抗稻瘟病细胞突变体筛选技术的研究进展

稻瘟病是发生在世界各稻区最严重的真菌性病害,做好对该病的防治对水稻高产与稳产至关重要。随着生物技术的迅速发展,组织培养的离体筛选技术作为一种获得抗病突变体的高效手段而被广泛应用于水稻抗病育种研究。综述了抗稻瘟病细胞突变体筛选中愈伤组织的诱导、粗毒素的制备及毒素对材料抗性筛选等3个主要技术环节,并对抗病突变体在抗病育种中的应用提出问题及展望。     

诱变与组织培养相结合在植物育种中的应用

诱变育种是利用理化因素诱发变异,再通过选择育成新品种的方法,是选育新品种的有效技术。植物组织培养是指对具分生能力的组织进行离体培养,为现代植物育种创造新的变异体,脱毒原种、繁殖体提供了可能和条件。诱变与组织培养相结合可以将二者的优点综合到一起,扬长避短,加速植物育种进程。报道了诱变结合组织培养在国内外植物遗传育种研究中的应用与进展,从抗病虫育种、抗旱育种、抗盐育种、多倍体育种及基因工程等各个方面作了综述。     

农作物现代育种新技术的研究与应用进展

根据相关文献研究结果结果,综述了核辐射诱变、激光诱变、航天诱变、离子束诱变、细胞与组织培养、体细胞杂交与转基因等七种现代高新育种技术的概念、原理、特点,及其在国内外农作物育种上的应用进展;指出上述七种育种新技术是缩短育种周期、扩大变异范围、提高诱变频率,培育优质、高产、高效与多抗新品种的主要途径;展望了这些高新育种技术在我国未来农业发展中的应用前景。     

果树辐射诱变育种研究进展

继实生选种和杂交育种后,辐射诱变育种也成为创造果树新种质的一个有效途径。通过辐射诱变,大大提高了果树基因突变频率,而且可以产生小量突变,获得常规育种难以获得的新种质。开展果树辐射诱变育种几十年来,国内外已经创造出许多的具有优良生物学性状和经济性状的果树新种质,辐射材料、诱变剂和诱变方法不断得到补充和改良,短枝型变异、早熟变异、抗性变异、无籽变异等辐射效应的研究也在逐渐深入地开展起来。同时,笔者认为果树辐射诱变育种与常规杂交育种、果树离体培养相结合是其今后发展的方向,辐射诱变育种和单倍体育种相结合在农作物育种上有诸多成功的例子,为其在果树育种上的应用也提供了有益的借鉴。     

平阳霉素诱变与NaCl定向筛选对花生后代产量和品质性状的影响

为拓宽花生的耐盐基因资源,前期以平阳霉素为诱变剂进行了花生离体诱变,并在培养基中添加Na Cl进行定向筛选,获得了一批Na Cl耐性苗及其后代。对Na Cl耐性植株M3个体的荚果产量进行了测定,结果表明,有5个原始再生植株产生了3个以上大于60 g荚果重的M3单株。用近红外仪对M4种子的各品质性状进行测定,结果发现,其在蛋白质、油酸、亚油酸及脂肪含量发生了广泛变异,有7份变异材料的蛋白质含量超过30%,11份变异材料的脂肪含量超过55%。结合M4种子在0.7%盐溶液中的发芽情况,筛选出几个综合了高产、高油、耐盐多个优良性状的个体。证明PYM离体诱变、Na Cl定向筛选与近红外技术的有效结合,在花生中是一条新的有效的育种途径。     

诱变在作物遗传育种中的应用进展

诱变育种是通过人工诱变方法对作物基因组进行改造。为了探讨不同诱变技术的方法、优缺点以及在作物遗传育种中的运用,笔者归纳了物理、化学、生物和空间等技术诱发突变的原理及方法;比较了传统育种和诱变育种的优缺点;分析了不同诱变技术的作用机理;总结了不同诱变技术在不同作物上的运用。最后指出了目前诱变育种的缺陷,展望了诱变育种的前景,为探索诱变育种在现代化育种中的作用提供了理论和技术支持。     

航天诱变育种及其在蔬菜中的应用

航天诱变育种又称空间诱变育种,是一种利用航天技术与现代生物技术、常规育种技术相结合而成的新兴育种技术。该文系统的介绍了航天诱变育种的基本概念、技术特点、国内外的研究现状并详细阐述了航天育种技术在中国蔬菜作物育种中的应用情况。与此同时,提出航天育种技术存在的一些不足和有待加强的方面。综上所述,肯定了随着技术体系的不断完善及其与其它技术相结合手段的不断成熟,航天育种技术的发展前景和应用潜力将十分广阔。     

园艺植物化学诱变与抗性突变体筛选研究进展

从诱变材料和化学诱变剂的选择,诱变处理的方式、浓度和时间以及突变体的抗病、抗盐碱的定向筛选等方面总结了近年来园艺植物化学诱变与突变体筛选的研究进展,并对化学诱变技术的应用研究进行了展望。     

红掌(Anthurium andraeanum)细胞工程研究进展及其在育种上的应用

红掌是一种重要的观花和观叶兼具的草本植物。植物离体培养技术已经成为红掌繁殖主要采用的方法,绝大部分品种可以通过组织培养实现再生,其推动了红掌细胞工程育种的发展。本综述总结了红掌细胞组织培养繁殖途径,包括直接获得无菌苗途径、愈伤组织诱导和不定芽再生途径、体细胞胚胎发生途径、原球茎和类原球茎途径、原生质体途径等方面的研究进展,及其花器官培养,多倍体诱导,物理化学诱变,遗传转化,体细胞无性系变异及筛选的研究在育种中的应用。并提出了红掌细胞工程研究当前存在的问题和以后的研究方向,以期为将来红掌的研究提供借鉴。     

诱变育种技术在大豆育种中的应用

随着社会的不断进步以及科学技术的不断发展,越来越多的新型技术逐渐地出现在各行各业当中,对于农业来说,使用先进的科学技术手段能够大幅度地增加农产品的产量以及农产品的收获速率,进而带动整体农业的经济发展。基于此,本文针对诱变育种技术在大豆育种中的应用进行研究分析,首先对诱变育种技术在大豆育种中应用的重要性进行阐述,然后对相应的在大豆育种中的诱变育种技术进行分类探讨,最后还对该项技术在大豆育种中应用的发展导向进行展望,以期通过本文的研究与分析,对诱变育种技术在大豆育种中的应用研究起到一定的参考帮助作用。     

高粱新技术育种的实践与探讨

高粱育种新技术是指除传统的自然选择育种和人工杂交育种以外的育种技术,主要包括组培育种、航天育种、物理诱变育种、化学诱变育种和转基因育种以及其他一些具有较大潜力的育种技术。笔者曾对多种高粱育种新技术进行了长期研究应用,目前已建立了高粱育种新技术体系,筛选出了优良恢复系材料,育成了优良杂交种。本文以笔者的研究应用实践为基础并结合相关的研究报道,对不同育种新技术的特点、研究应用中存在的问题及潜力进行了探讨。着重指出,与常规育种相比,高粱育种新技术具有以下主要特点：适用于改变个别简单遗传性状;育种周期短,后代稳定快,田间试验规模小：变异量相对较小但能获得新的特异性状。     

性状相关的分子标记在甘蔗分子育种中的应用研究

分子设计育种在农作物品种改良中发挥了重要作用,但由于甘蔗基因组庞大且高度杂合,染色体呈非整倍性,导致其性状相关的分子标记辅助育种进展十分缓慢。为加快甘蔗育种进程,提高其育种效率和准确性,简述了甘蔗分子标记辅助育种现状及其瓶颈,并总结了应用于甘蔗的分子标记种类及其问题,阐明分子标记在甘蔗遗传连锁图谱构建中的作用,进而从甘蔗产量和糖分性状相关QTL的定位、主要抗病基因（抗褐锈病基因、抗黑穗病和抗黄斑病基因）的定位及其在抗病分子育种上的应用,以及关联分析方法在甘蔗重要性状研究中的应用等方面对性状相关的分子标记进行综述。最后对甘蔗重要性状相关分子标记辅助育种的机遇和挑战进行了展望,为甘蔗分子育种的深入研究提供理论依据。     

抗旱节水小麦分子遗传育种研究进展

干旱缺水等自然灾害会导致小麦产量年度间变幅较大,尤其在小麦主产区黄淮地区更为严重。小麦抗旱节水育种是应对干旱的重大措施。本综述对小麦抗旱节水常规育种、抗旱节水分子遗传育种相关性状QTL定位、抗旱相关功能基因克隆鉴定、转基因等方面的研究进展进行了综述。水旱亲本杂交与异地交叉选择是卓有成效的常规育种方法,通过分子标记鉴定了关于根重、根长、胚芽鞘、高水分利用效率等相关性状的大量QTL;42个抗旱相关基因被克隆并进行基因功能分析和验证,均从不同代谢通路上影响着小麦抗旱性;14个来自不同供体的抗旱相关基因被研究者导入小麦品种后,转基因小麦植株的抗旱能力均得到不同程度的提高,部分植株在产量和其它抗逆性方面也得到提高。以上研究进展为抗旱节水小麦分子设计育种提供了理论依据和发展方向。     

花粉管通道转基因技术及在小麦分子育种中的应用

文章首先简要回顾了花粉管通道法转基因技术的发展历程,并从花粉管通道法转化的发育及分子证据的提出出发,详细介绍了转化的作用机理和操作技术,提出花粉管通道法转基因技术是一种十分有效的转基因技术,并以变异频率高,性状变异广泛,类型丰富,稳定快,一次导入片段多及低成本等优点而受到科研工作者的亲睐;其次,就花粉管通道转基因技术在小麦分子育种中的应用进行了综述,指出花粉管通道转基因技术在小麦品质创新及分子育种中具有特殊的意义,主要体现在品质改良育种和抗性育种方面,并且取得了可喜的成就,选育出了一系列新品系,如春小麦89122,丰富了品质资源;最后,就花粉管通道法转基因技术存在的问题和应用前景进行了探讨和展望。     

Recent developments in genome editing and applications in plant breeding

Increasing genetic variation beyond natural variation is an important aim in plant breeding. In the past 70 years, random mutagenesis by irradiation or by chemicals has created numerous mutants which have been frequently used in breeding. However, their application is hampered by the mutational load due to many background mutations. In the past 10 years, new techniques for site‐directed mutagenesis have been introduced to plant breeding which are commonly referred to as “genome editing.” Among these, the CRISPR/Cas9 system turned out to be the most efficient and easy to apply. DNA is cleaved by a nuclease precisely at a target site where a mutation is likely to be beneficial. The DNA is healed by the cellular repair system either by error‐prone non‐homologous end joining or by homologous recombination, by which small DNA fragments can be inserted at the target site. In this review, we describe the application of targeted mutagenesis to crop plants and the modification of agronomically important traits, which could have direct impacts on plant breeding.     

棉花抗黄萎病育种研究进展

归纳了近十年来棉花抗黄萎病育种的研究成果和进展,指出目前防治黄萎病最有效、最可行的方法就是培育棉花的抗病品种,分析了抗病育种工作中存在的问题,得到了目前主要存在5大问题：（1）缺乏陆地棉高抗抗源;（2）抗黄萎病育种周期长,且方法单一;（3）抗性遗传规律不清,抗性遗传基础狭窄;（4）分子标记辅助选择在抗病育种中存在很大的局限性;（5）抗病性鉴定方法欠缺。探讨了对现存问题的解决方法,认为可以通过以下几种方法：（1）通过远缘杂交,并结合多代回交和定向选择的方法创造新物种;（2）可以采用物理、化学、分子诱变等手段创造新材料;（3）可以通过现代生物技术,培育抗性材料;（4）可以只导入所需的抗性基因或采用RNAi技术培育抗性植株。同时对今后育种研究的方向进行了展望。国内外研究者已经通过各种育种手段培育出抗病品种,取得了一定进展,但至今尚无可以应用于生产实践的真正意义上的高抗黄萎病陆地棉品种。     

逆境胁迫下植物 DNA甲基化及其在抗旱育种中的研究进展

DNA甲基化作为一种重要的表观遗传现象,通过多种甲基转移酶的作用,能够在不改变DNA序列的情况下调节植物基因组的功能。此外,DNA甲基化能够对多种环境刺激做出迅速的反应,帮助植物应对不同的环境胁迫。由于DNA甲基化的变异可以遗传给后代,这种类似于经典遗传学的特性使其为植物育种中的应用提供了可能。对植物DNA甲基化的特点和变异的发生以及DNA甲基化在植物多种逆境胁迫下的研究进展等方面进行了总结和综述,并探讨了DNA甲基化在植物抗旱性育种中的应用前景。在将来的研究中可利用DNA甲基化/去甲基化抑制剂处理创造突变材料,创造抗旱性新种质;同时深入开展植物DNA甲基化与抗旱机制研究,开发新型甲基化分子标记用于抗旱分子育种实践。     

谷子体细胞无性系变异及其在育种上的应用

本研究对谷子(Setaria italica Beauv.)7个品种的体细胞无性系性状变异和遗传进行了分析. 结果表明: 以R2株系为计算单位的谷子体细胞无性系农艺性状变异频率平均为13.0%, 不同基因型的变幅为4.3%～32.9%; 变异涉及株高、抽穗期、穗粒重、出谷率、育性、抗病性、米色等多个性状; R1代表现半不育的植株, 其R2代出现变异的机率