基于基因组学的作物种质资源研究:现状与展望

作物种质资源工作涉及面很广,包括种质资源的收集、编目、保护、繁种更新、分发利用与信息系统建立等基础性工作,作物起源、驯化与传播、种质分类、民族植物学与传统知识研究等基础研究,遗传多样性评价、重要性状表型鉴定、种质资源基因型鉴定、基因发掘和种质创新等应用基础研究。经过近百年的努力,种质资源的基础性工作已卓有成效,作物种质资源保护与共享利用体系基本建立。但由于主要基于形态学的传统研究思路和方法存在很多先天不足,种质资源基础研究和应用基础研究一直举步维艰,效率低下。随着分子标记技术和第二代测序技术的快速发展,基因组学理论和方法不断深入到种质资源研究的多个层面,使种质资源保护和创新利用发生了研究思路和方法学上的变革。基因组学研究成果为种质资源的有效收集和保护提供了理论指导,也为阐明作物起源和演化、全面评估种质资源结构多样性提供了核心理论和技术,同时大幅度提高了基因发掘和种质创新效率。特别是全基因组测序、重测序和简化基因组测序技术不断成熟,使在全基因组水平上比较不同种质资源基因组变异成为可能;在此基础上,可阐明农作物起源以及驯化、改良和传播对种质资源形成的影响,明确现有种质资源和野外种质资源群体结构和遗传多样性,提出种质资源异地保存和原生境保护的最佳策略;结合表型鉴定数据,利用连锁分析和关联分析等基因组学方法,可高效发掘种质资源中蕴含的新基因和有利等位基因,提出其利用途径和具体方案,并在种质创新过程中充分利用基因组学研究成果提高创新效率。文章评述了基因组学在种质资源研究中的应用现状,特别是在种质资源基因型鉴定、异地保存和原生境保护、作物起源与进化研究、结构多样性分析、新基因发掘和种质创新等方面的应用情况及其发展趋势。提出了今后的发展方向和工作重点,强调把基因组学理论和方法与作物种质资源研究紧密结合,为种质资源的有效保护和高效利用提供强有力的理论、技术、材料与信息支撑。     

云南茶树种质资源的整理整合、共享及利用

云南是世界茶树的原产地和起源中心,茶树种质资源种类众多,遗传多样性丰富,在茶学研究中占有非常重要地位。该研究总结了60多年来云南茶树种质资源在考察征集、保存保护、鉴定评价与共享利用等方面的研究进展,阐述了云南茶树种质资源研究存在的问题及对今后发展方向的建议。提出今后应加强珍稀濒危茶树种质的收集保存、生态型及遗传多样性的研究和利用、生物技术在优良茶树种质创新的应用、优良基因的发掘和功能研究以及利用平台的构建、物种或种群保护的生物学基础研究等重点领域的研究。     

云南茶树种质资源的整理整合及共享利用

云南是世界茶树的原产地和起源中心,茶树种质资源种类众多,遗传多样性丰富,在茶学研究中占有非常重要的地位.孝文总结了60多年来云南茶树种质资源在考察征集、保存保护、鉴定评价与共享利用等方面的研究进展,阐述了云南茶树种质资源研究中存在的问题及对今后发展方向的建议.提出今后应加强珍稀濒危茶树种质的收集保存、生态型及遗传多样性的研究和利用、生物技术在优良茶树种质创新中的应用、优良基因的发掘和功能研究以及利用平台的构建、物种或种群保护的生物学基础研究等重点领域的研究.     

新疆自治区农作物种质资源研究现状及战略设想

新疆农作物种质资源十分丰富,尤以野生近缘种为最.目前拥有可容纳10万份作物品种资源的自然中期保存库一座,现保存有世界40多个国家和地区,我国20多个省市自治区和新疆主要农作物品种资源57种作物近2万份.近年来已开展了大量的研究工作,但还存在许多不利的影响因素,制约着新疆作物遗传资源研究的发展.本文依据新疆农作物种质资源研究现状,分析了影响发展的不利因素,提出了未来研究重点,包括资源收集、建立完整的资源保存体系、深入开展鉴定评价、进行种质创新等.     

加强种质资源保护利用推进甘肃种业振兴

甘肃是西部农作物种质资源大省,目前共保存各类农作物种质资源20万余份,但面临着种质资源种群减少、濒危物种激增、质量下降、保护不彻底等问题。鉴于现有种质资源保存条件简陋,鉴定评价缺乏深度挖掘,优异种质及重大品种培育未取得突破等现状,通过分析甘肃省种质资源保护利用及种业发展存在的问题,从加强种质资源收集与保护,夯实种业发展基础;加强种质资源鉴定评价和育种创新;建立种质资源保护利用的长效工作机制等方面提出加强种质资源保护利用、推进种业振兴的建议与对策。     

河北省农作物种质资源特性评价鉴定信息系统的建立

在对引进的中国农作物种质资源信息系统(CGRIS)进行分析和研究的基础上,根据中国农业科学院品种资源研究所编著的《农作物品种资源信息处理规范》标准,对河北省种质库保存的55种作物20962份种质资源性状数据进行了分析、归纳和标准化处理;并结合河北省种质管理的实际情况,对CGRIS系统进行了必要的扩展和属性改动,初步建成了河北省种质资源特性评价鉴定数据信息查询系统。     

贵州省作物种质资源保存现状与展望

贵州省拥有较为丰富的作物遗传资源,有的传统种质属稀有、特有资源,是国家作物遗传多样性的重要组成部分。迄今整理、保存了以稻、油菜、玉米、小麦等为主的贵州作物种质资源2万余份。采用种质资源库(包括国家长期库、中期库和地方中短期库)与异生境繁种相结合、国家和地方两级联动、互为补充保存体系,实施种质更新和资源保护。概述了贵州省作物种质资源的保存现状和保护途径。并就加强贵州作物种质资源保护,促进交换与利用提出了建议。     

种质库种质安全保存理论研究的进展与展望

安全保存是作物种质资源高水平保护的核心和可持续利用的前提.低温种质库是作物种质资源最主要的保存方式.延长种质保存寿命、维持种质遗传完整性和防止种质生活力意外丧失一直是种质安全保存的研究难点和热点.文中对近百年来种质库保存种质的研究历史进行了系统整理,指出:(1)种子低含水量和低贮藏温度是延长种子保存寿命的关键因素,由此...     

西藏农作物种质资源搜集鉴定与评价利用

种质资源是作物育种和农业生产发展的物质基础,西藏农作物种质资源工作目前仍存在资源保存数量不多、鉴定不够深入、资源有效利用率不高等问题,本文针对资源工作中存在的主要问题并结合西藏本地实际,提出了西藏农作物种质资源搜集鉴定与评价利用方向与目标。     

两岸农业科学家加强合作培育高效作物新品种

海峡两岸农业科学家加强两岸农业合作,携手发掘、利用农作物优异种质,为两岸农、林业界培育了一批高产优质多抗高效作物新品种。农业部闽台农作物种质资源利用重点开放实验室主任、中国科学院院士谢华安近日透露,实验室目前实施的研究项目达71项,初步建立了闽台花卉种质资源离体保存库.     

中国热带作物种质资源研究现状及发展对策

介绍了国内外主要的种质资源研究机构和种质资源考察、收集、保存、鉴定、评价、创新利用等方面的研究现状；分析了我国热作种质资源工作存在的主要问题，并提出了建立热作种质资源研究和管理体系．完善保存体系，改善保存设施，深入进行种质鉴定评价研究，制定相关标准，开展种质创新利用研究．健全共享机制，提高共享效率，加强人才队伍建设等发展对策。     

我国甘薯种质资源研究的历史与现状

甘薯种质资源是国家的宝贵财富,也是育种工作的物质基础。为了防止资源的流失,我国在1952～1958年和1979～1982年分别进行了两次全国性甘薯资源的收集工作;在此基础上,在国家统一规划下于1990年和1996年分别建立了"国家种质广州甘薯圃"和"国家种质徐州甘薯试管苗库",主要负责全国甘薯品种资源的收集、保存、整理与分发利用等工作。通过资源鉴定和评价研究,筛选出一批包括抗病性强、适应性广和品质优良的种质资源,有效地促进了我国甘薯品种改良和资源创新的研究,并成为我国重要的甘薯种质资源交换中心。     

指纹图谱与山西省作物种质资源的研究

作物种质资源亦称遗传资源或基因资源,它蕴藏于作物各类品种、品系、类型、野生种和近缘野生植物中,是改良农作物的基因来源,是农作物新品种选育和相关学科研究的重要物质基础和可靠保证。而指纹图谱是鉴别品种、品系的有力工具。鉴于此介绍了山西省作物种质资源的丰富度、当前国际、国内及山西省作物种质资源的研究现状,分析了存在的问题及原因,并从指纹图谱方面对山西省作物种质资源的研究提出了相应的对策。     

云南作物遗传资源多样性与农业可持续发展

 云南作物遗传资源十分丰富,主要植物有500余种,已整理于中国作物种质资源信息系统的有10 819份,占全国的5.65%。云南省农业科学院已收集、保存各类作物种质资源2万余份,并开展了大量的相关研究工作,为充分利用作物遗传资源,实现云南农业可持续发展探明了道路。最大限度地保护作物遗传多样性,大力开发新的作物种类和优良品种,并努力拓宽作物品种的遗传基础,使农业生产的良种多样化,是实现云南省农业的可持续发展的关键。     

广东野生稻种质资源保护与育种利用

野生稻是水稻新品种选育的重要基因来源。广东自 1978—1980 年开展首次全国野生稻资源普查搜集以来,在野生稻种质资源保护和利用方面取得显著成效：在广州建立了国家野生稻种质资源圃和广东省水稻种质资源库,目前入圃种植保存野生稻资源 5 188 份、繁殖种子入库保存 4 000 余份,涵盖 20 个野生稻种;在广州和茂名各建立了 1 个普通野生稻原生境保护区;形成了种茎入圃、种子入库保存及原生境保护相结合的野生稻资源保护体系。利用广东野生稻资源直接或间接育成 156 个品种通过国家、省、地品种审定,其中 18 个通过国家品种审定,而且大部分品种米质达到国标、部标或省标优质 3 级或以上等级,说明野生稻资源在优质稻品种培育中发挥着重要作用。但广东野生稻种质资源保护与育种利用工作仍存在以下主要问题：野生稻原生境保护区布局不全面,野生稻自然生存呈现濒危趋势;野生稻资源鉴评设施设备条件不完善,深度鉴评基础薄弱,影响野生稻资源充分利用。建议加大野生稻保护与鉴评经费投入,加强野生稻原生境保护区规划建设和管理,加强野生稻资源优异种质创新、育种新材料创制和相关应用基础研究,以促进野生稻资源保护和育种利用取得更大成效。     

中国酸枣种质资源收集保存、鉴定评价及筛选利用进展

酸枣(Zizyphus spinosus Hu.)是栽培枣的近缘野生种。酸枣作为药食同源树种,具有很高的营养和药用价值,开发利用潜力大。但中国的酸枣种质长期处于野生状态,商业利用率低。近年来,越来越多的科研工作者对酸枣种质资源开始研究和开发利用,虽有一定的进展,但各方面尚处于起步阶段,尤其在药用种质资源的开发利用方面。因此,开展酸枣种质资源的收集、鉴定等基础研究工作极其重要。从中国酸枣种质资源的收集保存、果实经济性状的评价和遗传多样,及优异种质的筛选利用等方面的研究进展进行综述,提出今后的研究方向,以期为促进酸枣资源的高效开发及创新利用提供参考。     

中国作物新品种选育成就与展望

 中国农业历史悠久，很早便开始了作物育种工作。新中国成立40多年来，逐步建立起从中央到地方农作物种质资源、育种、推广、经营体系，拥有一支宏大的专业队伍，搜集保存各种作物种质资源30多万份，其中已繁种入国家种质库的有20多万份。共选育40多种作物近5000个新品种、新组合，使主要粮食作物、经济作物等在全国范围内更换3-5次，每次更换一般增产10%-30%，并使品质、抗性得到较大改善。在矮秆育种、辐射育种、杂种优势利用等方面取得了重大突破，使中国作物育种研究与应用步入了世界先进行列。 当前，在中国从计划经济体制向社会主义市场经济体制转变的新形势下，要大力加强作物种质资源研究，继续选育与推广高产、优质、多抗新品种，同时要切实加强作物育种理论方法的研究，不断增强后劲。还要运用专利知识产权和专门法规形式保护作物新品种，为高产、优质、高效农业的发展，实现从温饱到小康跨越作出新贡献。