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。     

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。     

绿豆种质资源表型性状多样性分析

为了加强中国绿豆种质资源的搜集、保护和研究,为培育高产、优质绿豆新品种提供理想亲本,对37份绿豆种质根据形态综合性状进行聚类分析,分析性状和种质之间的相互关系。结果表明,11个指标的平均变异系数为18.45%,平均多样性指数为1.22;前8个主成分特征值的累积贡献率达94.78%,各主成分包含的信息有一定相关性,从中选出了影响力较大的7个性状,综合反映了经济性状和质量性状;37份材料按遗传距离远近划分为五大组群,各组群特征表现各异,说明中国绿豆资源遗传多样性丰富。该实验结果将有利于今后更好的利用形态指标评定绿豆品种及根据分类结果更好的利用这些材料的遗传背景,拓宽育种亲本的选配范围。     

湖北绿豆地方种质资源鉴定和主要农艺性状评价

对湖北省338份绿豆豆种质资源的主要农艺性状进行了调查分析,鉴定和评价了株高、分枝数、单株荚数、单株产量、百粒重等主要数量性状,并对部分种质资源进行了抗病性鉴定和品质鉴定。结果表明,湖北省绿豆豆资源在单株英数和单株产量这2个性状上有丰富的遗传多样性。品质方面,绿豆粗蛋白含量的变异性较大,遗传多样性高,各种质间总淀粉含量差异较小,遗传性状相对稳定,但淀粉中直链淀粉和支链淀粉的比例在不同的种质间有一定的差异。湖北绿豆的抗病虫性普遍较差,大部分种质都为高易感资源,在今后的育种工作中,应加强本地品种的改良和外来优异种质的引进。另外,结合田间考察和筛选,发掘出了一批对绿豆遗传育种有益的种质资源材料。     

分子标记技术在林木遗传育种中的应用进展

分子标记技术是研究植物遗传的一种重要手段,特别是在林木遗传育种的研究过程中,分子标记技术能够有效缩短育种周期,提高育种效益。本文从遗传结构及多样性、遗传连锁图谱构建、数量性状位点定位、分子标记辅助育种几个方面综述了该技术在林木遗传育种领域的研究现状,并对其发展趋势进行了展望。     

轮回选择和穿梭育种对绿豆籽粒产量的响应

1996~2008年,选用五个中国绿豆品种,五个泰国绿豆品种,构建九个轮回选择群体。2009～2010年,在中国南京,比较上述群体籽粒产量和农艺性状的差异显著性。结果表明,轮回选择对提高绿豆籽粒产量具有显著效果,遗传增益最大的群体增产9.59%。对于以籽粒产量为主要选择目标的轮回选择来说,只需选择两个轮次,第三轮开始遗传增益会逐步下降。穿梭育种获得的轮回选择群体(K群体)平均产量比未穿梭群体(N群体)高7.26%,说明穿梭育种对提高绿豆籽粒产量具有显著效果。将同一轮次的K群体和N群体进行比较,在轮回选择第一轮次(C1)、第二轮次(C2)、第三轮次(C3)和第四轮次(C4)四个轮次中,前者分别比后者增益4.07%、8.76%、8.53%和7.98%,说明穿梭育种产量遗传增益的稳定性。N群体内变异系数明显大于K群体,表明在N群体中继续选择,获得优良家系的几率高于K群体。     

黑龙江省七份黑绿豆地方品种品质性状的鉴定与评价

为鉴定及筛选适宜黑龙江地区种植的优良黑绿豆地方品种，并为当地绿豆育种改良提供优异亲本。本研究对黑龙江省7份黑绿豆地方品种的外观品质、营养品质及芽用加工品质进行了系统鉴定。结果表明：望奎黑绿豆BB-3的粒长以及粒宽最大，分别为0.55 cm和0.39 cm;肇东黑绿豆BB-5的百粒重最大，为5.54 g;黑绿豆的豆芽生物产量在106.33～113.44 g之间；黑绿豆的蛋白含量在25.13%～28.48%之间；黑绿豆BB-4、BB-5及BB-6缺失66 kD亚基。综上分析，黑绿豆的营养及外观品质优于普通绿豆对照品种。其中望奎黑绿豆BB-3,肇东黑绿豆BB-6和BB-7综合农艺性状优良、商品性好，具有良好芽用特性，可作为现代工厂化豆芽产业应用的首选原料，也可作为优良亲本参与黑绿豆育种工作。SDS-PAGE分析结果表明，黑绿豆和普通绿豆种子贮藏蛋白的电泳图谱基本一致，66 kD功能蛋白亚基组成在黑绿豆品种间有显著差异。     

绿豆VrNAC转录因子鉴定及生物信息学分析

为了探索绿豆中NACs转录因子的特征及功能,研究基于绿豆基因组及转录组数据,鉴定得到59条VrNACs核酸序列,通过生物信息学,对其进行核酸结构组成分析、染色体定位分析、进化分析及聚类分析,结果表明绿豆VrNACs均N端保守,C端变异,均匀地分布于绿豆不同染色体上,参与绿豆的生长发育及逆境胁迫响应。本研究初步揭示绿豆VrNAC基因的特征及功能,为绿豆的分子育种奠定基础。绿豆;VrNAC;转录因子;生物信息学分析     

灰色关联分析在绿豆辐射诱变育种中的应用研究

采用灰色关联分析的方法,研究了12个绿豆突变品系的9个主要农艺性状与单株产量之间的关系。结果表明,单株英数、单英粒数、主茎节数、分枝数等性状与单株产量关联度较高,而英长英宽等则较低,可作为绿豆辐射诱变育种性状选择的参考依据。通过本研究可为绿豆辐射诱发育种中高产突变体的选择提供理论参考。     

中国茶树遗传育种发展、创新之回顾与展望

我国作为茶树原产地和世界产茶大国,有着悠久的茶树育种历史和深厚的研究基础,育成了世界上数量最多的茶树品种,无性系茶树品种和无性繁殖技术最早出现于我国。改革开放后,我国茶树遗传育种研究工作加速,进入21世纪后在育成品种数量及多样性、育种技术、育种基础理论等多个领域取得了较好成果,特别是在茶树全基因组测序与组装、功能基因组学等领域引领世界,并有力支撑了我国茶产业的高质量发展。本文回顾了我国茶树遗传育种研究的历史及成就,梳理了在茶树主要性状遗传规律、育种技术、突破性品种创新等方面存在的问题。针对这些问题,提出了在茶树遗传育种基础理论创新、育种技术创新和品种创新方面的研究重点,以期为茶树遗传育种研究提供参考。