谷子转化及再生体系研究进展

谷子（Setaria italica）具有抗逆性强、适应性广、营养丰富等特点,是重要的区域性粮食作物之一。国内外谷子组织培养和遗传转化报道相对较少。对近年来谷子遗传转化方法和原理、组织培养再生体系的研究进展以及影响转化因素进行了总结,并对今后农杆菌介导谷子转化应注意的问题和前景作了简单讨论。     

甘蔗组织培养研究综述

本文简单介绍了甘蔗组织培养的历史。论述了甘蔗愈伤组织培养和芽培养的技术要领。对组织培养技术在甘蔗遗传育种及品种改良领域的应用进行论述。     

谷子的组织培养和遗传转化研究进展

综述了谷子的组织培养和遗传转化的研究进展,阐明了谷子遗传转化方面存在的问题,探讨了其发展方向。     

谷子SSR标记的开发与应用研究进展

对SSR标记技术在谷子遗传多样性、遗传连锁图谱构建、基因定位和分子育种方面的研究进行综述,以期为SSR标记技术在谷子上的应用提供参考。     

我国谷子遗传育种研究进展

从谷子受精过程,染色体研究,性状遗传与选择,生物技术应用,辐射诱变,杂种优势利用等方面,对我国谷子遗传育种的研究进展进行了综述。     

浅谈植物组织培养在农业中的应用

正植物培养技术的发现最早可追溯到20世纪初期,细胞全能性的提出与发现为植物组织培养奠定了基础,随后研究不断深入,植物组织培养技术现已成为现代生物技术最活跃、应用最为广泛的技术。目前,植物组织培养技术已广泛应用于植物育种,其在增加植物遗传变异性、植物品种改良、培育新品种、缩短育种周期、提高育种效率等方面发挥了独特的优势,取得了巨大的经济和社会利益,在农业领域展现出诱人的前景[1-2]。下面,将对植物组织培养的概     

谷子遗传资源多样性研究进展

谷子形态水平、染色体水平、生化水平及DNA水平上遗传多样性的研究进展表明,谷子在不同生态环境下栽培,适应性结果导致了形态学性状和农艺性状的较大变异;染色体核型和带型的分析显示不同谷子品种在核型组成、核型分类方面存在分化;生化水平上,谷子的品质含量表现了丰富的多样性,蛋白质标记的指纹图谱也存在一定的差异;分子水平上,谷子种内存在一定的遗传多样性,分子标记是研究谷子遗传差异最有效方法。本文也对谷子育种如何有效利用遗传多样性研究的信息进行了探讨。     

中国茶树遗传育种发展、创新之回顾与展望

我国作为茶树原产地和世界产茶大国,有着悠久的茶树育种历史和深厚的研究基础,育成了世界上数量最多的茶树品种,无性系茶树品种和无性繁殖技术最早出现于我国。改革开放后,我国茶树遗传育种研究工作加速,进入21世纪后在育成品种数量及多样性、育种技术、育种基础理论等多个领域取得了较好成果,特别是在茶树全基因组测序与组装、功能基因组学等领域引领世界,并有力支撑了我国茶产业的高质量发展。本文回顾了我国茶树遗传育种研究的历史及成就,梳理了在茶树主要性状遗传规律、育种技术、突破性品种创新等方面存在的问题。针对这些问题,提出了在茶树遗传育种基础理论创新、育种技术创新和品种创新方面的研究重点,以期为茶树遗传育种研究提供参考。     

谷子（粟）农艺性状的遗传分析

本文对谷子（Ｓｅｔａｒｉａｉｔａｌｉｃａ）农艺性状的遗传变异进行了系统的分析，用多元统计方法研究了谷子多个性状的表现型相关和遗传相关，首次分析了谷子的典范性状，试图为谷子育种提供可靠的科学依据。     

河南省主要谷子品种及其系谱演变与遗传基础分析

20世纪60年代河南省开展谷子育种工作以来的主要谷子品种遗传基础的分析结果表明:21世纪河南省谷子育种的骨干亲本先后经历了新农724、日本60日、豫谷1号、豫谷2号的变化过程,对上述骨干亲本的系谱进一步追踪发现,该阶段河南省主要谷子品种遗传基础主要来源于米黄谷、日本60日、小柳根4个基础种质,遗传基础相当狭窄;尤其是20世纪80年代以后,育成品种遗传基础狭窄现象越来越严重,1982～2007年通过河南省农作物品种审定委员会审定或国家农作物品种鉴定委员会鉴定的谷子品种中54%含有日本60日血缘,导致育成品种抗性脆弱,产量、品质难以取得较大突破。造成这一现象的原因在于育种手段的单一和人们对少数骨干亲本的集中利用,解决这一问题的途径在于:加强品种资源研究,广泛搜集各种各样的资源,进行亲本材料的创新,并不断进行方法创新,探索一些先进实用的新型谷子育种方法。     

Recent Research Progress in Foxtail Millet(Setaria italica)

作为一种重要的粮草兼用作物。谷子广泛地种植于黄河流域且现在仍然存在于中国北方地区。随着农业发展和人们生活水平的提高,在干旱半干旱地区的种植面积也来越少。但是,由于谷子的基因组比较小及自花授粉。它非常适合作为全基因组研究及用作生物燃料和碳4作物光合的研究模式作物。在2012年,谷子全基因组序列被成功测序。因此,谷子可以用来研究植物形态、生理生化及比较功能基因组学。为了更系统地了解谷子研究进展,我们从种质资源、传统育种、生理生化、分子标记、遗传图谱构建、基因定位及基因组测序比较基因组等方面进行综述。这将为未来研究谷子打开一扇窗户。     

谷子突变体研究进展

谷子是在我国种植历史最悠久的主要杂粮作物之一,伴随谷子基因组测序的完成,研究谷子的功能基 因将成为谷子研究的热点。谷子属C4植物,并且与水稻的基因组共线性高等特性亦会增加对谷子的研究热情。构建 谷子功能基因组饱和的突变体库,既能为谷子功能基因研究提供基础材料,亦能为谷子功能基因组和转录组学的解 析打下基础。通过化学因素和辐射因素诱发构建突变体库的方法是获得谷子突变体库主要的有效手段。通过阐述构 建谷子突变体库的目的和意义,综述了诱变技术在创造谷子突变体和功能基因组研究中的应用。     

基于谷子测序开发的SSR标记多态性检测

利用谷子和狗尾草属其它种的24个材料,对474对基于谷子基因组测序结果设计的SSR引物进行了多态性鉴定。结果显示,有96对引物在各材料之间表现出了丰富的多态性,多态性率20.25%。本研究结果所筛选的谷子SSR标记丰富了狗尾草属遗传进行分析、种质资源研究、遗传图谱构建、目的基因定位及分子标记辅助选择可利用SSR标记的数量,同时也为谷子SSR标记核心数据库的建立奠定了基础。     

禾谷类作物的比较基因组研究

 水稻是基因组最小的禾谷类作物,饱和遗传连锁图谱的构建,以及在此基础上开展的标记辅助选择和抗病基因克隆,表明水稻基因组研究已经领先于其他禾谷类作物。比较基因组研究表明：小麦、玉米、高粱、谷子和甘蔗的基因组均可由水稻染色体区段重新排列而成，这些区段上DNA标记的排列顺序在各个种之间保留。各种作物基因组大小的差异可能由于各个区段内基因间重复顺序扩增的程度不同所致。根据这些区段在各种作物染色体的排列顺序，有人提出根据水稻染色体区段排列单个原始禾谷类染色体的设想，为深入研究禾谷类作物的进化遗传提出了全新的思路。禾谷类作物基因组之间的共线性有利于在小基因组内克隆大基因组作物的同源基因，使生物技术在作物育种中发挥更大的作用。     

一个谷子新抗锈基因的AFLP标记

【目的】研究谷子抗源的抗锈遗传规律,寻找和定位与谷子抗锈基因连锁的分子标记,为谷子抗锈病基因的定位、克隆和抗病育种等研究奠定基础。【方法】用谷子锈菌单胞菌系93-5接种十里香和豫谷1号及杂交后代F1、F2进行抗锈鉴定,并根据鉴定结果构建抗、感基因池;利用AFLP技术筛选128对EcoRⅠ/MseⅠ引物组合,从中寻找和定位与谷子抗锈基因连锁的分子标记;根据AFLP分析结果进行抗锈基因连锁分析并进行SCAR标记转化。【结果】根据十里香×豫谷1号杂交后代F2群体(131株)抗感谷锈病分离比例,确定十里香抗锈性由显性单基因控制。筛选获得3个与谷子抗锈基因Rusi1(暂命名)连锁的AFLP分子标记,经计算标记与该抗锈基因的遗传距离分别为7.4、9.2和27.4cM。将3个标记片段回收、克隆和测序,成功地将AFLP标记E+CTT/M+TAC-256转化为SCAR标记。初步构建了谷子抗锈基因Rusi1的遗传连锁图谱。【结论】谷子十里香抗锈性由显性单基因控制,Rusi1是一个新发现的谷子抗锈基因。     

SRAP标记技术在谷子及其近缘野生种青狗尾草的应用分析

青狗尾草（Setaria viridis）被认为是谷子（S.italica）的祖先种,因此研究青狗尾草与谷子品种间的亲缘关系,对于野生有益基因的发掘利用有着深远意义。以来源于不同国家的谷子和青狗尾草共24个品种为试材,分析SRAP技术在谷子和青狗尾草中的适用性研究。结果表明：（1）用24个标记组合共产生127条多态性带,平均每个标记组合产生5.29条多态扩增带。每对引物组合产生的多态性带的比例为16.67%～37.90%,平均为28.30%。说明供试青狗尾草和谷子具有较为丰富的遗传多样性。（2）对所有材料进行聚类分析,遗传相似系数为0.56～0.90,平均遗传相似系数为0.79。相似系数为0.56时,可以将24份材料分成2大类群：第一类群全部为青狗尾草,第二类群则包括谷子和部分青狗尾草材料。综上所述,SRAP技术能够有效地对谷子和青狗尾草属进行多态性分析。     

谷子分子标记与功能基因组研究进展

近年来,谷子生物技术发展迅速,特别是谷子SSR标记的开发、遗传图谱的构建、EST数据库建立、QTL定位等基础工作取得了较大的发展。即将完成的谷子基因组测序,也加速了谷子分子标记和功能基因组研究的进程,提升了研究水平。主要对谷子分子标记和功能基因组方面的研究进展进行了总结,提出谷子功能基因的标记定位与发掘,建立分子标记数据基础和高效外源基因转化平台的建立是未来谷子基因组研究的关键工作,并对谷子基因组的研究发展进行了展望。     

洛阳、吉林生态区谷子抗倒伏性的全基因组关联分析

倒伏是影响谷子产量和品质的重要因素,为揭示谷子抗倒伏性的遗传机制,在洛阳、吉林两地调查了98份谷子品种的倒伏性,基于重测序技术开展SNP标记与抗倒伏性状的全基因组关联分析。研究结果表明:98份谷子品种倒伏率在洛阳、吉林两地均表现为无倒伏品种数>轻微倒伏品种数>严重倒伏品种数。基因组重测序开发了4 482 208个SNP标记,群体结构分析将98份谷子材料划分为3个亚群,LD分析发现谷子基因组连锁不平衡衰退距离为47.5 kb。全基因组关联分析在洛阳、吉林分别检测到764个和24个与谷子抗倒伏性关联的SNP位点,在6号染色体共同检测到一个LRR受体类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因(LOC101776261),此外在6号、8号染色体还检测到位点不同但功能接近的细胞壁关联受体激酶基因(LOC105914550、LOC101786429、LOC105913474、LOC101766879),还有一些基因,如细胞色素P450蛋白、UDP糖基转移酶、驱动蛋白在两地不同染色体上检测到,推测这些基因可能与谷子的抗倒伏性相关。谷子抗倒伏性是由多基因控制的复杂数量性状,其中蛋白激酶类基因可能在谷子倒伏抗性中起到重要作用。     

谷子MRP蛋白家族序列特征、分子进化及表达模式分析

本研究旨在深入了解谷子叶酸转运家族成员的基因结构和表达模式,为谷子体内叶酸转运分子机制的研究奠定基础。使用Phytozome、Clustal X、MEGA7.0等在线工具和软件,对谷子MRP家族成员进行生物信息学分析;基于谷子谷穗有参转录组测序数据,分析谷子MRP家族成员表达模式。结果显示,谷子MRP蛋白家族成员共21个,在7号染色体分布最多,有8个基因;17个谷子MRP蛋白偏碱性和4个偏酸性,根据疏水值判断其均为亲水性蛋白;成员SiMRP7、SiMRP12基因的表达量与谷子组织中的总叶酸含量表现出协同降低的趋势,推测这两个蛋白可能对谷子叶酸的积累起到调控作用。本研究有助于进一步鉴定叶酸转运相关蛋白,为后续研究叶酸代谢途径及谷子基因挖掘提供了理论基础。