植物基因工程在作物育种中的应用与展望

从抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆以及品质改良、改善发育状况、提高光合作用和固氮效率等方面论述了基因工程在作物育种中的具体应用和进展,阐述了基因工程改良作物品种的方法和优点。通过植物基因工程获得的转基因作物主要有大豆、玉米、棉花、油菜和烟草,并开始大面积应用于农业生产,取了得较好的经济效益、社会效益和环境效益。分析了植物基因工程在作物育种中广阔前景,有望培育出高产优质、集高光效、抗虫、抗病、抗除草剂和抗逆等特性于一体的作物新品种。解决了人类所面临的资源短缺、环境恶化和效益衰退的三大难题,为农业的持续、稳定发展提供了有力保障。     

小麦抗病相关基因聚合育种的研究进展

育种是通过创造遗传变异、改良遗传特性以培育优良植物新品种的技术,将基因聚合分子育种与常规育种技术相结合已成为今后作物育种家研究的新方向。基因聚合分子育种主要包括2个方面,即遗传转化基因聚合分子育种和分子标记筛选基因聚合分子育种。近年来,随着现代分子育种技术的不断发展、小麦抗病基因的不断发掘,小麦抗病分子育种工作取得了重大进展。就小麦白粉病、锈病、赤霉病的抗性基因聚合育种的研究情况进行了综述,并对目前小麦抗病育种的前景进行了展望。     

生物技术与作物育种—现状与潜力

本文对现代生物技术的兴起与迅速发展,尤其在作物改良中植物细胞工程和基因工程理论与应用研究国际国内的最新进展进行了综述。提供了植物组织培养技术(包括微体繁殖、病原菌的消除、花药培养、幼胚培养、体细胞无性系变异筛选等)在作物育种中许多实际应用的例证。回顾了植物原生质体培养与原生质体融合在最近几年中的研究进展,指出在提高再生频率、扩大基因型以及融合体筛选方面仍有不少急待解决的问题。植物基因工程研究在目的基因的鉴定、分离和克隆,外源基因载体的开发、外源基因的转化方法等各个方面的迅猛进展使有些产品已获得了商业应用。依据植物生物技术理论与应用研究的现状,作者认为植物生物技术对培养高产、抗病虫害、抗逆、优质的作物新品种有着巨大的潜力和广阔前景,植物生物技术的应用必将使作物育种工作在原有传统技术基础上进一步向精确化、高效化的方向发展。     

植物抗病基因研究进展

植物病害是农业生产的主要限制因子之一,人类克服植物病害的主要途径之一是利用抗性资源,通过常规育种的方法培育抗病品种。但由于植物抗病性的复杂性以及人们对植物与病原物互作机制认识的匮乏,再加上常规育种途径本身的局限性,抗病育种一直是农业生产上的重大难题。而最近的几年里,人们克隆到了多个植物抗病基因,使得对寄主与病原相互作用分子机理的研究得到迅速的发展,     

植物基因工程技术的应用与问题

植物基因工程技术起源于５０年代初。１９５３年遗传物质ＤＮＡ的双螺旋结构的发现 ,标志着分子生物学新时代的来临。７０年代发展起来的重组ＤＮＡ技术与细胞组织培养相结合 ,使得人们有可能在体外操作基因 ,并将外源基因导入植物细胞 ,再生出转基因株 ,从而开辟了用基因工程进行作物改良的新时代。一、植物基因工程技术的应用植物基因工程技术的应用领域十分广泛 ,作物育种是目前最重要的领域之一。迄今 ,通过实验室阶段的转基因作物已达６０多种 ,包括水稻、小麦、玉米和马铃薯等粮食作物 ;棉花和大豆等经济作物 ;番茄和黄瓜等蔬菜作物 ;…     

植物抗病基因进化的分子基础

探索植物抗病基因进化的分子机制是开展和实施作物抗病基因工程的基础，也是目前国内外研究的热点。自Johel等（1992）应用转座子标签法分离出第一个玉米抗病基因Hm1，Martin等（1993）首次应用定位克隆法分离出第二个番茄抗霜霉病基因Pto以来，这方面的研究已取得长足的进展。随着对抗病基因及其编码产物的结构和功能的了解，以及信号转导链上其他组分的解读，人们对植物与病原菌互作、植物抗病基因进化的分子机制的认识正在不断深化，各种着眼于植物抗病基因及其启动的植物内在抗病机制的基因工程正由设想变成现实。一、植物抗病性的分…     

抗条纹叶枯病新品种水稻选育成功

<正>在近日科协举行的科技期刊与媒体见面会上了解到,扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室、教育部植物功能基因组学重点实验室经多年研究,将分子生物学研究新成果应用于育种实践,发掘条纹叶枯抗病基因,通过分子标记辅助选择技术,有效改良了江苏省直立穗高产水稻品种武运粳     

魔芋品种选育与改良研究进展

论述了世界上魔芋栽培品种的现状,总结了当前魔芋常规杂交育种、辐照诱变育种、多倍体育种及基因工程育种所做出的成就,并指出魔芋育种应注重3个方面的研究,一是加强魔芋资源收集,并加以筛选、鉴定和利用;二是加强抗病基因转化研究,创造一批抗病高产魔芋新种质;三是大力加强魔芋多倍体种质资源的研究。     

解读对“航天工程育种”认识的四大误区

<正>经过两代科学家的不懈拼搏,我国航天工程育种取得了突破性进展。航天工程育种,是把植物种子用卫星搭载上天,利用太空宇宙粒子辐射、微重力、弱地磁、高真空以及低温等特殊的环境,诱导种子基因发生突变,使植物产生可以遗传的独特性状,返回地面后再经过专门的培育和筛选,形成有明显优势的新品种。通过航天工程育种,能在较短时间内快速培育出突破性的作物优良品种,普遍具有早熟、产量高、抗病虫害能力强、营养价值高等特点。     

植物抗病及抗虫基因工程的研究进展

建立在分子生物学技术基础上的植物基因工程操作,为抗病虫害作物品种的培育提供了一条崭新而有效的途径。它主要通过将外源抗性相关基因导入受体植物以提高植物的抗性。目前,在抗病虫害基因的分离、转化等方面均取得了令人瞩目的进展。本文将就抗病及抗虫基因工程两方面对目前的研究现状作一综述。     

植物寄主与病原物互作及抗病性遗传改良研究进展

病原物对寄主有致病能力,而寄主也相应地存在抗病能力.两者在长期的竞争中协同进化,分别形成不同的变异类型,其致病和抗病的机制也多种多样.在寄主与病原物的互作过程中,一般用基因对基因假说来解释两者间的遗传基础.在抗病育种实践中,育种家们采用主效抗病基因、抗病基因轮换利用、多基因聚合、转抗病基因育种来增强品种的抗病能力,并采用抗病多系品种、多品种混种和间作、套种等措施以增加作物群体的遗传多样性来控制病害.深入研究和明确抗病基因的抗病机制,把具有不同抗病机制的抗病基因进行聚合利用,可增强抗病品种的抗病效果和抗病持久性.随着基因克隆和转基因技术逐渐趋于成熟,利用远缘植物的抗病基因改良植物品种的抗病性已成为可能.     

茄子对青枯病的抗性机制研究现状与展望

茄子是世界上重要的蔬菜和经济作物,也是仅位于马铃薯、番茄、辣椒之后的第四大茄科作物;由茄科雷尔氏菌引起的茄子青枯病是当前茄子产业重要的毁灭性病害;国内外学者一直致力于茄子抗青枯病种质资源收集鉴评、创新利用、遗传定位、分子标记开发、功能基因挖掘、抗病育种应用等研究,茄子抗青枯病的分子机制研究是当今世界上植物抗病研究的热点和难点之一。文章在茄子主要的青枯菌致病类型、抗青枯病的细胞生物学机制、种质资源筛选与遗传规律研究、QTL 定位与分子标记开发,抗病基因分离鉴定及功能研究以及基于多组学分析茄子抗青枯病基因挖掘的策略等方面的研究进行概述,系统阐述了当前茄子青枯病研究的现状。随着茄子基因组、重测序、转录组等多组学数据的完善,以及新兴分子生物学技术的发展,提出以栽培种茄子为抗源的种质资源创新和基因挖掘、基因编辑以及分子育种的研究和应用等发展方向,以期为进一步揭示茄子抗青枯病的分子机制研究和利用基因工程手段解决抗青枯病难题提供参考。     

作物基因工程的生态问题

常规育种方法是在亚种间或与野生种杂交。而利用基因工程方法的育种则可克服常规育种方法所不能克服的不亲和性,从亲缘种、远缘种甚至非植物的生物中将基因转移到作物中。分子生物学家们往往认为转基因生物没多大生态危险,甚至可以消除这种危险,因为转移到作物中的是单基因,而不是一大群基因。直到近来,人们才注意到带有通过基因工程获得的新性状的新类型可能成为环境的危害(Hoffman 1990)。关于作物基因工程的安全性及应用范围问题已在世界各国引起广泛争论(Pimentel等1989)。     

DNA分子标记技术在作物单基因抗逆性育种中的应用

20世纪 80年代以后 ,分子生物学技术得到了快速的发展 ,在有关生命科学的各个领域都得到了广泛地应用 ,改变了许多生命科学传统的研究方法。在作物抗病育种过程中 ,一些隐性的及受环境因子影响较大等不易通过田间抗性表现型筛选的抗病基因 ,如抗病毒基因、抗霜霉病基因等大都是隐性遗传的 ;植物线虫病的抗性也难以通过大规模的田间接种与表现型观察来评价。利用DNA分子标记技术 ,即通过选择与抗病基因紧密连锁的特定序列的DNA分子标记 ,是提高上述类型抗病基因的抗原筛选鉴定、杂交分离后代汰选工作的效率与准确性的有效途径。DNA分子标…     

植物抗细菌病害基因工程研究进展

植物细菌性病害常常给农业生产造成严重损失,利用基因工程手段提高植物的抗病性是抗构病育种新的研究热点.本文论述了就目前植物抗细菌病害基因工程研究现状,着重论述了植物抗细菌基因工程研究的基本策略、植物抗细菌基因工程取得的主要成绩及植物抗病相关基因工程研究进展,并在此基础上指出了植物抗病基因工程存在的问题和今后研究的重点.     

植物抗真菌基因工程研究进展

近几年来，由于分子生物学和生物工程技术的迅速发展，尤其是重组DNA技术的发展，开辟了植物抗病育种的新途径。植物抗病机制的分子生物学和抗病基因工程的研究有了许多新的突破。本文重点综述近几年来国内外科学家在抗真菌基因工程研究方面所进行的探索。     

第二届植物分子育种国际学术研讨会 2007年3月23～27日在海南省三亚市召开

现代农业已经发展到了“分子农业”时代,基因工程、转基因技术等分子生物学手段广泛应用于植物的遗传育种,基因组学的研究成为植物基因资源发掘的基本科学平台,分子育种成为植物育种的最主要手段之一。为加强与国际植物分子育种领域的合作与交流,推动应用基因与组学植物分子育种科学的发展。The Generation Challenge Programme(全球挑战计划)、国际水稻研究所、海南省科学技术协会、中国农业科学院、海南省热带农业资源开发利用研究所等单位发起,定于2007年3月23～27日在海南省三亚市举办“第二届植物分子育种国际学术研讨会”。大会荣誉…     

生物技术在玉米育种中的应用

生物技术是常规育种技术的补充、提高和创新。实践证明 ,生物技术只有与常规育种技术紧密结合 ,才能真正发挥它的优势 ,加快育种进程 ,提高育种水平。生物技术是利用生物体系和工程原理生产生物制品和创造新物种的综合科学技术 ,也称生物工程。它主要包括 4个领域 :基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。与作物育种有关的领域是基因工程和细胞工程。本文介绍几种在玉米育种上已经应用并取得可喜进展、简便实用的生物技术操作方法 ,以及它们近期发展的现状和存在的问题。1　分子标记技术分子标记技术是在分子水平上识别基因的一种技术 ,常…     

分子标记在植物抗病育种中的应用

植物种质库通常有携带抗病基因的植物材料,通过育种的方法将这些抗病基因导入植物是保护植物免于病虫害的重要而有效的方法。当前研究表明,抗病基因分子标记将有利于高效筛选含抗病基因的植物材料。该文简要概述了分子标记的特点,重点分析了其在植物抗病育种研究中的应用,主要在辅助选育多基因聚合体,构建抗病基因相关的遗传图谱,抗病基因定位及克隆,遗传多样性分析等方面进行阐述,并对其发展趋势作出展望。     

马铃薯转基因工程研究现状

随着生物技术的高速发展和基因工程的日益完善,在马铃薯育种中利用转基因技术来改良品种特性,提高作物抗病虫害的能力,增加生物产量,将会更为直接便捷地解决常规育种无法解决的问题.综述了近十年来转基因工程在马铃薯育种上的应用,为马铃薯产业的大力发展提供理论依据.