水稻突变体库构建方法的新发展——CRISPR/Cas9系统

水稻是世界上重要的粮食作物之一.随着水稻全基因组测序的完成,迫切需要开展基因组功能的研究,其中突变体的获得是至关重要的环节.构建水稻突变体库是挖掘优异种质资源、分离并鉴定基因功能最直接的办法.概括了几种早期常用的突变体库构建方法,重点介绍了利用CRISPR/Cas9基因编辑技术创制突变体库的研究进展.     

谷子突变体信息平台的构建

为了实现基于网络的谷子突变体库的科学数据共享服务,利用ASP技术,结合Access数据库服务,构建谷子突变体信息数据共享中英文服务平台。通过该信息平台,可以为谷子遗传育种提供丰富的中间材料,为谷子新种质创制提供参考。     

棉花突变体种质资源创制概述

棉花是极其重要的纤维作物,各种种质资源对满足棉花育种和棉花基因组功能研究具有重要价值。叙述了植物种质资源的重要性及突变体创制的广泛性,并对棉花突变体的获得途径及国内报道的棉花突变体进行了概述。认为构建具有自主知识产权的陆地棉突变体库是我国棉花功能基因组研究的迫切需要。     

Ac/Ds系统及其在油菜突变体库构建中的应用策略

随着油菜基因组测序工作的完成和后续完善,油菜功能基因组学必将成为研究热点,如何构建高通量的突变体库则是影响其进展的关键.Ac/Ds( Activator/Dissociation)系统是构建插入型突变体库的理想技术,在水稻(Oryza Sativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)等异源植物中应用较广,但在油菜中尚处于起步阶段.文章介绍了Ac/Ds系统的结构特点、转座机理等基本概况,阐述了利用Ac/Ds系统构建植物突变体库的优势及存在的问题.结合模式植物水稻和拟南芥的研究成果,进一步分析了利用Ac/Ds系统构建油菜突变体库的改进策略,并对其在油菜功能基因组研究中的应用前景进行了展望.     

Ac/Ds transposon system and its application strategy on construction of rape mutants pool

随着油菜基因组测序工作的完成和后续完善,油菜功能基因组学必将成为研究热点,如何构建高通量的突变体库则是影响其进展的关键.Ac/Ds( Activator/Dissociation)系统是构建插入型突变体库的理想技术,在水稻(Oryza Sativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)等异源植物中应用较广,但在油菜中尚处于起步阶段.文章介绍了Ac/Ds系统的结构特点、转座机理等基本概况,阐述了利用Ac/Ds系统构建植物突变体库的优势及存在的问题.结合模式植物水稻和拟南芥的研究成果,进一步分析了利用Ac/Ds系统构建油菜突变体库的改进策略,并对其在油菜功能基因组研究中的应用前景进行了展望.     

烟草突变体库的创建策略及其应用

烟草(Nicotiana tabacum)是重要的经济作物及研究植物生命活动的模式植物。目前烟草突变体已广泛应用于烟草功能基因组研究及遗传育种,大规模高效烟草突变体库的创建将进一步推动烟草功能基因组研究,加快新品种的培育。综述了化学诱变、电离辐射和插入标签法在烟草突变体库创建中的应用;此外,针对烟草基因组的特点,结合近年来一些植物功能基因组研究的新技术、新方法,提出了烟草突变体库创建的新策略,即基于Gateway技术的烟草全基因组过量表达策略和基于RMHR技术的烟草EST-RNA干涉策略,并就如何应用这些突变体库进行烟草功能基因组研究进行了探讨。     

用转座子TnYLB-1构建枯草芽孢杆菌EDR4突变体库

为筛选枯草芽孢杆菌EDR4拮抗相关基因,利用转座子TnYLB-1构建该菌株的插入突变体库。通过对种子液OD600值、转接培养液Ⅰ继续培养OD600值及转接培养液Ⅱ后的孵育时间3因素设计正交试验,转化过程中加入pMarA质粒的不同量及质粒与感受态细胞共培养的不同时间研究2因素对转化效率的影响,确定pMarA对EDR4的转化体系。通过50℃高温诱导培养产生EDR4的插入突变体,挑取单菌落2 756个,构建EDR4的插入突变体库,随机挑选14株突变体经PCR检测转座子TnYLB-1序列,发现转座子已成功插入到EDR4基因组中;进一步通过Southern杂交验证,发现转座子TnYLB-1主要以单拷贝形式随机插入,也有部分多拷贝插入。此突变体库的建立可为以后筛选该菌株拮抗相关基因等研究奠定基础。     

百脉根根瘤菌MAFF303099 Tn5转座子插入突变体库的构建及筛选

以百脉根根瘤菌MAFF303099为材料,利用转座子Tn5-sacB转座技术得到了约10 000个MAFF303099的转座接合子,构建随机插入突变体库进行保藏;同时建立了一套能从突变体库中快速筛选突变菌株的方法,且鉴定到共同结瘤基因nodB的突变体。结果表明:组成突变体库的接合子基因组中均有Tn5-sacB插入,三亲本转化效率为3.75×10~(-5);与野生型相比,MAFF303099 nodB的突变体在表型上不能使其宿主百脉根形成根瘤。     

Ac/Ds转座子激活标签技术研究进展

随着植物基因组测序工作的迅速发展,植物功能基因组学已经成为植物分子生物学研究的重要内容,而大量有表型的突变体是进行功能基因组学研究的重要基础。Ac/Ds转座子激活标签技术(Ac/Ds transposonactivation tagging system)的产生使Ac/Ds转座子标签技术具有了产生显性突变的功能,并可避免在突变体库创建过程中进行大量繁重的人工转基因操作,是比较理想的植物功能基因组学研究工具。本文将对Ac/Ds转座子激活标签技术在发展过程中利用不同激活标签创建植物突变体库的研究进行介绍,并对近二十几年来报道的相关应用研究展开论述,以期对该领域的技术进步和应用研究提供一些有益的启发和参考。     

基因捕获技术及其在水稻突变体库构建上的应用

基因捕获是一种新的基因标签技术．被广泛应用于植物突变体库的构建及基因分离。近年来,基因捕获技术应用于水稻突变体库构建方面取得了显著进展;介绍了基因捕获技术及其在水稻突变体库构建上的应用。     

中国谷子产业和种业发展现状与未来展望

谷子起源于中国,是旱作生态农业绿色发展的主栽作物.国家启动产业技术体系十年来,创制出一批抗除草剂、商品品质显著提升、蒸煮时间显著缩短的育种材料;基因组测序、单倍型图谱和高通量转化技术体系构建等推动了谷子产业技术原始创新能力持续提高;育成了一批中矮秆抗除草剂新品种,创新集成了一批适合不同产区的栽培技术,单户综合生产能力提...     

Foxtail millet: nutritional and eating quality,and prospects for genetic improvement

Foxtail millet is a minor yet important crop in some areas of the world, particularly northern China. It has strong adaptability to abiotic stresses, especially drought, and poor soil. It also has high nutritional value. Foxtail millet is rich in essential amino acids, fatty acids and minerals, and is considered to be one of the most digestible and non-allergenic grains available and has significant importance for human health. Given foxtail millet’s ability to adapt to abiotic stresses associated with climate change, it is more important than ever to develop breeding strategies that facilitate the increasing demand for high quality grain that better satisfies consumers. Here we review research on foxtail millet quality evaluation, appearance, cooking and eating quality at the phenotypic level. We review analysis of the main nutrients in foxtail millet, their relationships and the biochemical and genetic factors affecting their accumulation. In addition, we review past progress in breeding this regionally important crop, outline current status of breeding of foxtail millet, and make suggestions to improve grain quality.     

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。     

谷子优质高产栽培技术

谷子为耐旱、耐瘠作物,在生长过程中对土壤、环境、水肥等条件没有严格的要求,但是科学的栽培措施,对于提高其产量和品质等有着至关重要的作用。简要介绍了谷子优质高产栽培技术,旨为谷子生产提供一定的借鉴。     

高效液相色谱法测定谷子种质资源中维生素E的研究

谷子是富含维生素E的粮食作物,建立了应用高效液相色谱法（HPLC）测定谷子种质资源中维生素E的检测技术,并应用统计学原理对方法的精密度、准确度、再现性等进行了较全面的考察和评价。利用该方法对400份谷子种质资源进行了鉴定、评价,并筛选出一批高维生素E含量的种质资源。     

中国谷子种业创新现状与未来展望

种业是农业发展的"芯片",原始创新是农业可持续发展的根本动力.2021年中央一号文件明确提出推进中国农作物种业快速发展的要求,对中国农作物种业原始创新研究提出了明确期望.谷子是中国起源的传统粮饲兼用作物及特色杂粮作物,生产及消费规模均位居世界首位.作为粟类作物,谷子在中国农业生产及农耕文明的起始与发展过程中发挥了重要的...     

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。     

谷子秸秆水浸提液对下茬冬小麦苗期化感作用的影响

近年来谷子产业化发展迅速,经济效益高,种植面积逐年扩大。因谷子连作造成严重减产和品质下降的主要原因在于谷子分泌的化感物质对自身有抑制作用。本试验采用完全随机设计,研究不同品种谷子的不同部位的水浸提液对小麦种子萌发及盆栽苗期生长的影响。结果表明:以不同品种、植株部位和提取液浓度的谷子水浸提液处理时,随着水浸提液浓度的升高,小麦种子萌发的根长和芽长比对照明显变短,抑制作用差异显著;谷子茎秆和叶片水浸提液处理下,小麦苗期叶绿素荧光参数Y(II)的走势基本相同,稀释10倍和50倍液处理下实际光化学量子产量Y(II)较高,光合电子传递速率(ETR)伴随着处理浓度的降低呈现先增加后降低的趋势,光系统II最大光合效率(Fv/Fm)呈现先降低后略微上升的趋势,3个参数均表明茎秆水浸提液对小麦的化感作用要强于叶片;小麦苗期叶片SOD和POD酶活性均表现为先下降后上升的趋势。谷子秸秆残留的化感物质在适当浓度下会对小麦的生长起到促进作用。     

高产 优质夏谷新品种沧谷4号的选育

沧谷4号是以528为母本、冀谷14号为父本,经过多年选育而成的夏谷新品种。该品种具有高产、稳产、优质、适应性广、抗病等特点。2009年12月通过国家谷子品种鉴定委员会鉴定并定名,可在冀鲁豫夏谷区种植。