基于基因组数据解析中国油菜品种演化历程及方向

近年来,随着基因组测序的飞速发展,利用基因组数据大规模解析油菜遗传多样性,获得了一些重要结果。基于这些结果,本文对我国油菜品种发展历程及其遗传解析进行总结,重点概述了油菜品种生育期演化、系谱育种及杂交种系谱育种的遗传解析,加深人们对油菜起源、变异和进化的认识;并针对我国油菜生产现状,提出降低油菜生产成本、提高单位面积产量的有关建议,探讨了我国未来油菜品种改良发展方向。     

甘蓝型油菜基因组与花色遗传研究进展

加强甘蓝型油菜花色研究对指导油菜花色育种利用具有重要意义。从甘蓝型油菜遗传图谱构建、花色种类与来源、花色遗传研究以及基因定位等方面进行了综述,指出了油菜花色研究中存在的几点障碍及甘蓝型油菜基因组与花色遗传的研究方向。     

基因编辑技术及其水稻中的发展和应用

CRISPR/Cas系统作为一种新兴的基因编辑系统,以其简单、高效、特异性高等特点已广泛应用于植物功能基因组研究和品种改良。在本文中,首先,我们系统总结了CRISPR/Cas技术及其衍生技术在植物中的开发和优化;其次,重点介绍了基于基因组编辑技术的水稻种质和品种改良的最新进展,并描述了基于基因编辑技术的水稻育种新策略,这是传统育种很难实现的;最后,还讨论了基因编辑技术在未来作物和粮食生产中所要面对的挑战。     

甘蓝型油菜ZIP基因家族全基因组鉴定与表达分析

ZIP基因家族是重要的转运蛋白类基因家族,主要参与金属阳离子的吸收和转运,在植物生长发育和重金属胁迫响应中发挥重要作用。为解析甘蓝型油菜中ZIP基因家族,采用生物信息学方法在甘蓝型油菜中鉴定到51个ZIP基因家族成员,对比芸薹属三个基本种发现ZIP基因家族在A、C亚基因组上有串联重复现象。以甘蓝型油菜品种中双11(ZS11)全基因组为参考基因组,将ZIP基因家族定位到17条染色体上,预测到10种Motif基序,均包含ZIP结构域,并对ZIP基因家族上游3 kb的启动子区域进行了顺式作用元件测序。通过系统进化树分析,将甘蓝型油菜ZIP基因家族分成3大类,在芸薹属三个基本种的进化具有保守性。此外,ZIP基因家族在甘蓝型油菜中表现出组织特异性表达特点,并且在油菜不同组织和不同发育时期中BnaZIP1、BnaZIP4、BnaZIP5、BnaZIP6、BnaZIP10、BnaZIP11和BnaIRT3基因。用不同浓度镉处理油菜,发现在叶和根中都被诱导表达的基因是BnaIRT1.A01a,该基因在油菜重金属镉胁迫响应中可能发挥重要作用。本研究结果为后续ZIP基因家族生物学功能研究提供了一定的参考。     

新疆野生油菜BAC文库的构建

本实验以新疆野生油菜18号的基因组DNA为材料构建了其BAC(bacterial artificial chromosome)文库。该文库共有14592个克隆,插入片段在50-300kb之间,平均插入片段105kb,空载率低于5%,覆盖了新疆野生油菜基因组约4.0倍。新疆野生油菜基因组BAC文库的构建,为进一步研究其基因组结构及功能基因的利用等奠定了基础。     

转录组测序技术在玉米中的应用研究进展

随着功能基因组时代的到来,转录组测序技术快速发展且应用相对广泛。玉米基因组测序的完成,有力地推动着玉米转录组结构的注释和功能的深入解析。简述玉米基因组研究概况以及GS FLX、Solexa GA IIx、SOLiD等测序技术的发展,回顾转录组测序技术在玉米新基因挖掘、分子标记开发、代谢网络、分子进化、miRNAs等相关研究领域上的应用,为玉米复杂农艺性状的分子机制、不同发育阶段基因表达调控网络乃至分子设计育种等工作的深入研究提供参考。     

植物功能基因组研究主要方法在茶树上的应用

随着大量基因序列的产生,植物基因组研究已从结构基因组转向功能基因组研究,随之一些新的方法和技术相继建立。茶树庞大而复杂的基因组,使得茶树功能基因组研究起步较晚,但也取得了很大的进步。本文就茶树在应用这些新技术研究功能基因组所取得的进展和突破进行概述。     

甘蓝型油菜-新疆野生油菜二体异附加系BAC文库的构建

甘蓝型油菜-新疆野生油菜二体异附加系包含了甘蓝型油菜全基因组和新疆野生油菜一对染色体,携带有恢复基因;以该二体异附加系为材料,以CopyControl&;#8482; pCC1BAC&;#8482; (Hind Ⅲ Cloning-Ready) Vector为载体,构建了其基因组的BAC文库（bacterial artificial chromosome library）。该文库含有69,120个克隆,平均插入片段达110kb,相当于甘蓝型油菜单倍体基因组大小的6.336倍。随机挑选3个大于100kb的克隆进行稳定性继代实验,经100代后插入的DNA片段仍然稳定存在。该材料BAC文库的建成,为我们下一步开展甘蓝型油菜基因组学研究及相关重要功能基因的克隆等提供了必要的技术平台。     

我国春油菜遗传育种研究进展

我国春油菜主要分布在西部高海拔地区和北部高纬度地区,单产和含油量高于全国平均水平,种植面积约占全国油菜总面积的1/10。本文主要综述了近些年我国春油菜在种质资源创新、重要农艺性状相关基因（QTL）定位、新品种选育等方面的主要研究进展,指出了目前生产上存在的主要问题,并对春油菜育种前景进行了展望,为今后春油菜遗传育种提供参考。      

我国水稻分子生物学发展及展望

水稻是最重要的主粮之一,也是禾谷类作物基因组研究的模式作物.经过几十年的努力,我国科学家在水稻遗传学和功能基因组学领域取得了一系列创新性的成就,特别是在水稻理想株型、育性、广谱抗病、耐冷耐热、耐盐和养分高效利用方面的分子遗传机理解析,以及分子设计育种理论方面,开创了以水稻为模式作物研究复杂性状基因调控网络的新领域.展望...     

春性甘蓝型油菜EMS突变体库的构建与筛选

创制突变体库是甘蓝型油菜品种选育和重要性状遗传解析的重要基础。春性甘蓝型油菜开花不需漫长的春化过程,生育期短,在创制突变体库方面具有独特优势。本研究采用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变春性油菜862种子,以构建春性油菜EMS诱变突变体资源库。通过比较8种不同浓度EMS（0~1.4%,间隔0.2%）对发芽率的影响,最终确定使用0.8%的EMS作为最佳处理浓度,发芽率为37.2%。田间种植筛选与表型统计初步鉴定了M2代1823个单株的形态学性状,突变频率为3.91%,主要包括叶色、叶形、株高、株型、角果长短、种粒大小、种皮颜色、种子含油量以及其它性状变异等,突变类型十分丰富。该突变体库的构建为油菜功能基因组学研究和分子育种提供表型多样的种质资源。     

甘蓝型油菜对盐胁迫的响应及耐盐相关性状QTL研究进展

土壤盐渍化正在成为农业生产的重要非生物胁迫因子，开展甘蓝型油菜耐盐机制研究和QTL分子辅助 育种极为迫切。本文在简述盐胁迫对植物生长的危害及植物缓解盐胁迫机制的基础上，概述了盐胁迫对甘蓝型油 菜不同生长时期的影响以及萌发期和苗期耐盐相关性状QTL研究进展，并对我国耐盐油菜品种选育进行了展望， 期待为进一步开展甘蓝型油菜耐盐机制的研究、选育耐盐新品种提供参考。     

Progress of CRISPR/Cas9 technology in breeding of Brassica napus

Gene editing technology provides important technical basics for the research in plant functional genes and crop genetic improvement. CRISPR/Cas9-mediated gene editing is an effective experimental tool for crop genome directed editing in recent years, which has been widely used in many crops as rice, wheat and other crops. CRISPR/Cas9 system was expected to be a powerful experimental tool in genetic improvement and molecular design breeding of rapeseed. This paper, which based on the development history and the latest research of CRISPR/Cas9-mediated gene editing technology in rapeseed, summarized the progress of CRISPR/Cas9 including plant type improvement, yield traits, quality improvement, disease and stress resistance improvement, yellow seed creation and other utilizes at present. The application scope, development direction and target analysis method of this technology in rape were focused. The problems of CRISPR/cas9 system in rapeseed breeding were analyzed and the improvement strategies were discussed. Finally, views on direction of rapeseed breeding by gene editing were emphasized.     

2019年中国玉米生物学研究进展

2019年中国玉米生物学研究继续保持高速发展态势，产出多项重要成果，中国玉米研究团队在国际顶尖学术期刊发表的文章数量稳步提升。在81个SCI收录期刊上发表玉米生物学研究论文366篇，比2018年增加了84篇。其中，在5年平均影响因子超过5.0的高水平期刊发表论文83篇，比2018年增加了20篇，并突破性的在Science发表论文1篇，论文数量和质量均有较大幅度提升。366篇论文的研究内容涉及玉米基因组学、玉米株型相关性状遗传调控、玉米子粒发育遗传调控、玉米穗部产量性状遗传调控、玉米抗生物和非生物胁迫遗传调控、玉米养分利用遗传调控、玉米育种技术研究和玉米功能基因组研究资源等。     

油菜雄性不育三系育种的研究实践与浅见

本文概括介绍了作者的科研工作进展情况,包括非优质三系配套选育工作和雄性不育杂交油菜优质育种两方面的内容。并结合多年的研究实践,对油菜雄性不育系和恢复系的选育,以及油菜三系原种的繁育问题提出了看法。     

彩花油菜的创建及遗传育种进展

油菜既是重要的油料作物,也是极具观赏价值的大田作物,成片的油菜花每年吸引大量游客。近年来,随着农业旅游项目的不断研发,油菜花成为越来越重要的特色旅游资源,而且以黄色为主的菜花正在被白色、红色、紫色等彩色菜花所丰富,花色油菜种质的创制也被越来越多的育种家所突破。本文主要介绍了通过远缘杂交、原生质体融合、人工诱变、基因工程等方法获得的不同花色油菜新种质,概述了有关油菜花色的遗传机理、进化与选择等的研究进展,综述了彩花油菜育种的最新进展,并就未来发展趋势做了展望和建议。     

Application of resequencing to rice genomics,functional genomics and evolutionary analysis

Rice is a model system used for crop genomics studies. The completion of the rice genome draft sequences in 2002 not only accelerated functional genome studies, but also initiated a new era of resequencing rice genomes. Based on the reference genome in rice, next-generation sequencing (NGS) using the high-throughput sequencing system can efficiently accomplish whole genome resequencing of various genetic populations and diverse germplasm resources. Resequencing technology has been effectively utilized in evolutionary analysis, rice genomics and functional genomics studies. This technique is beneficial for both bridging the knowledge gap between genotype and phenotype and facilitating molecular breeding via gene design in rice. Here, we also discuss the limitation, application and future prospects of rice resequencing.     

黄红麻生物技术研究进展与展望

本文综述了黄红麻细胞工程、转基因育种、种质资源遗传多样性分子标记与分子辅助育种等生物技术研究进展，并对开展黄红麻微型核心种质分子标记与指纹图谱绘制、遗传连锁图谱构建与功能基因组学，以及蛋白质组学与生物信息学研究的前景进行了展望。上述研究的开展对提高我国黄红麻生物技术研究核心竞争力具有十分重要的现实意义和科学意义。     

二代测序技术在水稻基因组学和转录组学研究中的应用

二代测序技术是测序技术的一次革命性突破,它具有高通量、高精度、低成本的优势,为水稻基因组学研究提供了新的研究方法和解决方案。概述了以使用合成法测序和连接法测序为原理的二代测序技术的特点和发展,并总结了其在水稻基因组学,包括结构基因组学和功能基因组学以及转录组学研究中的应用,并就当前测序技术的发展趋势作了展望。