作物杂种优势遗传基础研究进展

杂种优势是生物界的一种普遍现象,可以大幅度提高作物产量和改良作物品质,具有巨大的商用价值。杂种优势遗传基础的研究一直是近百年来遗传和育种学家研究的热点和难点问题。笔者综述了杂种优势遗传基础的两个经典假说-显性假说和超显性假说的基本观点、不足之处。同时概括了利用分子生物学手段解释杂种优势遗传基础的一些新的学术见解,如:上位性效应与杂种优势、基因网络系统与杂种优势、遗传平衡与杂种优势、活性基因效应与杂种优势、遗传差异与杂种优势、QTL效应与杂种优势、基因表达调控与杂种优势,并列举了部分学说的分子证据。以期使人们能够了解杂种优势遗传基础的发展历程和最新研究动态。     

冬小麦部分基因杂合性与杂种优势表达

农作物杂种优势的遗传机理是作物遗传育种学的重要基础理论问题。研究证明遗传杂合性是杂种优势的遗传基础，但需要进一步回答的问题是，杂种优势的表达与整个基因组杂合性有关，还是只与部分基因组位点的杂合性有关。最近，随着农作物QTL定位的研究进展，发现玉米杂种优势表达不仅与基因组杂合性（即超显性）有关，同时QTL在杂种优势表达中也起着重要作用。对于杂种优势遗传机理研究，若能创造出在相似遗传背景下杂合程度不同的一系列杂合体，即可以研究部分基因组位点杂合是否与杂种优势表达中也起着重要作用。对于杂种优势遗传机理研…     

基于多组学解析作物杂种优势机制及其利用展望

近年来,多种粮食和蔬菜作物的杂种优势利用,培育和改良了大量的高产、优质的品种,但杂种优势的遗传机制研究一直是育种家研究的重点、难点问题。本文综述了基于多组学技术解析作物杂种优势机制研究的最新动态,结果表明不同遗传背景材料和不同性状的杂种优势遗传基础解释并不相同,单一的模式并不能够完全解释其遗传机制。前期多组学分析解析表明,杂种优势分子机制主要与植物生长和发育相关通路上的特定基因表达有关,促使其他基因发挥最大遗传贡献,提高杂种植物对环境的耐受性。本文还总结了预测农作物产量等相关性状杂种优势育种值的方法,以期为解析作物杂种优势机制及杂交种选育提供参考。最后,文章展望了作物杂种优势利用面临的新机遇,基于新型基因组技术构建控制杂种优势的等位基因数据库,创制符合育种目标新种质,推动我国作物工程化育种进程。     

Application of Molecular Markers in Studying on Crop Heterosis

概述了分子标记的种类,分析了杂种优势研究中常用的几种分子标记的原理、特点。综述了分子标记在作物杂种优势群划分和杂种优势利用模式构建、杂种优势预测以及杂种优势遗传基础研究中的利用现状。并对分子标记在杂种优势研究中的进一步利用进行了展望。     

作物杂种优势遗传研究进展

杂种优势已经在许多作物上广泛应用,但对杂种遗传基础的认识仍显不足。显性和超显性假说是传播最广的两种学术观点,也得到一些DNA分子标记研究结果的支持。现在已经明确杂种优势是由多个基因共同控制的,基因位点间的上位性互作发挥了重要作用,存在控制杂种优势的遗传网络。这些研究将为有效预测杂种优势和利用分子设计更好地利用杂种优势奠定了良好基础。     

作物杂种优势分子遗传基础研究进展

杂种优势是生物界的一种普遍现象,杂种优势遗传基础的研究受到了广泛的关注。近年来,随着DNA分子标记的发展和应用,杂种优势的遗传研究取得了许多有意义的进展。在综述了杂种优势遗传基础经典理论和假说的基础上,概括了利用分子生物学手段解释杂种优势遗传基础的一些新见解,如:上位性效应、遗传差异、QTL效应、基因表达调控、基因组的杂合性、遗传振动合成、基因网络系统、基因结构变化、基因组互补、遗传平衡、活性基因效应等理论或假说,并列举了部分理论及假说的分子遗传学证据。     

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 概述了分子标记的种类，分析了杂种优势研究中常用的几种分子标记的原理、特点。综述了分子标记在作物杂种优势群划分和杂种优势利用模式构建、杂种优势预测以及杂种优势遗传基础研究中的利用现状。并对分子标记在杂种优势研究中的进一步利用进行了展望。     

豆类作物雄性不育及杂种优势利用的研究进展

豆类作物是我国重要的经济作物,在种植业中有较高的地位。杂种优势的利用可提高产量。雄性不育是花粉或花药发育异常的现象。雄性不育系的利用为杂种优势的利用提供了重要材料和思路。生物技术手段的发展和模式植物拟南芥的花粉和花药发育分子遗传传机制的深入研究,为近几年对大豆细胞质雄性不育、细胞核雄性不育及育性恢复基因的分子遗传机制研究提供技术和理论的依据,并使相关研究取得了一定进展。在此基础上,其他豆类雄性不育的分子遗传机制及杂种优势利用的研究也有所突破。本文综述了植物花粉发育的分子遗传机理以及豆类作物雄性不育分子遗传机制和杂种优势利用的研究进展,为豆类作物杂种优势的相关研究提供较为全面的信息。     

利用花药相关基因及启动子创制雄性不育种质研究进展

杂种优势利用是大幅度提高作物产量、改良作物品质的有效途径,而作物雄性不育及优良的育性恢复种质是利用杂种优势的关键因素。为此,综述了近年来有关花药发育重要基因克隆和功能验证研究方面的重要成果,以及运用植物遗传转化工程创制植物雄性不育种质的进展。同时讨论了利用转基因技术创制作物雄性不育系、恢复系和保持系的技术策略,并对利用植物遗传转化技术创制植物杂种优势利用中"三系"种质的现状进行了分析和展望。     

小麦品种资源农艺和品质性状遗传多样性研究进展

遗传多样性是作物品种改良的基础,评估具有普遍适应性的主要种质资源遗传多样性,可以预测纯系品种分离后代的遗传变异度,估计后代杂种优势表现。分别从农艺性状和品质性状两个层次,对国内外小麦品种的遗传多样性研究现状进行了综述,以期为小麦品种的改良提供参考。     

新铁炮百合自交后代主要性状遗传变异的初步研究

对新铁炮百合自交后代主要性状的遗传变异进行了初步研究。结果表明，所研究的大部分性状在株系间具有较大的变异，花头数、子房长、株高、茎粗、上部叶长、上部叶长／宽、中部叶长、中部叶长／宽、下部叶长、下部叶长／宽等性状的遗传力、遗传进度均表现较高且遗传变异系数大，早代严格选择效果明显；而内花被第、内花被宽／长、外花被宽／长等性状或遗传力较小，或遗传变异系数较小，甚至两者都小，选择时可放宽尺度；叶密度等性状易受环境的影响，应严格控制试验条件，自交后代不同株系不同性状的稳定速度不同。     

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。     

新铁炮百分分离世代株系间的变异观察

对新铁炮百合17个株系主要性状的变异进行了观察，结果表明，所观测的大部分性状在株系间存在显著或极显著差异，根据选育的主要性状，综合水平较好的株系为1、2、6、8、9、10、17。同时对17个株系进行聚类分析，表明株系间遗传距离差异大，最大的为51.418，最小的仅2.949，根据遗传距离将17个株系分为3大类，认为该百合分离群体具有较丰富的遗传变异性，是新品种选育的良好基础群体。     

32份水稻抗稻瘟病材料的SSR遗传多样性分析

为了对抗稻瘟病品种的选育及种质资源保护利用提供依据,利用24对SSR引物对筛选出的32份抗稻瘟病地方种质资源(品种)进行了遗传多样性分析。结果表明:24个位点共扩增出177个等位变异,平均每个位点7.375个,平均Nei’s基因多样性指数为0.7194,平均多态信息含量为0.6735,供试材料整体遗传变异较丰富,粳稻材料稍高于籼稻,但差异不显著;全部供试材料的平均遗传相似系数为0.2799,基因库保存的抗稻瘟病材料间的遗传差异大于近几年收集的地方抗病品种;基于Nei’s遗传相似系数的聚类分析,在0.34水平上将这些材料划分为籼稻和粳稻两个类群,亲缘关系的远近与其地理来源有一定的相关性。     

基于遗传算法的土地多目标规划应用

针对土地利用过程中的多目标规划问题,利用遗传算法的并行机制和全局优化性能,采用基于遗传算法的多目标求解方法,获得一定数量的非劣解,从而为决策者进行决策提供依据。通过一个实例分析,结果表明,使用该法可以得到一定数目的非劣解,为决策选择提供了可进行比较的方案,比常规的加权多目标求解法具有更好的决策效果。     

蓖麻数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究

 【目的】摸索蓖麻种质资源的分类方法，分析蓖麻数量性状影响产量的程度，探讨数量性状遗传距离与杂种优势的关系。【方法】对46份蓖麻种质资源的11个数量性状进行了主成分分析和聚类分析，采用作图法研究21份亲本间遗传距离与杂种优势指数的关系。【结果】5个最大特征根的累积百分率为89.74%。在影响蓖麻产量的性状中，首先应考虑的性状为主穗及一二级分枝的果穗长、蒴果数，其次为单株有效穗，最后为百粒重。初步提出评选蓖麻种质资源的遗传主成分标准。46份蓖麻种质资源被分为4类，地理远缘材料在遗传上不一定远缘，而近缘材料由于选择方向不同可能成为遗传远缘。遗传距离与杂种优势指数的关系呈曲线关系。并非遗传距离越大杂种优势越强。【结论】评价资源间遗传差异时，不能仅以地理来源和亲缘关系为依据。在亲本选配时，应选择遗传距离中等较大的材料。     

甘肃省春小麦品种演变及有关性状遗传分析

对甘肃省 1 94 9年以来春小麦 6次大更换中骨干品种主要性状演变规律及有关遗传参数的分析得出 :1春小麦主要性状在演变过程中对产量贡献大小顺序从 50年代的穗粒数 >成穗数 >千粒重 >株高 ,转变为现代品种的千粒重 >穗粒重 >成穗数 >株高。产量结构渐趋合理 ,产量潜力得到很大提高。 2株高、主穗长等简单性状遗传力高 ,遗传变异系数与环境变异系数之比也相对较高 ,选择的可靠性大 ;产量潜力的遗传力相对较低 ,遗传变异系数与环境变异系数之比也低 ,选择的难度大。     

园艺植物抗寒基因工程研究进展

抗寒基因工程的发展为防治园艺植物冻害提供了一条新途径.为此,综述了近年来国内外园艺植物抗寒基因工程的研究进展,概述了常用的抗寒基因,特别是抗寒基因在园艺植物转化上的方法和成效,并对发展前景阐述了观点和看法.     

EST-SSR标记应用于麦冬类植物遗传多样性研究

为研究麦冬类植物材料的遗传多样性,利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,用8对EST-SSR引物在32份麦冬类植物材料进行扩增检测,并对样本进行聚类分析。结果表明:8对引物的PIC(Polymorphic information content)位于0~0.869,平均值0.567,引物1扩增出最多的等位基因数,占总值的20.41%;遗传距离矩阵研究发现,个体1和个体23间的遗传距离最大为2.48,说明二者遗传分化程度最大,个体18和个体23地理来源虽然不同,但二者间遗传距离最小,表明二者间有一定程度的基因交流现象;同时,居群c(野生杭麦冬)内的平均遗传距离最小为0.03,居群d(阔叶山麦冬)内的平均遗传距离最大为0.93。在聚类分析中,32份材料被分为2大类,在主坐标分析中,32份材料被分为3大类,2种分析结果具有相似性。研究表明EST-SSR标记可以很好地对麦冬类植物材料进行划分。