家蚕遗传育种:从传统杂交到分子设计

蚕桑丝绸是我国人民的伟大发明,是中华民族的重要文化标识,我国也长期保持着世界产业中心的地位。家蚕早期遗传育种研究高度发达,形成了完善、科学的蚕种繁育和保存体系,但是也提前进入了育种技术的发展瓶颈,如传统遗传资源已被充分挖掘,品种同质化程度高等。进入21世纪以来,我国蚕桑丝绸产业面临着前所未有的巨大挑战。近年来,随着分子生物学、基因组学、转基因、基因组编辑技术的蓬勃发展及其快速应用,家蚕遗传育种迎来了良好的发展势头。本文综述了家蚕遗传育种的发展历程,尤其是转基因和基因组编辑技术在现代家蚕品种改良中的应用潜力和现状,展望和讨论了家蚕遗传育种未来研究和应用的重点。     

籼型三系杂交水稻稻曲病抗性遗传研究

用抗稻曲病三系不育系与抗和感稻曲病的恢复系配组,研究杂交水稻抗稻曲病不育系的胞质效应和恢复系稻曲病抗性遗传。结果表明,杂交水稻抗稻曲病不育系无胞质效应,抗病不育系与感病恢复系所配组合的杂种一代均表现感病。杂种F1的稻曲病抗性主要受核基因控制,其遗传表达特征有：抗性显性、抗性不完全显性和抗性隐性三种类型,恢复抗性遗传为显性和不完全显性的频率占81.25%。F1稻曲病病穗穗率、病情指数、平均每穗病粒数和病穗最高病粒数与恢复系相对应的稻曲病病情指标极显著相关,相关系数（r）分别为0.898**、0.868**、0.901**和0.569**;杂种F1与恢复系之间的?稻曲病病情指标极显著相关。创制和筛选出HA188、HA197、HA198等抗稻曲病恢复系新种质。讨论了杂交稻稻曲病抗病育种。     

栽培稻及其近缘野生种间杂交揭示杂草稻的起源

通过水稻种间、亚种间和品种间的杂交,在套袋隔离和自然授粉两种条件下,对其杂交亲本主要农艺性状类型及杂交后代群体中杂草稻发生频率、类型及主要特征以及杂草稻的发生趋势进行调查分析,直接验证和重演杂草稻起源的主要路径。杂草稻的主要特征为:颖壳褐色或金色,种皮红色,散穗、易落粒,中长芒或无芒。结果表明,如果以近缘野生种为亲本,在其F2群体中比较容易发生类似杂草稻的单株;杂交组合中杂草稻出现频率的大小依次为:杂草稻或野生稻/粳稻(44.16%)>杂草稻或野生稻/籼稻(27.84%)>籼稻/粳稻(3.30%)>籼稻/籼稻(1.41%)>粳稻/粳稻(0)。这一结果显示杂交亲本间遗传差异越大,在后代中出现杂草稻类型植株的频率就越高。套袋条件下,后代中杂草稻出现的频率为10.70%,而不套袋情况下为4.90%。     

宁夏杂草稻的遗传多样性及其亲缘关系分析

以宁夏杂草稻、选育品种、地方品种共143份水稻种质为试验材料,进行主要农艺性状的的表型鉴定评价,并利用24对SSR引物进行不同类型水稻种质的遗传多样性比较、遗传相似性和聚类分析。表型评价表明,宁夏杂草稻表现为矮秆和早熟,表型变异范围较大;多数杂草稻种皮呈红色,颖壳呈秆黄色,均落粒。SSR标记分析结果,共检测到141个等位基因,每个位点等位基因数目变异在3~11个,平均为5.8333个;Nei's基因多样性指数变幅为0.2241~0.8065,平均为0.5219。杂草稻种质的等位基因数、有效等位基因数、Shannon指数均高于选育品种和地方品种。在不同来源杂草稻群体中,来自吴忠和永宁东河的杂草稻Nei's基因多样性指数最高,分别为0.4912和0.4814,而来自青铜峡的杂草稻Nei's基因多样性指数最低,为0.2802。相似性分析表明,杂草稻与地方品种高度相似,相似系数高达0.9585,而杂草稻与选育品种的相似性较低,其相似系数为0.4584;选育品种与地方品种的相似系数只有0.3560。聚类分析表明,参试材料分为3个类群,其中选育品种单独聚类于第Ⅰ类群,其遗传背景明显区别于杂草稻和地方品种;第Ⅱ类包括大部分杂草稻和地方品种,不同来源杂草稻及地方品种间分布比较均匀;第Ⅲ类是由小部分杂草稻和地方品种组成。宁夏杂草稻的分布没有明显的区域性,宁夏杂草稻与地方品种高度融合且遗传相似性很高。     

特种稻种质资源研究进展与展望

我国从20世纪80年代开始广泛关注特种稻种质资源研究.至今以丰富的特种稻种质资源为基础,积极开展特种稻特殊性状遗传分析的同时,将常规育种与生物技术相结合,创新黑米、红米、软米、巨胚米、甜米等一系列特种稻新种质,并在水稻育种和生产上提供应用,为增加稻农收入做出了积极贡献.广泛开展特种稻资源的特殊性状鉴定和评价,筛选具有独特特性的优异种质资源,并进行基因型检测与遗传多样性分析和核心种质构建;将多个特殊性状相聚合,创新赖氨酸、微量元素、维生素等含量较高,黄酮、花青3-葡萄糖苷、生物碱等生理活性物质含量较高的水稻种质是今后我国特种稻资源研究的重要内容.     

利用华南普通野生稻和栽培稻杂交选育三系的研究

以属于我国南方分布的普通野生稻(Oryza sativa L.f.spontanea)的红芒野生稻和藤桥野生稻作母本,与栽培稻不同品种作父本杂交和连续回交,进行核代换,培育出了相应的雄性不育系。并已获得相应的恢复系。在选育三系的过程中证明我国南方的普通野生稻在细胞质的生理和遗传特性上存在着不同类型,对三系选育有不同的利用价值。 从有关的遗传学及细胞学研究说明这种雄性不育性不是一种简单的遗传特性,而是牵涉到一系列遗传、生理特性的异常,有着复杂的遗传基础。不育性和恢复性表现出类似于数量性状的遗传行为。作者认为雄性不育性是参加核代换亲本的遗传基础相互作用的结果,是远缘核质不亲和性的表现。当远缘的核质结合时产生雄性不育,而近缘的核质结合时造成花粉育性的恢复,因此三系配套与亲本亲缘的远近密切相关,从而批判了旧的三系理论及其所设想的育种方法。     

直接蒸馏法快速测定稻、麦蛋白质含量

稻、麦种子蛋白质含量是评价稻、麦营养品质的一项重要指标。提高稻、麦蛋白质含量是品质育种的一项重要任务。稻、麦种子蛋动质含量遗传传递力较低,以蛋白质含量为主要选择压,品质育种需从大批育种材料中筛选高蛋白质含量的单株,工作量较大,如不能及时对本年度的育种材料进行筛选整理,势必影响育种计划的进行。分析速度慢是当前品质育种进一步发展的主要技术障碍。保持分析的准确度、提高速度、降低成本是品质分析,育种发展急需解决的一项技术。     

几个矮秆a稻矮秆基因等位关系的初步分析

自五十年代后期开始,我国南方稻区在汕 稻的矮化育种上取得了一系列的重要成就。这 对推动我国水稻生产的迅速发展和丰富水稻遗 传育种理论具有重大意义。     

野生稻有利基因的发掘和利用

摘要: 野生稻作为栽培稻的野生亲缘种, 具有许多优良的性状和有利基因, 是栽培稻品种进一步改良的天然遗传种质资源库。其中, 野生稻对病虫害的抗性、对各种逆境的耐受性以及胞质雄性不育等, 已广泛应用于现代栽培稻的育种改良。文章综述了野生稻种质资源的有利性状及相应控制基因的发掘, 探讨了其在今后水稻育种中的应用潜力。     

早熟甘蓝型油菜研究进展及其应用

随着油-稻-稻三熟制种植模式的推进和油菜机械化生产的要求,早熟性状已经成为油菜理论研究和品种选育的关键性状。本文从油菜早熟性状的理论研究、品种选育以及生产应用的层面开展了综合论述。首先介绍了早熟油菜的界定标准及其生长特性和选择依据。随后从早熟性状的遗传特性、早熟基因的定位等层面介绍了早熟性状的理论研究现状。在品种选育和应用层面,从早熟品种选育的必要性、早熟品种的选育途径、育种现状以及早熟油菜品种生产应用现状和前景等方面开展了论述。最后针对油菜早熟性方面存在的问题和对策作了简要概述。本文将为我国早熟油菜种质创新和品种选育提供参考。     

早熟甘蓝型油菜研究进展及其应用北大核心CSCD

随着油-稻-稻三熟制种植模式的推进和油菜机械化生产的要求,早熟性状已经成为油菜理论研究和品种选育的关键性状。本文从油菜早熟性状的理论研究、品种选育以及生产应用的层面开展了综合论述。首先介绍了早熟油菜的界定标准及其生长特性和选择依据。随后从早熟性状的遗传特性、早熟基因的定位等层面介绍了早熟性状的理论研究现状。在品种选育和应用层面,从早熟品种选育的必要性、早熟品种的选育途径、育种现状以及早熟油菜品种生产应用现状和前景等方面开展了论述。最后针对油菜早熟性方面存在的问题和对策作了简要概述。本文将为我国早熟油菜种质创新和品种选育提供参考。     

我国东北稻区稻瘟病的研究进展

东北水稻种植区是我国粳稻的主产区,长期以来稻瘟病是生产中危害最严重的病害之一。本研究就近30年来东北稻区稻瘟病菌优势种群和优势小种变迁,主栽品种抗性进行了综述,分析了已鉴定的稻瘟病抗性基因在东北稻区的利用价值,同时对该地区稻瘟病研究存在的问题与今后的研究方向进行了讨论,以期为水稻抗稻瘟病的育种提供参考。     

基因组原位杂交鉴定栽培稻与广西药用野生稻杂交后代染色体构成

广西药用野生稻 (Oryza officinalis)具有多种优良特性 ,是水稻遗传育种的重要种质资源之一。本实验以 Biotin标记的药用野生稻总 DNA作探针 ,未标记的栽培稻 (Oryzasativa)总 DNA作封阻 ,以 HRP- DAB系统进行信号检测 ,对栽培稻与广西药用野生稻的杂种F1植株的根尖染色体制片进行基因组原位杂交。采用封阻比例 1∶ 2 0～ 30时 ,杂交效果较为理想 ,药用野生稻的 1 2条染色体显深棕色 ,而栽培稻的 1 2条染色体着色很浅。在有丝分裂间期的细胞核中 ,也检测到大量杂交信号分布于核的周边。     

中国东乡野稻遗传因子转移的研究

本文研究了东乡野生稻群中一个种的表型特征,生态特性,并从数量性状和细胞遗传学的角度研究了东乡野生稻作为父本与不同遗传背景的７个籼型型栽培品种的遗传重组,及优质早籼９０－２的育成,重点探索了该变种的有用基因向栽培稻的转移及育种价值。结果表明,该类型具有育种价值的遗传因子能转移到栽培品种中去,并使栽培品种的一些目标性状得到改良。     

水稻矮秆早釉品种主要性状的遗传参数研究

本文选取当前我国南方稻区大面积生产的 优良矮秆早釉品种为试验材料,进行11个性状 的遗传参数研究,对了解现有矮秆早釉良种的 遗传动态,指导早釉育种有一定的参考价值。     

水稻SSR标记的遗传多样性研究进展

本文从SSR标记优点和适用于研究水稻遗传多样性入手,综述了SSR标记在水稻核心种质构建与评价、遗传结构、稻种起源演化等方面的研究进展。总结了水稻遗传多样性的地带性特征（云南是中国稻种资源的最大遗传多样性中心和优异种质的富集地;西南稻区粳稻品种遗传多样性最丰富;南方稻区粳稻品种的遗传多样性高于北方粳稻遗传多样性）、遗传多样性与生态地理位置密切相关、目前水稻品种遗传基础狭窄、多样性降低等特征,分析了遗传多样性成因及影响因素,特别指出了育种行为对遗传多样性的影响,并针对当前水稻品种遗传多样性较低的问题提出了对策。     

中国东乡野生稻遗传因子转移的研究

本文研究了东乡野生稻群中一个变种的表型特征,生态特性,并从数量性状和细胞遗传学的角度研究了东乡野生稻作为父本与不同遗传背景的７个籼型栽培品种的遗传重组,及优质早籼９０－２的育成,重点探索了该变种的有用基因向栽培稻的转移及育种价值。结果表明,该类型具有育种价值的遗传因子能转移到栽培品种中去,并使栽培品种的一些目标性状得到改良。     

基因组原位杂交鉴定栽培稻与广西药用野生稻杂交后代染色体构成

广西药用野生稻（Ｏｒｙｚａ ｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓ）具有多种优良特性,是水稻遗传育种的重要种质资源之一。本实验以ｂｉｏｔｉｎ标记的的药用野生稻总ＤＮＡ作探针,未标记的载培稻（Ｏｒｙｚａｘａｔｉｖａ）总ＤＮＡ作封阻,以ＨＰ－ＤＡＢ系统进行信号检测,对栽培稻与广西药用野生稻的杂种Ｆ１植株的根尖染色体制片进行了基因组原位杂交。采用封阻比例１：２０～３０时,杂交效果较９为理想,药用野生稻的１２条染色体显深     

陕西省有色稻资源的SSR多态性分析

从水稻12条染色体上筛选出22对有效引物,对陕西省17个有色稻品种的遗传多样性进行分析,共检测到128个等位基因,平均每个标记检测到5.8个等位基因,每个SSR位点的遗传多态性信息含量在0.49-0.89之间,平均值为0.73。聚类分析表明,陕西省17个有色稻品种的遗传相似系数集中在0.24-0.88之间。     

稻种遗传资源多样性的开发利用及保护

由于近年来栽培稻众多改良品种的育成和大面积推广,使之在很大程度上取代了地方品种,造成栽培稻基因源的大量基因流失,导致栽培稻品种的遗传基础越来越狭窄以至不能承受新病、虫害和不利环境的袭击。同时,由于人们长期施用杀虫剂、灭菌剂和除草剂等化学农药,严重地恶化了农业生态环境。要改变这种恶性循环的局面,开发和利用稻种的遗传资源,以丰富栽培稻品种的遗传基础是非常必要的。稻种基因源包括了亚洲栽培稻、非洲栽培稻、杂草稻、稻属的野生物种以及稻族内的近缘属种,它们是栽培稻品种进一步改良所不可缺少的遗传资源。但是,由于农业生产模式的改变,社会经济和工业化水平的迅速发展和提高,稻种基因源的多样性受到了严重的影响和威胁。一些野生稻种的居群已经迅速地缩小甚至从原产地消失。因此,对稻种基因源及其多样性进行及时有效的保护,并对其进行合理的开发和利用,是保证栽培稻进一步改良和持久生产的最有效方法。