关联分析在作物种质资源分子评价中的应用

发掘优异基因资源是作物种质资源分子评价的重要部分,对作物育种尤其是分子育种具有非常重要的实践意义。基于连锁不平衡(LD)的关联分析是基因发掘也是等位基因发掘的有效途径。本文系统介绍了关联分析的基本理论、策略、特点及应用现状,并探讨了其在作物种质资源新(等位)基因发掘中的发展趋势及展望。可以预见,与传统QTL作图及功能基因组学相整合的关联分析必将大大加快我国作物种质资源的研究进程,实现我国种质资源优势向基因资源优势的转变。     

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。     

分子标记在果树种质资源及遗传育种研究中的应用

分子标记在果树种质资源及遗传育种研究中的应用郭文武史永忠邓秀新（华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室,武汉４３００７０）分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种较为理想的遗传标记形式。十多年来,在人类基因组研究计划的推动下,分子标...     

高通量基因型分型技术及其在水稻中的应用

作物种质资源遗传基础的深入认识与高效利用,对于品种改良和粮食安全具有重要意义。传统系谱考察的方法对指导育种实践发挥了重要作用,随着分子生物学的发展,基因组学和高通量SNP分子标记等基因型分型方法可以更便捷地对种质资源进行鉴定。就基因型分型的主要方法进行了总结,重点论述了以SNP为核心的下一代高通量测序(NGS)分型方法、竞争性等位基因特异性PCR(KASP)和SNP芯片系统,以及当前主流的SNP分析工具和数据库。同时,介绍了高通量SNP分型技术在水稻研究中的进展,并就分型技术在作物育种等领域的应用和发展趋势进行了展望。     

小粒野生稻优异基因的挖掘与利用研究进展

小粒野生稻拥有丰富的遗传多样性,含有大量的优异基因,是进行栽培稻遗传改良和基因组研究的宝贵资源。本文总结了国内外研究利用小粒野生稻种质取得的系列进展,主要包括:小粒野生稻优异性状的鉴定和遗传群体的构建,小粒野生稻有利基因的定位、克隆与育种利用,还对小粒野生稻优异基因利用的困难和应对策略进行了讨论。这些结果必将有利于进一步挖掘和利用小粒野生稻的有利基因。     

SSR和SNP标记在荔枝遗传育种中的应用

荔枝育种长期以来主要依赖实生选种和表型选择,遗传改良进展缓慢,主要源于其种质资源遗传背景不清与品种名称混乱、杂种早期鉴定与功能基因发掘等现代高效育种技术欠缺等原因,因此亟待完善荔枝分子标记辅助选择育种技术,克服传统育种技术障碍,为荔枝遗传改良提供新的技术支撑。对近年来荔枝SSR和SNP两类特异性强的分子标记应用于种质亲缘关系研究、核心种质构建、种质精准鉴定与分子条码构建、真假杂种鉴别以及遗传图谱构建方面的进展进行了综述,以期为荔枝特异性分子标记在育种中的应用提供理论及实践参考。     

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。     

我国薯类基础研究的动态与展望

中国是世界上薯类生产大国,马铃薯、甘薯和木薯等在农业产业发展中发挥着重要作用。薯类主粮化已成为保障我国粮食安全的新措施,但其基础研究相对于"大作物"如水稻、玉米等还存在较大距离。开展三大薯类(木薯、甘薯和马铃薯)种质创新和新品种培育对推动薯类产业化意义重大,其中分子育种是其遗传改良的生长点和动力。从深化利用种质资源和基于基因组信息的基因挖掘,以及薯类共性和个性生物学问题的联合攻关等重要方面进行综述,阐明了薯类研究现状和趋势,旨为促进薯类分子育种技术的提升提供参考。     

我国薯类基础研究的动态与展望北大核心CSCD

中国是世界上薯类生产大国,马铃薯、甘薯和木薯等在农业产业发展中发挥着重要作用。薯类主粮化已成为保障我国粮食安全的新措施,但其基础研究相对于"大作物"如水稻、玉米等还存在较大距离。开展三大薯类(木薯、甘薯和马铃薯)种质创新和新品种培育对推动薯类产业化意义重大,其中分子育种是其遗传改良的生长点和动力。从深化利用种质资源和基于基因组信息的基因挖掘,以及薯类共性和个性生物学问题的联合攻关等重要方面进行综述,阐明了薯类研究现状和趋势,旨为促进薯类分子育种技术的提升提供参考。     

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。     

水稻R7606、229A系列优异资源的创制

作物种质资源是品种改良的物质基础,随着分子生物学技术的发展,水稻育种已经发展到分子标记辅助选择与农艺性状选择相结合的高级育种阶段,种质资源的评价必须满足分子辅助选择育种的实际需要,进行分子辅助评价。本研究利用农业部《水稻品种鉴定DNA指纹方法》（NY/T1433-2007）推荐的24对 SSR引物,对32个水稻恢复系和13个水稻保持系资源材料进行DNA多态性分析,利用遗传相似系数及其主要农艺性状的差异选择亲本进行种质创新,在中间世代利用PCR-AccⅠ分子标记进对控制中等直链淀粉含量的基因型进行辅助选择,创制了系列新的优异资源。结果显示,32个水稻恢复系和13个水稻保持系资源材料的遗传相似系数变化范围分别为0.5244~0.8415、0.4783~1,平均遗传相似系数分别为0.6965、0.6542;选用其中的R3076、中恢8006、229和巨风A/B作为亲本,创制了恢复系R7606和细胞质雄性不育系229A系列资源,稻米品质检测结果表明,R7606系列资源有11个品系达到国标二级稻米标准;229A系列资源中则有3个品系达到国标一级,1个品系达到国标二级标准。经田间观察和配组试验,结果显示R7606及229A系列资源农艺性状优良,配合力较好,可以作为杂交水稻育种的优良亲本。本研究还对水稻遗传改良和种质创新过程中,如何利用对水稻优异资源的评价,拓展创新资源的遗传背景和遗传多样性,促进水稻育种和生产可持续发展进行了讨论。     

花生种质资源研究进展与展望

种质资源是花生生物学研究和育种改良的重要基础。本文综述了花生种质资源的研究进展:(1)国内外对花生起源以及分类方法的研究;(2)我国及其他几个花生资源大国的花生收集保存概况;(3)花生优异种质鉴定评价方面取得的一系列进展;(4)介绍了我国花生品种的历次更新并预测了未来的发展趋势;(5)简述了我国花生种质创新的主要方法及取得的成效;(6)国内外关于花生基因组研究的重要成果及应用前景;(7)花生优异基因挖掘的现状。文中指出,对于栽培种花生起源问题还存在争议,在花生资源收集保存、优异种质鉴定评价、种质创新、优异基因挖掘方面还存在一些问题,并对今后解决这些问题的研究方向提出建议。期望为未来花生种质资源的利用和育种提供可参考的信息。     

中国油菜种质资源研究利用策略与进展

油菜是我国第一大国产植物油来源,种质资源在促进油菜育种和产业发展中发挥了关键作用,通过不断收集引进和发掘利用各类优异种质资源,培育高产优质高抗新品种,我国油菜每公顷水平由1949年的487.5 kg提高到了2017年的1995.2 kg,品质由"高芥酸和高硫苷"改良为"低芥酸和低硫苷",油品质可与橄榄油媲美,显著提升了我国食用植物油供给水平和质量。本文对我国在油菜种质资源收集编目、繁殖保存、评价挖掘、创新利用等方面的背景依据和研究进展进行了分析和评述,总结了近20年来中国油菜种质资源研究利用策略与取得的突破性进展,展望了今后我国油菜种质资源发展方向和重点任务。     

短柄草与麦类作物的比较基因组学研究进展

麦类作物是人类主要的食物来源,其遗传改良对于保障世界粮食生产具有重要作用。获得麦类作物的基因组和功能基因组信息是作物遗传育种学家解析种质资源高产及抗逆机理,并准确选择目标性状、实现分子设计育种目标的有效途径。目前,二穗短柄草（Brachypodium distachyum）是早熟禾亚科中唯一完成全基因组测序的植物。以二穗短柄草为模式植物,利用比较基因组学方法获得早熟禾亚科中基因组庞大而复杂的麦类作物的相关信息,必将加速麦类作物的遗传改良进程。本文重点介绍近十年来短柄草在麦类作物比较基因组学方面的研究进展。     

《分子植物育种》中文网络版

<正>《分子植物育种》(中文网络版,ISSN 1923-8258)是一本基于同行评审、开放取阅以及在线即时发表的期刊。主要发表植物育种领域中关于转基因育种与分子标记辅助育种的新知识与先进技术的原始研究论文。本刊致力于为转基因育种与分子标记辅助育种服务,主要发表在植物育种领域中涉及的分子遗传育种理论、分子育种技术与方法、分子育种产品研发等方面的基础和应用研究。所有发表的研究论文都应是在植物育种领域中具有创新意义的最新研究,特别是转基因、分子遗传学、作物QTL分析、种质资源的遗传多样     

大花三色堇育种研究进展

该文概括总结了目前国内外有关大花三色堇(Viola × wittrockiana Gams.)的种质资源、主要性状遗传改良和育种技术等方面的研究进展。大花三色堇品种丰富, 且近缘种众多; 国内外对大花三色堇的主要观赏性状、营养性状及抗性等的遗传与改良进行了较为细致的研究; 通过采用杂交育种、多倍体育种、诱变育种和组织培养等技术取得了众多研究成果。雄性不育、花色花斑遗传规律和生物技术成为大花三色堇育种研究的工作重点。我国今后应在保护和利用其种质资源的基础上, 加快对大花三色堇新品种的培育。     

大花三色堇育种研究进展

该文概括总结了目前国内外有关大花三色堇（Viola × wittrockiana Gams.）的种质资源、主要性状遗传改良和育种技术等方面的研究进展。大花三色堇品种丰富, 且近缘种众多; 国内外对大花三色堇的主要观赏性状、营养性状及抗性等的遗传与改良进行了较为细致的研究; 通过采用杂交育种、多倍体育种、诱变育种和组织培养等技术取得了众多研究成果。雄性不育、花色花斑遗传规律和生物技术成为大花三色堇育种研究的工作重点。我国今后应在保护和利用其种质资源的基础上, 加快对大花三色堇新品种的培育。     

我国枣生物技术研究进展

生物技术的发展为枣种质资源的研究、创新及新品种培育提供了更多的途径。本文综述了近年来我国枣生物技术的研究进展,主要包括离体培养、分子标记、基因工程3个方面的内容。目前,生物技术是枣传统育种的有效补充,已成为枣遗传改良、种质资源创新和科学研究的重要技术。     

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。     

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。