合,分别从作物的群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平研究农作物的遗传行为,为农作物的遗传改良提供新理论、新技术、新方法、新材料,培育新品种。研究对象涉及水稻、玉米、油菜、棉花等主要农作物和果树、蔬菜等部分园艺作物。     

科学家发现染色质结构调节DNA突变新机制

记者从中山大学获悉,由该校生命科学学院教授贺雄雷领衔的团队,近期在染色质结构如何调节DNA突变工作上取得重要进展,相关成果发表在3月9日的《科学》杂志上。这是近10年来中山大学首次以第一作者的身份在《科学》杂志上发表论文。据研究人员介绍,突变是生物演化的基础,也是疾病     

作物基因组学研究进展

农作物基因组学研究的发展,对于有效利用现代分子生物学手段进行物种的遗传改良发挥了重要作用。随着测序技术的发展,已经实现对重要农作物,如水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、棉花、蔬菜等作物基因组的测序或重测序,在此基础上完成对控制重要农艺性状基因的克隆和鉴定。本文综述了2017年度主要农作物基因组研究方面取得的一系列重要进展。     

从印度水荒想到的……

干旱严重影响农作物的产量和人民群众的生活质量,基因水平改良农作物的性状是解决这一问题的科学有效方法之一。在生物技术发展日新月异的今天,政府部门应该对以转基因技术为代表的农业生物技术放宽政策,让科技真正为人类带来实惠,带来方便！     

EMS诱变技术在植物育种中的研究进展

甲基磺酸乙酯（Ethyl methane sulfonate,EMS）是一种常用的化学诱变剂,能诱发产生高密度的系列等位基因点突变。在当前种质资源极为匮乏,基因资源日益枯竭的状况下,采用EMS诱发突变技术创造有用基因资源具有极其重要的意义。本文通过对EMS的诱变原理和技术要领、应用实例、以及该技术在现代分子生物学中的应用前景加以阐述,对EMS诱变技术在农业生产中的应用具有重要作用。     

植物miRNA参与调控作物农艺性状的研究进展

植物microRNA (miRNA)是一类长度约为20～24 nt的内源非编码小RNA,它们通过在转录后水平调控靶基因的表达,在植物的生长发育、逆境响应和环境适应等过程中起着关键作用. miRNA对水稻、玉米、大豆等重要经济作物的农艺性状也起着重要的调控作用,在改良农作物性状上具有重大的应用潜能.本文重点介绍了参与作物农艺性状(如株型、花期、种子发育及抗逆等)调控的关键miRNA及其调控途径,同时总结了miRNA参与作物性状改良的主要研究方法和手段,并讨论了miRNA在作物性状改良应用中的前景.