干旱,半干旱地区作物育种的困惑与出路

粮食问题主要取决于一年生谷类作物产量。作物产量低而不稳的原因主要是病虫害及各种胁迫生境,其中干旱缺水为最大的产量限制因素,提高作物生产力的途径有二：其一是改善作物的生长环境,其二是通过育种手段选育在各肿胁迫环境中具有优良表现的基因型（品种）。矮秆化育种手段使水肥充裕区小麦产量有显著的提高,是通过提高收获指数获得的。干旱、半干旱地区育种却未能获得显著效果,要提高干旱、半干旱地区小麦育种的成效,对干旱     

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。     

亚洲农业生物技术发展现状和前景(上)

1前言近年来,在现代生物技术的推动下,作物改良已取得巨大进展。基因组图和基因转移研究的突破,使科学家得以完成常规育种难以实现或不可能实现的作物改良。第一批问世的基因改造或转基因(GM)作物,包括了具有诸如耐虫和/或耐除草剂等重要性状(所谓输入性状)的栽培植物。现今,这些第一代GM作物,正在向发达国家和发展中国家的农民显示其价值。嗣后,又有另一些作物例如Fla vr Savr番茄,经过基因改造,改善了其营养品质或延长了其货架期(有效保存期)(输出性状)。一些富含例如油酸、月桂酸和亚油酸的优质油料作物,已在经过批准后投入市场。现今…     

苜蓿重要农艺性状关联分子标记研究进展

将不同品种的优良性状通过品种间的杂交集中到一个品种中是育种工作的主要目标,而利用基因型选择代替传统的表型选择将大大加快育种进程和提高育种效率,其中,DNA标记的获得是进行DNA标记辅助育种的重点.随着作物分子标记辅助育种技术的快速发展,苜蓿(Medicago sativa L.)重要性状关联的分子标记研究也取得了很大进展.本文就苜蓿草产量、抗病(虫)害、抗逆性和繁殖特性等主要农艺性状关联的分子标记研究进展进行了综述,主要包括RFLP(DNA-DNA杂交)、RAPD和SSR(PCR)以及AFLP(PCR与限制性酶切技术结合)等分子标记,最后还就苜蓿分子标记辅助育种(marker assisted selection,MAS)所面临的限制因素及其在苜蓿品种改良中的应用前景进行了探讨.     

植物种子萌发期耐盐碱性提高技术研究进展

种子萌发是种胚从生命活动相对静止恢复到生理活跃状态的生长发育过程,最易受到外部环境影响,其中盐碱胁迫是最严重的生态限制因素之一。中国盐碱地面积大、分布广,总面积约1亿hm^2,占全国土地面积的10%,盐碱逆境下种子萌发受阻已成为我国盐碱地植物天然更新和农林业生产的首要障碍因子。目前,已知植物种子萌发期耐盐碱性提高技术主要有物理方法、化学调控、生物途径和育种技术4个方面,其中物理方法包括种子引发、低温、超声波、微波、电场等物理因素处理;化学调控包括无机、有机外源物质调控;生物途径包括植物促生细菌和真菌共生;育种技术包括耐盐性鉴定筛选和转基因技术。综述了植物种子萌发期耐盐碱性提高技术研究进展,简述了这些技术的特点及不足,并提出了进一步开展工作的建议,旨在为解决我国盐碱地植物种子萌发受阻难题、实现盐碱地低成本规模化的生物修复和盐碱地区农林业生产提供参考。     

作物基因聚合分子育种

基因聚合分子育种与常规育种技术相结合已成为今后作物育种的主流方向。基因聚合分子育种主要包括遗传转化基因聚合分子育种和分子标记筛选基因聚合分子育种。本文简要综述了近年来作物基因聚合分子育种的研究进展,分析了遗传转化基因聚合分子育种以及分子标记基因聚合分子育种技术的研究方法及基因聚合分子育种存在的问题。     

西双版纳栽培植物的野生类型及其野生近缘种

一、前言栽培植物的野生类型及其野生近缘种是一种重要的作物品种资源,在遗传育种,良种选育上具有非常重要的意义。它们在某一地区的自然条件下,经历了长期的自然选择,往往具有一般栽培种所没有的一些重要性状,如顽强的抗逆性,高度的适应性,独特的品质,以及雄性不育性等。通过杂交或其它基因工程,可将这些性状转导到作物品种中来,对于提高作     

水分胁迫对冬小麦叶片CO_2/H_2O交换参数的影响

水资源严重匮乏已成为华北平原农业可持续发展的主要障碍因素 [1] ,提高有限水资源的利用效率显得十分重要。以前的研究主要注重农田水平作物与水分的关系 [2 ,4 ] ,利用作物生物学进行节水研究不够 [3,4 ] 。Roa等人认为作物适度的水分亏缺可获得高产 [15] ;Jensen等人认为适度水分胁迫甚至能使作物水分利用效率显著提高 [5,6] ,依此发展了调亏灌溉思想 ,对有限水量在作物生育期内时空最优分配制度进行研究 ,目前已为世界各国广泛关注 [6] 。作物 CO2 /H2 O交换参数包括光合速率、蒸腾速率、水分利用效率等 ,这些是确定作物水分高效利用…     

番茄种子播种前的处理是提高其抗旱性及产量的方法

提高榖类作物、蔬菜作物、果树作物及工艺作物的产量是农业中最迫切的问题。在蔬菜作物中番茄属于首要作物之一。在达格斯坦地区,番茄和所有受灌溉的作物一样,由于从土壤中吸水和蒸腾作用失水之间不平衡的结果,在灌溉间期感到水分十分显明地不足,这种不平衡的现象决定於引起植物过度失水的空气高温和旱风。因此,在达格斯坦地区除了灌溉以外,必须运用提高农作物抗旱性的农业生理学方法。为了提高番茄的抗旱性,我们曾运用了金杰里     

北方冬麦区小麦抗旱种质资源遗传多样性分析

遗传多样性分析对于作物资源评价和利用具有重要的意义。本研究以我国北方冬麦区136份小麦抗旱种质资源为材料,分析10个农艺性状及其耐旱指数的相关性,以及抗旱种质的遗传多样性。结果表明:在雨养和灌溉条件下,穗叶距的变异系数最高,分别为42.1%和37.2%,单穗总小穗数的变异系数最低,为6.4%和5.7%;不同水分条件下,植株稳产性主要受单株穗数、有效小穗数及穗下节长的影响;性状耐旱指数的多样性指数在1.95到2.07之间变化,平均值为2.02;根据性状耐旱指数将供试材料分为7个类群,其中第I、第III类群材料表现为对水分条件不敏感,而第II类群材料更适于在干旱条件下种植。材料之间的抗旱性差异可以作为抗旱育种中亲本选配的依据。     

不同区划小麦产量因素对籽粒容重影响的通径分析

通过选取中国作物网上的2994条包括所需信息的小麦数据,考虑到容重可以作为小麦的等级评判标准,与小麦贮藏、出粉率等有关,对不同地区的小麦产量因素对容重的影响做了通径分析,得到不同品种不同成熟期不同区划小麦产量因素,包括小麦的穗长、穗粒数、千粒重、株高及粗蛋白等对小麦容重的影响,得到小麦容重和各个因素之间的结构关系,得出影响籽粒容重主要的因素,从而服务于小麦育种和生产实践.     

作物诱变育种研究进展

作物新品种的培育能保持粮食稳产增收,利用自然和诱变获得遗传变异是作物育种的基础。随着栽培作物基因库的日益贫乏,诱变育种技术已成为目前种质资源创新和挖掘新基因的一个重要途径。本文综述了植物诱变育种的发展简史,物理诱变、化学诱变的主要类型、特点、异同及其在农业育种上的应用。由于诱变育种存在的主要问题是有益突变频率仍然较低,变异的方向和性质尚难控制,因此提高诱变效率,迅速鉴定和筛选突变体以及探索定向诱变的途径,是今后研究的重要课题。     

无机焦磷酸化酶基因转化甘蔗的遗传研究

甘蔗是我国最为重要的糖料作物,也是一种重要的能源作物,提高甘蔗的含糖量是甘蔗育种的主要目标.通过农杆菌介导法将无机焦磷酸化酶(PPase)基因导入甘蔗,以期获得提高蔗糖含量的转基因植株.经过PPT抗性筛选获得72株抗性植株,并对其进行PPase基因和bar筛选标记基因的双重PCR检测,其中有13株都呈阳性.结果初步证明无机焦磷酸化酶基因已整合到甘蔗的基因组中.     

生物技术能否解决农作物的耐盐性问题

生物技术能否解决农作物的耐盐性问题,这还很难过早下结论,但普遍存在这一问题的严重性越来越引起人们的关注。低量供给淡水、过量灌溉,以及自然蒸发和矿物蒸发都会引起盐浓度的增加。一个解决办法是培育一些耐盐作物。对这类作物的研究包括: 寻找一些天然存在的耐盐植物(称为盐土植物)的新的应用方法。利用常规育种技术鉴定和增强被认为具有高于平均抗盐水平的一些作物品种。采用重组DNA方法将抗盐性基因引入现有的植株中。     

植物单倍体诱导技术发展与创新

单倍体育种是培育作物新品种的主要育种技术之一,提高单倍体诱导频率和简化诱导程序是单倍体育种技术的关键。随着单倍体诱导技术的发展与改进,单倍体育种技术已被广泛应用于许多重要植物的育种研究中,展现出基因纯合快速、育种年限缩短、育种效率提高等优势。单倍体诱导技术与杂交育种、诱变育种、反向育种和分子标记辅助选择育种等技术相结合,在作物品种改良上的作用更加显著。单倍体和双单倍体在遗传群体构建、基因功能鉴定、转基因研究、细胞学研究等方面具有重要应用价值。本文从单倍体诱导技术、单倍体和双单倍体应用等方面综述了植物单倍体诱导技术的发展,尤其是近年来利用基因组编辑技术创制主要作物单倍体诱导系的进展,并分析了目前研究中存在的问题和今后的发展方向,以期促进单倍体诱导技术尤其是利用基因编辑创造诱导系技术在作物育种中的应用。     

生物育种新技术作物的安全管理

生物育种新技术（new breeding techniques,NBTs）是指基于分子生物学工具进行作物分子育种的一类新技术,可以短期内使作物产生新的有利性状,促进作物新品种的开发,如基因编辑技术、RNA干扰（RNA interference,RNAi）技术、同源转基因技术等。这些新技术目前正在全球农业育种中广泛应用,并且已有部分作物新品种获准商业化生产。然而,针对生物育种新技术产生的作物新品种的安全性和安全管理政策,全球尚未达成统一共识,对其安全监管的思考也不尽相同,限制了这些作物新品种的研发和商业化应用进程。综述了现阶段全球主要发达国家对于生物育种新技术作物的安全性和监管方面实施的管理政策和法规,以期对我国生物育种新技术作物的安全性管理政策的制定提供一定的借鉴。     

植物花瓣呈色机理及花色分子育种

植物花瓣呈色的主要化学物质包括类黄酮/花青素苷、类胡萝卜素和甜菜色素。其中类黄酮/花青素苷是分布最广泛的色素,决定大多数植物花瓣的呈色;类胡萝卜素在一些植物黄色至橙红色花瓣中起着作用;而甜菜色素主要存在于石竹目植物,包含甜菜红素和甜菜黄素。目前,关于色素生物合成的分子网络已被解析,主要由一系列结构基因控制;一些与色素合成相关的调控因子在很多植物中被鉴定发现。另外,基于外源基因表达或内源基因编辑的分子育种在一些观赏植物的花色改良中被成功应用。本文系统性总结了植物中3种类型色素合成的分子基础、调控机制及分子育种应用等方面的研究进展;将有助于提高我们对植物色素合成分子调控网络的认识,并以期为今后开展花色分子设计育种提供理论支持。     

半干旱地区抗旱作物的育种方向和策略

在半干旱地区作物生长的主要的限制因子是水分,主要包括土壤干旱和大气干旱。现有的理论和实践表明,作物育种的目标应该是培养具有中等强度抗旱能力和高产潜能的品种。由于作物的生产是在特定水、温、光和热等特定条件下进行的,而且作物的生产又是个种群过程而非个体的表现：因此,抗旱品种的选育应该遵循高产性、针对性和整体性的原则。现有的抗旱育种理论有很多引起争议且不完善的地方,总的趋势就是要选育小根系、繁殖分配优化、在低水多变环境下有较高的净光合速率并且能对干旱环境迅速作出反应的品种。     

保卫细胞是鉴定小麦耐旱性基因型的一个指标

通过对小麦耐旱基因型和不耐旱基因型在灌溉与否的情况下,旗叶尖部保卫细胞长度的观察,结果表明,耐旱基因型在有灌溉的条件下保卫细胞表现较短,在无灌溉的条件下表现较长,而不耐旱基因型则表现了相反的结果。因此认为,气孔保卫细胞是鉴定小麦耐旱基因型的一个指标。     

作物耐旱性QTL定位和分析的思路

干旱是非生物胁迫中对作物生长和产量影响最严重的胁迫之一.作物的耐旱性受数量性状位点(QTL)的控制,存在复杂的基因/QTL互作和与环境的互作.对作物耐旱相关性状QTL进行定位和分析是耐旱研究的重点之一.本文通过对目前研究中涉及到的作物耐旱性特点、耐旱QTL分析的技术路线与新方法,表型鉴定以及耐旱性QTL互作分析等方面进行了比较系统的阐述,旨在为作物耐旱性QTL定位及未来的分子标记辅助选择提供有益的借鉴.