植物远缘杂交育种现状与展望

远缘杂交能有效地打破种、属间的隔离,获得远缘杂交新种质资源,进一步拓宽栽培品种的遗传基础,提高其生产潜力,培育出特异性强的植物新类型。但是,远缘杂交中经常存在各种障碍,影响这些优异种质资源的利用。为此,对远缘杂交的重要性和应用、远缘杂交障碍方式以及克服杂交障碍的方法、远缘杂种的鉴定方法进行了全面的概述,并在此基础上对今后鼠尾草属植物远缘杂交育种工作进行展望。     

萝卜与芸薹属物种间的远缘杂交研究进展

萝卜是十字花科植物中与芸薹属亲缘关系最近的物种,是芸薹属植物遗传改良的宝贵种质资源,可提供细胞质雄性不育基因、恢复基因、自交不亲和基因以及多种抗逆基因。笔者概述了近1个世纪以来萝卜与芸薹属物种间远缘杂交的研究进展,包括萝卜属与芸薹属植物的亲缘关系、杂交不亲和性机理、改良杂交效率的技术和手段、萝卜优异基因在近缘种中的应用、新型遗传材料的创制及人工合成新物种,并对萝卜属与芸薹属远缘杂交育种的前景进行了展望。     

萝卜与芸薹属物种间的远缘杂交研究进展

萝卜是十字花科植物中与芸薹属亲缘关系最近的物种,是芸薹属植物遗传改良的宝贵种质资源,可提供细胞质雄性不育基因、恢复基因、自交不亲和基因以及多种抗逆基因。笔者概述了近1个世纪以来萝卜与芸薹属物种间远缘杂交的研究进展,包括萝卜属与芸薹属植物的亲缘关系、杂交不亲和性机理、改良杂交效率的技术和手段、萝卜优异基因在近缘种中的应用、新型遗传材料的创制及人工合成新物种,并对萝卜属与芸薹属远缘杂交育种的前景进行了展望。     

物种的形成,进化与杂种优势：——兼论植物远缘杂交的实质

最主要的种化机制是生殖隔离与岛屿化效应，物种进展化模式是以突变和自然选择为动力的间歇性暴发式，遗传多样性及生态环境多样性则是物种进化的物质基础，杂种优势利用是提高农业生产的重要手段之一，而植物远缘杂种优势利用，更是农作物生产中极具潜力的重要领域，现代生物技术与传统育种技术相结合较好地克服了植物远缘杂交过程中的种种障碍，为人类更好更广泛地利用植物有益基因、创造前所未有的植物新类型奠定了基础，本文还讨     

兰科植物的生殖隔离

生殖隔离是物种形成过程中最关键的步骤之一,它保证了每个物种相对稳定的遗传系统,是物种保持完整性和独立性的基础。兰科Orchidaceae作为有花植物中物种多样性最丰富的类群之一,有关其生殖隔离主要机制的研究对探讨物种分化的条件具有重要的科学意义。兰科植物的生殖隔离机制包括合子前隔离和合子后隔离。还分析了不同传粉类型的兰科植物的生殖隔离机制,其中性欺骗兰科植物主要是合子前隔离的行为隔离机制,食源性欺骗兰科植物主要是合子前隔离的机械隔离以及合子后隔离机制。同时,对兰花育种领域通过人工杂交等形式打破生殖隔离获得新品种的机理和成果开展了分析和展望,并从兰科植物与真菌区域共生的机制及其在兰科植物生殖隔离中的作用的角度展望了今后相关研究的重点研究方向。     

萝卜与芸薹属远缘杂交不亲和性克服及DNA甲基化的研究进展

通过远缘杂交可以获得种内杂交难以得到的变异类型,创造许多新的种质资源,为品种改良提供原材料。从20世纪20年代开始,人们就已经开展了萝卜属与芸薹属植物远缘杂交的研究,并有不少属间杂交成功的报道。本文综述了当前萝卜与芸薹属属间不亲和性的机制,总结了不亲和性的克服方法,并概括了不同属间远缘杂种的育性和DNA甲基化的研究进展,以期为今后萝卜与芸薹属蔬菜品种的遗传育种工作提供参考。     

甘蔗属及其野生近缘植物杂交研究初报

采集甘蔗属种及其近缘植物花粉经低温贮藏后，与人工控制开花的甘蔗进行甘蔗近缘属间，种间的远缘杂交，获得杂交组合８２个，培育实生苗１４７９株，入选和保育了８６个Ｆ１代无性系，成功地获得了种，属间杂交后代，创造一批新的遗传种质，为选育种提供新的血缘。     

植物杂种致死研究进展

植物杂种致死是一种生殖隔离亚类型,属于合子后生殖隔离方式,对物种形成与保持物种的完整性具有重要的作用,同时也是育种家培育新品种过程中可能会遇到的难题。对存在于多个物种中杂种致死事例的研究,有助于理解生殖隔离的发生机制,并把致死基因应用到作物育种程序中为作物育种提供理论指导。就植物杂种致死事例、致死影响因素、遗传模式研究、基因定位等方面进行了综述,并对现代生物信息学技术应用到杂种致死现象中进行了展望,以期进一步揭示杂种致死发生机制、致死基因的结构和功能。     

小麦外源基因导入的研究进展

远缘杂交是创造新物种、新种质以及转移异源遗传物质的有效途径,在理论和实践上都具有重要意义。本文综述了近年来小麦外源基因导入的研究进展概况,并根据我们多年的远缘杂交育种实践,综合分析了当地的生态气候条件,提出了生态环境与糖蛋白互作诱导远缘杂种育性假说。     

玉米转基因的研究与创新

转基因技术的应用,能有效的打破物种间生殖隔离的障碍,实现了物种间遗传物质的定向交流,从而克服了特定性状的遗传改良中遗传资源不足的矛盾,较快地实现优良农艺性状的突变。玉米生产必需有更强大的技术支撑和建立长期的技术储备,而这有赖于种质基础的扩增、改良、创新,生物技术水平的提高和科技创新能力的全面加强。     

百合品种改良与生物技术研究进展

该文通过文献研究表明:中国是百合属植物的自然分布中心,原产47个种、18个变种,对世界百合品种改良做出了巨大贡献;同时尚有一半性状优良的百合有待于进一步开发利用.近几十年来,围绕着百合的观赏性状、抗性、品质和繁殖能力等育种目标已培育出许多新品种.生物技术在百合品种改良上主要应用于种质资源的离体保存,离体胚培养以克服远缘杂交不亲和性,花药培育与单倍体育种,利用转基因技术定向修饰性状,以及良种快速繁育等.生物技术与常规育种的结合,将使百合育种工作呈现出美好的前景.     

百合品种改良与生物技术研究进展

该文通过文献研究表明 :中国是百合属植物的自然分布中心 ,原产 47个种、18个变种 ,对世界百合品种改良做出了巨大贡献 ;同时尚有一半性状优良的百合有待于进一步开发利用 .近几十年来 ,围绕着百合的观赏性状、抗性、品质和繁殖能力等育种目标已培育出许多新品种 .生物技术在百合品种改良上主要应用于种质资源的离体保存 ,离体胚培养以克服远缘杂交不亲和性 ,花药培育与单倍体育种 ,利用转基因技术定向修饰性状 ,以及良种快速繁育等 .生物技术与常规育种的结合 ,将使百合育种工作呈现出美好的前景     

海涂互花米草与水稻远缘杂交种质资源发掘与创新(Ⅳ)(英文)

[目的]发掘互花米草耐盐、水稻高产种质资源,创制海涂粮饲兼用耐盐水稻新种质。[方法]于2009-2011年开展海涂互花米草与水稻远缘杂交研究,采用海涂互花米草与水稻属间远缘杂交育种方法,同时采用四选一突破结合技术--海涂种植筛选、细胞学检测筛选、回交表型筛选、分子标记辅助筛选结合技术,寻找海涂粮饲兼用耐盐水稻新种质。[结果]2009~2010年实际远缘杂交成功率为1.39%。7C14、中香1号2种水稻母本与互花米草(H)父本远缘杂交材料进行RAPD分子鉴定,发现RH-1-10K205-7C14×H、RH-2-8K157-7C14×H、RH-13-9H5-中香1号×H具有与互花米草亲本相同的条带,而同时在水稻亲本中缺失的情形,表明以上远缘杂交种具有互花米草亲本遗传成分;水稻7K339母本与互花米草父本远缘杂交材料经RAPD分子鉴定,杂交种RH-5-10K215、RH-6-8K48、RH-12-9H9、RH-14-9H8、RH-16-9H28具有与互花米草亲本相同的条带,而同时在水稻亲本中缺失的情形,表明以上远缘杂交种具有互花米草亲本遗传成分。其余杂交种与互花米草亲本和水稻亲本也存在不同程度的变异。[结论]育出耐盐优质饲料稻新品种,不但解决了沿海开发、盐碱地治理中急需解决的耐盐作物品种问题,而且解决了草食动物精粗饲料问题,同时对于资源利用、农业增效、粮食安全、耕地战略等方面有着重要的科学意义,具有广阔的应用前景。     

栽培稻远缘杂种育性遗传问题评述

评述了种间杂种和亚种间杂种不育性的遗传。它们可能存在共同的基因系统。讨论了克服栽培稻远缘杂交育种障碍的途径。在籼粳亚种间杂种中,有证据表明在S—5附近存在一个控制杂种染色体联会的ds基因,S—5与ds的非等位互作使染色体交叉频率和亲和性同表达。     

特耐旱耐瘠玉米新种(系)对比试验

衡星101号玉米品种是利用玉米属间远缘杂交,用玉米为母本,先后与高粱、薏苡、大刍草、加马草等属间植物相杂交,用蒙导等技术克服了远缘杂交的不亲合性,获得了亲本种子,为玉米育种提供了新的多样基因,结合理化处理,基因重组等综合技术育种路线。利用所获种质资源培育出的玉米新物种,它具有高糖(秸秆总糖含量达21.90%以上),是普通玉米秸秆的6.6倍;籽粒秸秆双优(籽蛋白质11.50%、秆9.26%),比普通玉米高出64.80%和2.2倍;籽粒、秸秆双高产(籽增18.00%,秆增1.2倍);粮、饲、糖、能兼得4大创新点。经全国各区域试验,由于其独特的高光能利用率,耐旱、耐寒、耐瘠、耐盐碱及抗病虫、抗倒伏6项抗自然逆境能力集于一身,不但粮食产量8250kg/hm2,而且收秸秆27000kg/hm2,达到籽粒秸秆双高产。     

分子编写育种——动物育种的发展方向

随着基因组学、基因组编辑技术的迅速发展以及显微注射技术、体细胞克隆技术的广泛应用,一套新型的育种策略和方法已经逐渐形成。这一套新型育种策略和方法可以称为分子编写育种（breeding by molecular writing, BMW）。该方法可以高效创制新的遗传标记并对其进行快速验证,也可以对基因组进行精确到分子水平的编写并定向培养新品种,不仅能打破生殖隔离,跨物种的引入新的性状,更可以对物种内个体间基因组进行精确到单个碱基的插入、删除和替换。如外源基因的精确整合,内源基因的精确删除、替换,SNP位点的复制、删除或替换等。该技术的优点是：可以在极大的降低非预期效应的同时,快速高效的将多种有益性状聚合到同一品种内。分子编写可进行以下四方面工作：（1）新型育种标记的创制及验证;（2）跨物种分子编写;（3）基因组中碱基序列的删除;（4）物种内分子编写。该育种技术可以不通过有性杂交,只引入一个或几个目标基因或SNP,快速获得目标性状突出的遗传稳定新种质,然后结合常规育种方法育成新品种。该方法将实现真正的个体和群体水平的基因（或分子）杂交育种,获得分子杂种优势,能够高效的解决长久以来困扰育种工作的诸多难题,大大提高育种效率,尤其在畜禽育种中具有重要应用前景,将会是未来育种的发展方向。文章详细论述了分子编写育种技术的基本概念、研究手段、研究内容、研究现状并展望了该技术的应用前景,为动物育种、畜禽繁殖等领域的研究及从业人员提供了参考。     

应用小麦×玉米远缘杂交技术进行单倍体育种的探讨

小麦杂交后代F1代（或F2代）与玉米进行远缘杂交,经激素诱导和组织培养形成多元单倍体,利用加倍单倍体育种,结合分子标记和性状表达,达到了单代纯合培育小麦新品系的生产能力,提高了作物育种选择的精确性和效率,提供了1种快速聚合固定各种小麦基因型有益性状的方法。小麦×玉米杂交较孤雄生殖和球茎大麦等技术具有高效、简单、较少的基因型依赖反应和配子克隆变异等特点。阐述了小麦玉米远缘杂交发展进程、技术优势和制约因素,并对小麦玉米远缘杂交进行了展望。     

棉花新品种产量与主要数量性状的相关及通径分析

为了揭示主要数量性状对湖北省棉花(Gossypium hirsutum L.)产量的影响规律,采用相关、通径、主成分和回归分析方法,对2011-2013年湖北省棉花区域试验67个棉花品种的产量及主要数量性状进行了统计分析。结果表明,主要数量性状中的变异系数最大的是苗期病指(97.09%);偏相关分析结果表明产量与单株铃数(r=0.31)、衣分(r=0.32)、霜前花率(r=0.37)呈极显著正相关;主成分分析表明影响棉花产量的主要因子是果枝、病指和铃重因子;前5个主成分累积贡献率达到82.14%。建立了棉花产量与生育期、第一果枝节位、单株铃数、铃重、衣分的多元回归方程,达极显著水平,可用此回归方程来预测产量,回归系数代表该因子对产量的影响程度,表明铃重是影响产量的最主要因素。通径分析表明进入回归方程的5个数量性状的直接通径系数的绝对值大小排序为单株铃数(Py8=0.452 2)铃重(Py9=0.368 6)衣分(Py12=0.325 9)第一果枝节位(Py4=0.173 3)生育期(Py1=0.169 9),表明棉花育种和栽培必须保持结铃性和铃重同步提高,同时兼顾衣分和生育期。     

一株生产有机硒菌的筛选鉴定及有机硒转化能力测定

从烟草废弃物中分离出一株能大量生产有机硒的微生物菌株。采用细菌分离筛选方法选育出单菌种,用无机硒配制发酵液,进行有机硒转化效果试验。用光学显微镜观察菌种形态特征,根据《伯杰氏细菌鉴定手册》进行一系列生理化学反应观察其生理生化特征。应用基因测序技术,确定物种归属。结果表明,该菌为芽孢杆菌属枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)种的新菌株。该菌可将700 mg/L亚硒酸钠全部转化为水溶性有机硒,用于水稻根外喷施,水稻对该发酵液发酵生产的有机硒利用率最高达64.12%,稻米中总硒含量最高达0.432 mg/kg,有机硒占总硒的比例最高达84.9%。     

远缘杂交在牡丹新品种选育上的应用现状及策略探讨

对国内外牡丹远缘杂交的育种现状进行了全面阐述,分析了目前牡丹远缘杂交中存在的主要问题,并对今后牡丹远缘杂交育种策略进行探讨,为牡丹育种工作提供借鉴。