芸薹属重要作物的比较基因组研究进展

从比较基因组学的概念和内容、芸薹属重要作物的比较遗传作图、比较QTL定位等方面阐述了各物种间基因组的共线性关系、染色体内和染色体间的同源性、重要性状基因在QTL区域的映射,对芸薹属作物分子育种改良等方面的研究进行了展望.     

芸薹属植物未成熟小孢子培养技术的研究和应用

从供体植株状态、取样、分离和培养方法、胚状体发生和小植株形成、再生植株性状表现等方面研究芸薹属植物未成熟小孢子培养技术。这一技术与诱变、基因转化、原生质体融合、性状遗传研究、育种方法结合，广泛应用于遗传和育种实践中。     

原生质体融合技术在大豆遗传改良上的应用

介绍原生质体融合技术在大豆遗传改良方面的作用,主要探讨大豆原生质体融合的途径和方式,以期达到在大豆育种改良中克服远缘有性杂交不亲和性和创新种质等目的。通过对其他植物原生质体融合技术的研究,提出了关于大豆原生质体不对称融合的几点展望。     

无性基因转移在作物改良中的应用

一个世纪来,基因转移一直在作物改良中起着极其重要的作用,为农业生产带来了巨大的经济效益。一些有意义的农艺性状,如抗病,抗虫害和抗逆基因、已从非栽培植物转移到某些作物品种中。基因转移包括有性基因转移和无性基因转移。有性基因转移主要是指通过杂交授粉等有性过程将某些基因转入受体中,达到改良作物的目的。这方面的研究已经取得了卓著的成效。无性基因转移主要是指采用细胞工程,基因工程等现代生物技术将单个有用基因或基因群导入受体系统,产生新的品种或物种。这方面的研究已经取得或将要取得令人振奋的成就。本文主要介绍无性基因转移。它为作物改良开辟新的途径,克     

从水稻原生质体培育出再生植株

禾谷类作物是世界上粮食的主要来源。长期来,人们努力改良作物的产量及抗逆性。但是,象水稻、玉米和小麦这些禾谷类作物,一直未能利用现代生物技术的研究成果,其主要原因是没有找到从去掉细胞壁的原生质体再生植株的方法。现在英国诺丁汉大学的科学家已在这方面取得了重要的突破,1986年12月出版的《生物技术》详细报道了他们成功的试验结果。另外,法国和 日本也有成功的报道。这是在禾谷类作物中首次应用现代生物技术,通过基因转移或原生质体融合,把有利性状转入水稻植株。 一般来说,由原生质体再生植株,单子叶植物比双子叶植物更加困难,其…     

水稻育种中的稻属种间远缘杂交

野生稻种中有一些优良性状，是目前栽培稻品种所不具备的。为了充分利用自然界的有利基因，进一步提高水稻新育成品种的产量潜力、品质与抗性，进行稻属种间远缘杂交研究是很有必要的。本文论述了野生稻种中目前已知的可利用性状，栽培稻与ＡＡ染色体组和非ＡＡ染色体组的种间杂交技术原理、方法及研究进展，提出了进行稻属种间远缘杂交应注意的几个问题，即目标的明确性、选材的精确性和技术路线的可行性。     

芸薹属植物抗鳞翅目昆虫的研究进展

从抗虫种质资源抗虫鉴定、抗虫机理及芸薹属作物抗虫基因工程等方面综述了近20年来芸薹属植物抗 鳞翅目昆虫的研究成果。     

我国甘蓝型油菜远缘杂交和种质创新研究进展

本文对我国在甘蓝型油菜远缘杂交及种质资源创建方面的研究进行了总结与展望。我国重要的油料作物甘蓝型油菜系20世纪30、40年代由国外引入,取代白菜型与芥菜型油菜后于60、70年代大面积栽培,故遗传基础较狭窄。但我国的白菜和白菜型油菜、芥菜与芥菜型油菜具有非常丰富的变异类型,可为甘蓝型油菜的遗传改良提供许多所需的性状及基因,我国进行了大量的芸薹属种间(甘白、甘芥)杂交,培育出了优异品种与骨干亲本中油821、黄籽新材料、抗菌核病与根肿病新材料。还运用组织培养与体细胞融合技术,合成许多甘蓝型油菜与其他属植物的有性及体细胞属间杂种、附加系与易位系,选育出可供育种利用的新材料、新型的细胞质雄性不育系及恢复系。     

分子标记在芸薹属植物遗传育种中的应用

从芸薹属植物遗传图谱构建，种质资源遗传多样性评价，品种指纹图谱鉴定，抗病，育性基因和品质性状的分子标记，分子标记辅助育种等方面，综述分子标记在芸薹属植物遗传育种中应用的最新研究进展及动态。     

美国农业生物技术主要研究方向

美国农业部农业研究局1992～1998年研究项目计划中，植物染色体组和动物染色体组被列为特别优先项目。目的在于应用新知识和新技术改良动植物，提高生产效率。植物项目总体目标：通过染色体上重要基因的定位与标记来促进植物（农作物、园艺、森林）基因改良；确定这些基因的结构，转移这些基因及调节基因来改进作物性状，在不影响环境的条件下满足市场需求。主要研究方向为：1．确定几种主要作物基因图谱，研究基因结构的遗传相似性和差异性。2．主要作物重要经济性状包括产量、耐热、耐冷和抗病、抗虫的基因结构研究。3．开发新的基因图谱…     

芸薹属二倍体种的基因组结构及细胞遗传学研究进展

本文综合分析了细胞遗传学及比较基因组学在芸薹属栽培种基因组结构及进化方面的研究进展。测序物种的DNA序列比较分析显示，芸薹族特有的六倍体祖先基因组的进化途径为，先由芸薹科x=8的祖先核型衍生出染色体数减少的x=7的核型，然后该核型经过三倍化事件产生古老的六倍体基因组，最后才分化产生3个芸薹属栽培二倍体种。根据3个二倍体种测序基因组的比较分析，构建了具有9条染色体的芸薹属祖先基因组及所形成的二倍体的染色体组成。传统及分子细胞遗传学研究为二倍体种基因组的多倍体性质及部分同源性关系提供了直观的证据，特别是二倍体间的异源染色体附加系的减数分裂配对行为揭示了单条染色体间的同源性程度。最后，对依据近缘物种的基因组结构进行芸薹属作物种质资源的创建与利用提出建议。     

高梁无融合生殖基因转移到水稻上的可能性

无融合生殖能用来固定杂交水稻的杂种优势,可是还未发现以无融合方式进行繁殖的栽培稻或野生稻种。高粱是目前已发现具有高频率兼性无融合生殖(80%)的唯一禾谷类作物。我们试图利用原生质体融合的方法进行无融合生殖基因的属间转移。 在诺丁汉大学,我们用水稻品种T309的胚细胞悬浮培养LB-1-作原生质体融合的有效受体,而供体高粱原生质体则由叶片分离。按照常规标准程序,从T309的LB- l悬浮培养分离水稻原生质体,从具无融合生殖基因的高粱系R478分离出叶原生质体。水稻原生质体用乙二酸荧光素(FDA)活体染色容易鉴定。 用电融合液把原生质…     

小麦染色体介导的基因转移

小麦近缘野生种及某些野生草本植物具有的有益性状可导入普通小麦。通过小麦与近缘野生种的广泛杂交，以及对远缘杂种的细胞遗传操作，在小麦的遗传改良中己取得了显著的成效。以对配对控制机理的调控和诱导易位为基础的染色体工程方法己应用于从一年生或多年生小麦族野生种转移特异性病虫害抗性基因。利用DNA标记有助于更精确地鉴定期望的基因型，从而促进了向小麦的基因转移。这类标记也特别有助于监测外源基因在小麦基因组中的渐渗。     

作物改良中优良等位基因的直接鉴定和选择

传统育种中已经利用等位基因的重组及超亲分离现象使作物得到了持续的改良。生物技术又为遗传变异的产生、识别、鉴定及操作提供了新方法。用ＤＮＡ标记进行的标记辅助选择（ＭＡＳ）也已被用于作物改良。然而,ＭＡＳ的应用需要图位、控制重要性状的基因的育种值等信息,这就限制了它的应用。禾本科作物之间的比较遗传分析可以促进对控制特定性状的基因顺序的鉴定和定位。基因顺序的数据库将允许直接发现高等植物中的基因,并允许对育种种质中存在的等位基因进行分类。对控制某个性状的基因的鉴定以及对其ＤＮＡ顺序的了解,对于根据基因指纹或关键ＤＮＡ顺序的鉴定来对种质库内的变异进行分类有促进作用。对某个目标位点上顺序变体的分类会大大降低测定其相关育种值所需要的工作量,并有助于对优良等位基因的鉴定。将等位基因直接选择与传统选择相结合,会更快更准确地改良群体及育种品系。通过种间遗传信息的传递、高效基因的鉴定以及集中注意力于重要基因和主要性状,可以将现行技术的限制因素减到最小程度。     

芸薹属及其他异源多倍体植物的基因表达特征研究进展

远缘杂交及异源多倍化导致许多重要作物的起源与进化，而芸薹属栽培异源四倍种是研究作物异源多倍化的模式系统之一。异源多倍体是如何调控及协调来自不同二倍体祖先的不同基因组的遗传行为及基因表达，是过去二十年间的研究热点和重要的生物学问题。利用不断发展的分子生物学技术，一方面揭示出芸薹属及其他多倍体物种基因组表现出动态性质，即在形成初期及长期进化过程中持续发生遗传及表观遗传的变化；另一方面发现异源多倍化过程中伴随着大量的基因表达模式改变，包括非加性表达、超亲表达、表达水平显性、部分同源偏向表达、基因剂量平衡效应等现象。上述基因组结构、表观遗传改变以及基因表达模式的调控，使新产生的多倍体得以成功进化为新物种。     

甲基氨草磷对橡胶树悬浮细胞同步化及微核诱导的影响

植物微原生质体融合(microprotoplast fusion)是将部分基因组转移而又避免染色体损伤的不对称融合技术,微原生质体成功诱导是微原生质体融合的先决条件。本研究在摸索甲基氨草磷(amiprophos-methyl,APM)对橡胶树悬浮细胞有丝分裂中期指数和染色体形态影响基础上,研究了酶解时间及酶解过程中添加APM对微原生质体产量的影响。结果发现,悬浮细胞随APM处理浓度和时间的增加,有丝分裂中期指数先升高再下降,处理12 h时达到最大值;染色体聚集程度也先增加再降低,处理16 h时染色体开始解聚。在酶解过程中添加APM和延长酶解时间会大大降低微原生质体的产量。悬浮细胞经过1 μmol/L APM处理10 h后,酶解10 h,中期细胞可达到79.4%,微核化细胞指数达到7.3%,从而建立了APM诱导橡胶树悬浮细胞同步化及高效获得橡胶树微化细胞的方法。     

甘薯叶柄原生质体和叶肉细胞的群体发育

植物细胞培养技术的新进展启示我们,可以通过单细胞的再生技术改良主要粮食作物。业已证明,马铃薯品种“褐色布尔班克”的一个叶肉原生质体再生后代的大群体中,有许多性状呈现稳定的变异。其中一些变异类型显著地改善了农业生产上的重要性状。鉴于这种情况,开展其它农业主要块茎作物相似的再生能力研究很有意义。甘薯就是一种重要的根用作物。在全世界主要粮食作物的年产量中,甘薯仅次于     

小麦遗传转化的研究进展和展望

十多年来,小麦一直是遗传工程的目标。一开始是通过原生质体介导的基因转移培育细胞悬浮系和原生质体培养系来进行小麦的遗传操作。尽管从胚性细胞培养物分离出的小麦原生质体可以再生植株,但该方法在转化方面的成效还有待证实。随着基因运输生物编目（ｂｉｏｌｉｓｔｉｃｓ）方法的发展,大家着重应用可产生器官的再生组织作为外源基因受体。通过采用最适的轰击条件和改良的方法使未成熟合子胚的盾片组织进行体细胞胚发生,小麦的转化已在世界上几个先进的实验室中完成。该项突破开创了通过分子途径进行小麦改良的新纪元。当前的任务在于采用该项新技术培育具有改良品质、抗病和其它有益性状的优良小麦品种。     

根据基因重组和性状相关,对陆地棉单交复交和改良回交法的评定

利用陆地棉的单交、复交和改良回交法可提高6个品种,即棉属陆地棉10、Mcu5、Buri1007、爱字棉4-42,AC738和巴格牙拉克斯米等理想的基因重组和性状相关。业已表明,复交法可有效地提高在产量,衣分和月梳长度的基因重组上有所表现的品系比率(13.3%)。同时,复交法对降低产量与纤维强度间的负相关也是有效的,而单交和改良回交法用于打破产量与纤维强度间的连锁则是有效的。用改良回交法打破衣分与纤维品质(即纤维长度与强度)间的密切负相关是成功的。为提高具有理想性状品系的出现比率,复交法将是一种理想的方法,而对于有效地打破性状的连锁关系,改良回交法则更为实用。     

HMA基因家族在芸薹属AC基因组中的进化分析

为研究芸薹属AC基因组重金属转运ATP酶(HMA,heavy metal transporting ATPase)参与的金属转运机制,利用白菜、甘蓝和甘蓝型油菜全基因组数据对HMA基因进行全基因组水平鉴定,并分析其在芸薹属AC基因组中的进化。结果显示,在芸薹属AC基因组中共鉴定到50个HMA基因,其中白菜14个、甘蓝13个、甘蓝型油菜23个(A亚基因组11个,C亚基因组12个),并且HMA基因在三个物种中均存在不均匀加倍的现象。这50个基因分属于P_1B-1、P_1B-2、P_1B-4三个亚族,在蛋白保守序列分布、蛋白理化性质、基因结构和启动区顺式作用元件等方面不同亚族之间各有差异,但同一亚族的基因在组织表达特异性方面也存在较大的差异。还发现Bra003110、Bol030251、BnaA10g06240D、BnaC09g28870D,BnaC09g11230D、BnaC04g20290D、BnaA09g10950D和Bra027641几个与At HMA5同源的基因,在多个方面较At HMA5发生了较大的变异,可能会导致这些基因在芸薹属作物中延伸出不同于At HMA5的功能。在芸薹属AC基因组HMA基因中发现的GICCSME和GICCPSE新变异类型,不同于拟南芥中的GICC(T/S)SE功能位点,也可能导致相应的基因出现新的功能变异。本研究为从芸薹属AC基因组中选择特异性金属离子转运的HMA基因提供生物信息学参考,对进一步解析芸薹属植物中HMA基因参与的金属离子转运机制具有重要的指导意义。