绿豆种质资源、育种及遗传研究进展

 绿豆（Vigna radiata L．）属于医食两用作物,是中国传统出口商品,目前已成为中国农业种植结构调整、西部开发及经济欠发达地区农民脱贫致富的重要作物。与大宗作物相比,绿豆的种质资源利用率较低,品种改良方法仍局限于常规育种手段,遗传研究进展缓慢,尤其是现代分子遗传学研究落后,导致绿豆新品种选育进程缓慢,育种效率低下,限制了绿豆产业的进一步发展。本文分别从绿豆的种质资源收集与利用、品种选育概况及经典遗传学、现代分子遗传等方面的研究进行了综述,供中国绿豆科研工作者参考,并期望对提高国内绿豆遗传研究与育种利用水平有所裨益。     

洋葱种质资源遗传多样性研究进展

中国具有世界上最大的洋葱生产面积和产量,但由于国内洋葱新品种选育进展缓慢,生产上主要以引进国外进口品种为主,生产成本高,降低了农民的经济效益,严重制约了中国洋葱产业的发展。深入研究洋葱种质资源遗传多样性有助于加快中国洋葱育种进程,提高育种效率和质量。笔者从洋葱的起源与分类、形态学水平、细胞学水平、生化水平及分子水平等方面综述了洋葱种质资源遗传多样性的研究进展,并对优质新品种选育的研究进行了展望。     

山药种质资源鉴评与品种选育研究进展

山药原产于中国,是药食同源中药材之一.在长期栽培过程中,山药种群内积累的丰富遗传变异对种质资源鉴评及育种研究至关重要.综述了山药基于形态学、细胞学、分子标记及品质性状的种质资源遗传多样性研究进展,整理了山药育种方法和新品种选育成效,对山药种质资源鉴评和育种方法进行了展望,为提高山药种质资源的开发利用效率及加快新品种选育研究提供参考依据.     

孜然种质资源研究与利用进展

孜然在我国已有千余年的栽培历史,是北方人喜爱的调料,适宜与多种作物间套种植,经济效益较好。与大宗作物相比,孜然的种质资源利用率较低,品种改良落后,仍以地方品种和农家品种为主。育种手段以常规为主,选育新品种进程缓慢。从孜然的种质资源收集与利用、生育特性、孜然应用前景进行综述,供中国孜然科研工作者参考,并期望对提高国内孜然遗传研究与育种利用水平有所裨益。     

丝瓜种质资源与遗传育种研究进展

丝瓜营养价值极高,具有重要的保健作用和药用价值,是我国栽培食用的主要蔬菜之一,深受广大消费者的喜爱。由于我国丝瓜遗传育种的研究起步晚且进展缓慢,为了提高我国的丝瓜育种水平,在对全国丝瓜种质资源进行调查分析的基础上,对国内丝瓜种质资源收集利用现状、丝瓜新品种选育以及丝瓜遗传育种的研究进展进行了概述,介绍了丝瓜育种遗传特性,分析了目前丝瓜育种上存在的问题,建议用传统的育种方法与生物技术、基因工程等现代技术相结合的育种方法进行育种技术改良、创造新的种质,并对今后的研究前景进行了展望。     

中国食用豆抗性育种研究进展

食用豆是人类重要的传统食物资源,是中国种植业结构调整、出口创汇和山区农民脱贫致富的重要作物。病虫害是影响食用豆产量和品质的重要因素,抗性品种的选育和利用是控制食用豆病虫害的经济、安全和有效措施。目前,中国已对万余份食用豆种质进行了抗性鉴定与评价,筛选出一批抗性资源,对部分材料进行了抗性遗传和抗性基因定位研究,并育成了一些抗性品种。然而,相对大宗作物而言,中国食用豆抗性育种研究基础薄弱,进展缓慢,导致生产上缺乏高产、多抗、优质的食用豆品种。文中从食用豆抗性种质资源的筛选与评价、抗性遗传及抗性基因的发掘与分子定位、抗性品种的选育等方面对食用豆抗性育种研究进行了综述,并对今后的相关研究进行了展望,以期对促进中国食用豆抗性育种研究有所裨益。     

白粒小麦品种选育与展望

根据近年来小麦新品种种质资源的遗传育种及推广应用情况,分析研究了小麦红粒品种和白粒品种的种植现状,提出了"以生产发展、群众喜爱、市场需要为基础,高产、抗逆性强为前提,努力选育优质、白皮、大穗大粒、商品性好、广适性强、农艺性状优异为中心"的小麦种质资源遗传育种新目标新方向。在30多年的小麦种质资源遗传育种工作中,将传统的育种理论与自创的选择方法相结合,阐述了白粒小麦品种种质资源的选育方法及育种成果。在目前小麦遗传育种转基因技术不太成熟、进展缓慢的情况下,为小麦育种工作者提供一些有益的参考。     

河南省农科院小麦研究中心分子育种研究室

河南省农业科学院小麦研究中心分子育种研究室主要从事小麦新品种选育、小麦遗传育种原理与方法、小麦高光效、抗逆、营养高效转基因工程育种和小麦优异种质资源的发掘、创新与利用、优异种质资源基因源分析及分子标记研发工作，是河南省农科院小麦分子遗传育种重点实验室主要技术依托单位。     

绿豆遗传图谱构建研究进展

绿豆(Vigna radiata L.)是我国传统出口商品,具有重要的医用及食用价值。与玉米、小麦等大宗作物相比,绿豆的遗传研究在分子标记、遗传图谱构建等方面进展缓慢,其品种改良及种质资源利用仅局限于常规育种手段。分别从绿豆的育种、分子遗传研究、基于绿豆遗传连锁图的绿豆抗豆象研究以及抗旱研究等方面进行了综述,希望对促进国内绿豆的遗传研究以及育种进程有所裨益。     

燕麦野生资源的收集评价与利用

我国在野生燕麦与小麦、小麦近缘属以及栽培燕麦杂交的研究上取得了突破,但对野生燕麦的收集、评价和利用工作尚未系统展开。回顾了我国对燕麦种质资源的收集、评价和利用工作,指出今后应加强此方面的研究,并结合分子技术创造出更多优质、高产、抗逆性强的新种质资源,为今后野生燕麦在燕麦乃至其他作物育种上的利用提供帮助。     

生物技术在草莓遗传育种中的应用

概述了近年来国内外关于生物技术在草莓遗传育种中的应用研究进展。重点对草莓组织培养技术、分子标记技术、基因工程技术在草莓遗传育种中发挥的作用及应用现状进行了总结,主要包括组织培养应用于草莓育苗,利用分子标记进行遗传图谱构建及抗病性辅助选择,利用基因工程技术进行草莓基因功能验证及遗传性状定向改良等,分析了各种现代生物技术应用于育种研究的可行性。最后,对各种生物技术的局限性进行了总结和归纳,探讨了现代生物技术与常规育种技术相结合的利用途径及发展方向,旨在为今后草莓遗传育种工作提供参考和理论依据。     

作物化感品种资源的评价利用

 具有抗草性能的化感特性广泛存在于众多的作物品种中 ,作物的化感作用与作物品种显著相关 ,作物品种间化感潜力的差异是不同品种产生和释放化感作用物质的种类和浓度差异造成的 ,作物化感品种资源的评价利用对实现农业的可持续发展具有重要意义。从作物众多品种资源中评价筛选少数具有化感特性材料是作物抗草新品种取得突破的关键 ,建立快速有效的作物品种及单植株化感潜力的评价方法 ,尤其是利用现代色谱技术 ,以作物产生的特征化感分子为标记可以快速有效地评价作物品种和单植株的化感潜力。进一步利用传统杂交和现代分子育种技术可以将作物化感特性导入相应的商业品种中 ,培育具有抗草和高产优质及相关优良农艺特征作物新品种。最近 ,主要粮食作物水稻和小麦化感商业品种的选育已取得进展。     

动物遗传育种学科百年发展历程与研究前沿

经过上万年的野生物种驯化、自然选择和人工选择,世界各国逐渐形成了现有的家养动物品种。伴随着遗传学理论的发现和逐步完善,动物常规育种技术从一般的表型选择发展到利用BLUP方法进行育种值估计,在近五十年为畜禽遗传改良做出了巨大贡献。20世纪80年代,各种分子遗传标记的逐步问世和现代生物技术的迅速发展为动物遗传育种工作的研究和改良提供了新的途径和方法。DNA、RNA、蛋白质等各种组学信息的整合研究,不但为动物重要经济性状功能基因挖掘、分子遗传机制解析带来新的契机,并且使得动物育种从传统育种时代真正迈入分子育种时代。近年来,世界动物育种工作在分子数量遗传学、功能基因组学、分子育种技术等方面都取得了显著进展。     

分子标记在作物遗传育种中的应用

分子标记可用于构建遗传连锁图,分析控制数量性状的遗传位点数目、数量性状基因座在染色体上的分布以及每个基因座对性状的效应和整体效应,研究杂种优势的遗传机制。分子标记与育种结合,可能以较高精度和速度鉴定,转移和整合目的基因,也可用于以对数量性状的操作。同时也为作物种质资源的保护、发掘和利用,作物种属起源、进化和亲缘关系的研究提供了有效手段。     

现代生物技术与湖北民族地区林业的可持续发展

现代生物技术在林业建设中的应用是林业可持续发展的保证。营养繁殖技术、分子标记技术及基因工程技术在林木的品种选育和改良、苗木的快繁及规模化生产等方面已有广泛应用。针对湖北西部民族地区——恩施州的林业资源及发展现状,提出了生物技术在林业中的应用领域,以期促进恩施州林业的现代化建设及可持续发展。     

玉米近等基因系群体的构建及其应用

玉米是我国重要的粮食作物,也是研究植物遗传和功能基因组学的理想材料。近等基因系群体是构建分子遗传图谱、QTL定位和分子辅助育种重要的材料。我国广泛栽培的杂交种先玉335和郑单958在植株形态、果穗性状、籽粒含水量和脱水速率等方面存在差异。以郑单958亲本郑58和昌7-2为材料,分别与先玉335的亲本PH6WC和PH4CV进行杂交、回交和多代自交,构建了含有先玉335亲本背景的近等基因系材料的混合群体,利用玉米55K芯片分析了这些材料的基因型和群体结构。对2016年和2017年在廊坊与三亚的2年4点的表型数据进行了性状差异分析及性状间相关性分析,结果表明这些材料在株型、果穗性状、籽粒含水量等方面存在差异。利用该群体,应用全基因组关联分析准确定位到了控制穗轴颜色的基因。未来可利用该群体结合全基因组关联分析,开展株高、穗位、籽粒脱水速率等数量性状的基因定位、分子标记开发和分子辅助育种等工作,提高育种效率。     

中国作物育种研究热点与发展趋势——基于创新要素供给视角

[目的/意义]通过创新发展要素供给分析,更全面研判学科热点发展趋势,为学科发展政策体系完善、专项计划科学部署及研究布局优化提供参考。[方法/过程]采用文本分析、信息关联法,梳理基础研究、技术创新、行业报告等成果产出热点,在“成果基础”模块的学科热点方向分析结果上,综合研究国家战略需求、政策导向推动、研发资金投入等多维创新要素对热点的集聚导向作用,研判学科热点趋势。[结果/结论]以作物育种学科为例,热点分为成果基础与创新资源集成类、创新资源要素集中类、潜在发展类3类。基因编辑育种、分子标记辅助育种、基因组育种、转基因技术等现代生物育种技术,以及作物性状调控关键基因挖掘及性状分子调控机理研究、作物性状改良等方向研究热度高、创新要素集中,未来有望产生一系列优质成果;在种质资源保护利用与精准鉴定,分子设计、数字化智能育种等定向精确育种技术创新等方向的创新要素投入集聚度高,成果有望进一步拓展与突破;倍性育种、遗传转化体系、组织培养、细胞工程育种等传统经典育种技术体系,以及作物表型研究等方向有待激发研究新动能。热点研究整体呈现“常规育种+现代生物技术育种+信息化精准化育种”发展趋势。     

苦瓜育种及相关基础研究进展

苦瓜虽然栽培历史悠久,但其育种及相关遗传基础研究起步较晚,落后于葫芦科其他主要瓜类蔬菜,目前主要集中在3个方面：一是产量、品质、熟性、主要果实性状及其他相关经济性状等的遗传研究;二是抗病性及其遗传基础研究;三是DNA分子标记在苦瓜遗传育种研究中的应用。近年来,许多学者采用品种提纯、有性杂交、杂种优势和诱变育种等方法,通过对耐冷凉、抗病、丰产、早熟、强雌系等苦瓜品种进行选育,育成一批表现较好的苦瓜品种,如大肉一号、桂农科一号和桂农科二号、玉5号、早优苦瓜、早绿苦瓜、农优1号、新科3号苦瓜、强雌品种＂Q11-2＂和＂屿强-2＂等。由于苦瓜的遗传育种研究基础相对比较薄弱,今后应加强对苦瓜主要性状遗传规律的研究,如主要性状的表现、杂种二代及以上性状的分离比例、主要性状的遗传力等;加强对苦瓜种质资源的收集、鉴定、评价,尤其是从苦瓜发源地引进种质资源;加强苦瓜分子育种的研究,如指纹图谱数据库、遗传多样性的研究及种质资源的创新利用等方面;建立苦瓜高效组织培养再生体系和高效苦瓜遗传转化体系,采用分子育种手段进行种质资源创新或品种改良;利用化学或物理方法处理愈伤组织以获得抗病、耐冷凉育种材料,或利用花粉小孢子进行培养等。苦瓜发源地国家之间或与苦瓜栽培国家之间应加强合作与交流,共享部分苦瓜种质资源,为苦瓜育种提供更多的基因来源。     

SSR标记在水稻遗传育种中的应用

SSR(simple sequence repeat)是一种基于PCR(polymerase chain reaction)的DNA分子遗传标记,广泛分布于整个植物基因组。笔者对SSR标记在构建水稻分子遗传图谱、基因定位和克隆、QTL(quantitative trait loci)分析、品种鉴定、分子标记辅助选择育种等方面的研究进展进行了综述。     

玉米耐盐碱转基因研究进展

土壤盐渍化正威胁着人类赖以生存的有限的土地资源,已经成为制约农业生产的一个全球性问题。提高作物的耐盐碱能力是植物育种工作急需解决的关键问题。随着现代分子生物技术的飞速发展,人们寄希望于基因工程培育耐盐碱品种。科研工作者已经鉴定和克隆出一批耐盐碱相关基因,并已通过耐盐碱相关基因遗传转化,获得了一些耐盐碱性提高的转基因玉米。该研究就植物耐盐机理、耐盐碱相关基因的克隆及玉米耐盐碱基因的遗传转化等几个方面进行了综述,并对该领域的前景进行了展望。