植物分子育种技术在改良木薯种质方面的应用

木薯是热带、亚热带地区的重要粮食作物和经济作物。培育出生产性状更加优良的木薯品种,是推进木薯产业更快更好发展的重要基础。分子育种技术在培育优良木薯品种方面具有传统育种技术不可比拟的优势。该文介绍了近年来在提高植物抗寒性与病虫害抗性、降低氰苷含量、提高淀粉含量及组成、改变储存物种类、防止木薯收获后变质等方面的研究进展,以便在这些研究进展的基础上,利用植物分子育种技术加快获得具有抗逆能力提高、品质改良、产量增加、耐储藏等优良特性的木薯新品种。     

能源木薯高淀粉抗逆分子育种研究进展与展望

木薯(Manihot esculenta Crantz)是全球重要的粮食作物,也是我国非粮生物质能源发展的主要原材料。长期以来,传统杂交育种是木薯新品种培育的主要手段。随着全球生态的变化和木薯产业发展的推进,需要加速培育抗逆能力强、高淀粉的木薯新品种,因此,利用基因工程针对特定性状开展品种创新表现出巨大的潜力。随着组学技术的发展,在木薯基础研究领域,特别是针对储藏根发育、淀粉富集、逆境响应与调控等方面的研究逐步深入。强化木薯基础理论研究和发展应用技术,对推动能源木薯的产业化发展具有重要意义。     

食用菌分子育种研究进展

优良菌种的缺乏是食用菌产业发展的主要限制因素,解决这一问题的最有效途径是培育高产、优质、抗病的食用菌新品种。与作物育种相比,食用菌育种研究起步较晚,但近年来随着基因组学、生物信息学、分子生物学等学科的迅猛发展,食用菌育种技术也进入分子水平。分子育种将现代分子技术手段整合于传统育种方法中,加速了育种进程,目前已经在双孢蘑菇、草菇等食用菌中进行了成功探索。文中对近年来食用菌分子标记辅助育种、转基因育种等育种研究方法和进展进行了综述,探讨了未来食用菌分子育种研究的发展方向。     

鱼类遗传育种中生物学方法的应用及研究进展

鱼类遗传育种是指利用生物学方法对鱼类进行遗传选择或改造,从而获得新型改良鱼类的过程;它可以通过人为选择优势遗传性状或者通过整合或改变已有的遗传性状而达到遗传改良的目的.鱼类遗传育种是一个从稳定品系中筛选或研制变异品系,再从变异品系中培育稳定品系的循环过程.鱼类良种的培育成功将在很大程度上带动良种的饲养、加工、销售、休闲等后续产业的发展,这在渔业经济发展中具有重要意义.本文系统地总结了包括传统选择育种、分子标记辅助育种、全基因组选择育种和单性控制育种在内的选择育种技术,综述了杂交育种(近缘和远缘杂交)、细胞核移植、生殖干细胞和生殖细胞移植、人工雌核发育和雄核发育技术、多倍体育种在内的性状整合育种技术,以及以转基因育种为代表的性状改造育种技术,乃至这些育种技术在鱼类育种中的应用情况,同时结合本实验室在鱼类远缘杂交、雌核发育和雄核发育等染色体倍性育种方面的研究成果,对国内外鱼类育种的研究现状以及存在的问题进行了系统的概述.     

黄瓜分子标记辅助育种研究进展

本文综述了不同分子标记技术在黄瓜遗传连锁图谱构建、重要性状相关基因的定位、种质资源遗传多样性分析和亲缘关系鉴定、分子标记辅助选择、种子纯度与活力鉴定及其在黄瓜遗传育种等方面的应用,讨论了目前黄瓜遗传育种中应用分子标记技术存在的问题和今后育种工作的重点,并对黄瓜分子标记辅助育种的前景作了展望。     

燕麦基因组学与分子育种研究进展

燕麦(Avenasativa)是粮饲兼用的一年生禾本科燕麦属植物。燕麦的营养价值和优良牧草品质使其市场需求量逐年增加,这对燕麦新品种的创新培育提出了新要求。分子育种精准且高效,是燕麦育种技术革新的必由之路。而基因组学研究是燕麦重要农艺性状解析、优异种质资源精准利用和分子设计育种的重要基础。该文重点从国内外燕麦种质资源搜集整理情况、燕麦属基因组构成和染色体倍性,以及燕麦遗传连锁图谱构建、基因组测序和分子育种方面对燕麦基因组学与分子育种研究进行综述,并对后基因组时代相关研究的发展趋势进行了展望。     

菊花分子育种研究进展

对菊花分子育种的研究起源于20世纪90年代初,导入外源基因的主要目的是改变菊花的株型、花色,提高抗虫性、抗病性,增强对寒冷、干旱、盐碱的耐性。近年来,选用不同类型的启动子构建新型载体的研究也为改善菊花育种工作提供了参考。这些都预示着菊花分子育种的研究逐渐走向全面和成熟。     

双孢蘑菇的分子遗传育种研究进展

双孢蘑菇（Agaricusblsporus）是一种以二极性次级同宗配合方式进行遗传的食用真菌。双抱蘑菇的双核抱子多数为自体可育的异核抱子,使得在育种实践及基础遗传学研究中急需的同核不育单抱很难获得,而且同、异核菌丝也无法在生理形态上加以区分。这是多年来双抱蘑菇遗传育种研究进展缓慢的最重要原因。1980年,FritS。h以恢复育性为标记进行单抱杂交,才首先育成了在生产上广泛使用的UI和U3。1982年,Royse和M则发展了蛋白质水平上的同工酶电泳标记技利］。随后,随着分子生物学技术的发展,双抱蘑菇的遗传育种也以DNA标记进行菌株间亲…     

分子标记育种在我国的研究进展

现代生物技术的发展为利用外源基因培育优良作物品种提供了新的途径。简要综述了分子标记育种在我国研究的总体情况以及我国在分子标记育种领域取得的成就,并对分子标记育种的前景进行了展望。     

中国肉牛分子与基因修饰育种研究进展

随着世界肉牛产业科技的快速发展,我国肉牛产业的整体水平得到明显提高并取得丰硕成果。肉牛育种技术实现了由常规杂交育种向分子标记辅助育种、全基因组选择育种和基因组修饰育种的技术跨越,揭示出大量与生长发育、肉质品质、繁殖与疾病等相关的候选基因与分子标记,并逐步应用于肉牛育种实践。与生长发育性状相关的基因或分子标记主要集中在生长激素基因、生肌调节因子家族、肌肉生长抑制因子和胰岛素样生长因子等;参与肉质形成的基因主要集中在脂肪酸运输与沉积相关信号通路、钙蛋白酶信号通路、生肌调节因子家族与肌肉生长抑制因子等;繁殖性状相关基因或分子标记主要集中在GnRH-FSHR-LH、生长分化因子9、催乳素受体和FoxO1等;抗病相关基因主要有MHC基因家族、TOLL样受体4基因等。目前,利用精准基因编辑技术已培育出促生长发育与提高肉品质的肉牛育种新材料。本文总结了近年来我国在肉牛分子与基因组修饰育种领域取得的研究进展,以期为我国肉牛遗传育种技术研究提供参考和借鉴。     

Cassava genetic transformation and its application in breeding

As a major source of food, cassava (Manihot esculenta Crantz) is an important root crop in the tropics and subtropics of Africa and Latin America, and serves as raw material for the production of starches and bioethanol in tropical Asia. Cassava improvement through genetic engineering not only overcomes the high heterozygosity and serious trait separation that occurs in its traditional breeding, but also quickly achieves improved target traits. Since the first report on genetic transformation in cassava in 1996, the technology has gradually matured over almost 15 years of development and has overcome cassava genotype constraints, changing from mode cultivars to farmer-preferred ones. Significant progress has been made in terms of an increased resistance to pests and diseases, biofortification, and improved starch quality, building on the fundamental knowledge and technologies related to planting, nutrition, and the processing of this important food crop that has often been neglected. Therefore, cassava has great potential in food security and bioenergy development worldwide.     

影响根癌农杆菌介导的木薯遗传转化因素分析

采用根癌农杆菌介导的叶盘转化法,以我国南方地区主栽木薯品种—华南8号的胚状体子叶为受体,对影响木薯遗传转化效率的主要因素进行了分析。研究结果表明,在木薯的遗传转化中,选用GV3101作为浸染外植体的农杆菌菌株,将感染时间和共培养时间分别控制在30~45 min和3~4 d、菌液浓度（OD₆₀₀）采用0.45、并添加200 μmol·L^-1的乙酰丁香酮（AS）均可明显提高其转化效率,但若对外植体进行预培养反而会降低其转化效率。利用该体系从453块外植体中共转化获得10株抗性再生植株,经PCR和Southern杂交检测,有8株木薯的基因组中已整合进了外源基因glgC336,转化率为1.77%。     

燕麦分子育种研究进展

燕麦是一种主要生长在温带冷凉地区的粮饲兼用作物,近年来燕麦的营养价值和降低胆固醇特性的发现使人们认识到燕麦及其制品是一种健康食品,促进了燕麦产业发展,对燕麦品种培育提出了更高要求。在此背景下,现代生物技术与常规育种技术结合是满足这一需求的重要途经。本文综述了国内外燕麦分子育种方面的研究进展:(1)我国燕麦种质资源的收集与遗传多样性研究。我国的燕麦种质资源收集工作起始于20世纪50年代,迄今收集并保存了5282份燕麦种质资源。对这些资源的遗传多样性分析研究表明,国内的燕麦种质资源中内蒙古和山西的资源多样性最高;(2)利用各种分子标记构建燕麦遗传连锁图谱研究;(3)一些重要农艺性状的QTL定位研究以及全基因组关联分析研究。包括产量、含油量、β-葡聚糖含量、蛋白质含量、抽穗期、抗病基因、抗冻性等重要农艺性状;(4)标记辅助基因组选择技术在燕麦中的应用;(5)燕麦遗传工程育种研究进展。同时,本文将国内的主要研究进展与国外相关的最新研究成果进行了比较,并对当前分子育种中存在的问题及今后的研究方向进行了探讨,希望能为今后通过生物技术手段培育燕麦新品种提供一定的参考。     

木薯体细胞胚胎发生及植株再生研究

对木薯体细胞胚胎发生的影响因素进行了优化研究。结果表明,基因型对木薯体细胞胚胎发生影响很大,在供试的六个品种中,“华南 8 号”的体细胞胚胎发生率和产胚量最高,分别为 65% 和19个;侧芽茎尖为最佳外植体,体细胞胚胎发生的最佳培养基为MS +0.5mg/L CuSO4 + 4 mg/L 2,4-D。同时,对木薯体细胞胚再生成完整植株的主要影响因素作了分析,建立了一个高效的植株再生体系。     

木薯雌雄花分化形态结构观察及生理调控研究

本研究以木薯品种新选048为试验材料,观察和测定木薯花分化各时期的形态结构、内源激素及碳氮化合物含量,并开展木薯雌雄花分化的外源激素调控研究,揭示木薯花分化规律,初步探究木薯花分化的生理机制.试验结果表明:木薯从花芽分化开始到完成开花的全过程需要30 d,分化出的花序主要有全雄花序和雌少雄多花序两种类型,木薯性别分化前...     

Using microsatellites,isozymes and AFLPs to evaluate genetic diversity and redundancy in the cassava core collection and to assess the usefulness of DNA-based markers to maintain germplasm collections

The cassava core collection was selected to represent, with minimum repetitiveness, the potential genetic diversity of the crop. The core (630 accessions) was chosen from the base collection (over 5500 accessions) on the basis of diversity of origin (country and geographic), morphology, isozyme patterns and specific agronomic criteria. To asses the genetic diversity of the core, 521 accessions were typed with four microsatellite loci. Allele diversity and frequency, and size variance of dinucleotide repeats (Rst statistic) were estimated. Microsatellite allele numbers and frequencies varied among countries: Colombia and Brazil had the largest number of different alleles across all loci. Mexico also had a high number, ranking fifth after Peru, Costa Rica and Venezuela (which tied). Unique alleles were present in accessions from Brazil, Colombia, Guatemala, Venezuela and Paraguay. A small number (1.34%) of potential duplicates were identified through isozyme and AFLP profiles. Thus, the present results indicated that traditional markers have been highly effective at selecting unique genotypes for the core. Future selections of cassava germplasm sets can be aided by DNA-based markers to ensure genetically representative, non-redundant samples. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

观赏植物分子育种研究进展

分子育种技术在跨越种间隔离障碍、加速育种进程和获得新奇特变异方面具有传统育种技术无法比拟的优势。将其用于观赏植物育种将会极大地提升产品品质并可增强产业竞争力。该文综述了近10年来观赏植物分子育种的研究进展,希望能为国内观赏植物研究者提供一份参考资料。     

A High-Density SNP Genotyping Array for Rice Biology and Molecular Breeding

A high-density single nucleotide polymorphism （SNP） array is critically important for geneticists and molecu- lar breeders. With the accumulation of huge amounts of genomic re-sequencing data and available technologies for accurate SNP detection, it is possible to design high-density and high-quality rice SNP arrays. Here we report the devel- opment of a high-density rice SNP array and its utility. SNP probes were designed by screening more than 10 000 000 SNP loci extracted from the re-sequencing data of 801 rice varieties and an array named RiceSNP50 was produced on the Illumina Infinium platform. The array contained 51 478 evenly distributed markers, 68% of which were within genic regions. Several hundred rice plants with parent/F1 relationships were used to generate a high-quality cluster file for accurate SNP calling. Application tests showed that this array had high genotyping accuracy, and could be used for dif- ferent objectives. For example, a core collection of elite rice varieties was clustered with fine resolution. Genome-wide association studies （GWAS） analysis correctly identified a characterized QTL. Further, this array was successfully used for variety verification and trait introgression. As an accurate high-throughput genotyping tool, RiceSNP50 will play an important role in both functional genomics studies and molecular breeding.     

水稻野生种质优异基因分子标记定位和利用的研究进展

野生稻由于长期处于野生状态,经受了各种灾害和不良环境的自然选择,抗逆性较强,是天然的基因库,保存着栽培稻不具有或已经消失了的特异基因。挖掘野生稻特异基因的研究日益受到重视。本文总结了近3年来在野生稻特异性状基因定位、克隆和育种利用方面的研究进展。 Abstract:Wild rice has adapted to weather and unfavorable environments under natural selection.It has been well recognized as a natural gene bank that conserves a lot of specific genes presently not available for extinct in the cultivated rice.There is an urgent need to explore these specific genes.The present paper summarized current researches in molecular mapping and cloning of useful genes from wild rice,and their potential application in breeding.