转基因技术在我国小麦遗传改良方面的研究进展

小麦作为我国的主要粮食作物,对其进行基因工程改良已成为研究的热点。其转基因遗传改良受到科学家们的广泛关注。自1992年第1例转基因小麦问世以来,小麦转基因研究进展迅速。本文主要对转基因技术在我国小麦遗传改良(如改善品质、提高抗病虫性、抗除草剂、抗旱耐盐碱以及抗穗发芽能力等)方面的研究进展进行了概述。     

转基因技术在小麦遗传改良中的应用

概述了自第一株转基因小麦问世以上转基因小麦研究取得的巨大进展,简要介绍了基因枪法、农杆菌介导法和花粉管通道法等基因转化方法,对转基因技术在获得抗除草剂、抗病虫、抗逆、改良品质和雄性不育转基因小麦植株等方面的应用情况进行了回顾,指出了转基因小麦研究中存在的主要问题,展望了转基因小麦前景。     

小麦转基因技术研究进展

转基因技术在小麦品质改良、产量提高、增强抗病虫、抗逆能力方面取得很多成就。总结了目前小麦转基因技术现状和主要转化方法,概述了小麦转基因技术研究的重要进展,分析了存在的问题,并展望了育种的方向。     

我国小麦转基因研究的现状及发展趋势

近年来,我国小麦转基因育种研究发展迅速,并成为常规育种的有效补充.分析了各类转基因方法在小麦遗传转化中的应用情况,综述了我国小麦转基因分子育种的发展及现状,主要包括小麦抗病虫、品质改良以及耐非生物逆境胁迫等方面的转基因研究,并分析了小麦转基因育种存在的问题及发展前景.     

中国小麦转基因研究的现状及前景

近年来,中国小麦转基因育种研究发展迅速,并成为常规育种的有效补充。分析了各类转基因方法在小麦遗传转化中的应用情况,综述了中国小麦转基因分子育种的发展及现状,主要包括小麦抗病虫、品质改良以及耐非生物逆境胁迫等方面的转基因研究,并分析了目前小麦转基因育种中存在的问题及发展策略。     

转基因技术在中国主要粮食作物改良中的研究进展

针对转基因技术在中国主要粮食作物改良中的应用，笔者简述了转基因技术的原理和优点，回顾了转基因技术在中国主要粮食作物（玉米、小麦、水稻）品种改良中的研究进展情况，总结了转基因技术在中国主要粮食作物抗病、抗虫、抗除草剂及品质改良中的主要应用，并对今后的研究方向提出了展望，以期可以更好地了解转基因植物，以科学的态度对待转基因植物的应用和发展。     

栽培管理对小麦品质的影响

小麦品质特性的研究已成为当今农业发展的重大科技问题。国内小麦品质的遗传改良主要是针对以往育种过程中只注重产量性状的研究而造成推广品种品质劣变的事实,通过引入新型优质资源为基础,借助杂交或转基因技术为手段,以高效抗源为保证来进行品质的遗传改良,使小麦籽粒品质大幅度提高,同时辅之于保优栽培技术体系。本文在氮肥、水分等环境因素对小麦品质影响方面进行综述,以期为小麦高产优质生产提供帮助。     

小麦转基因技术的应用

小麦作为世界上重要的粮食作物,对其进行基因工程改良已成为人们研究的热点。文章综述了自第一株转基因小麦报道以来,小麦转基因技术在小麦品种、品质改良方面的研究进展。     

小麦规模化转基因技术体系构建及其应用

在主要农作物中,小麦属于遗传转化比较困难的作物,转化效率较低,重复性较差,转化规模较小,优良转基因材料较少,基因工程育种进程明显落后于大豆、玉米、棉花、水稻等作物。目前,应用于小麦中的转基因技术主要包括基因枪介导法和农杆菌介导法,有些实验室也采用花粉管通道、离子束注入、激光微束穿刺、PEG、花粉介导和农杆菌浸花等方法。在外植体利用方面,多数研究主要利用小麦幼胚及其愈伤组织作为起始转化材料,以成熟胚、幼穗、花药愈伤组织为材料转化成功的报道还比较少,需要进一步探索。在转化效率方面,基因枪报道为0.1%-16.7%,农杆菌报道为0.7%-44.8%,变化幅度较大。在目标基因转化方面,除了nptⅡ、bar、hpt、GUS、GOX、pmi、ALS等筛选基因和报告基因外,转化的功能基因主要涉及小麦品质、抗病性、耐旱性、抗蚜虫和抗除草剂等性状改良。农杆菌介导和基因枪介导转化小麦幼胚的转化效率除与受体基因型有关外,还与受体材料的生理状态有关,供体植株生长期间的温度条件、光照条件、营养条件和水分条件对转化效率有至关重要的影响,开花到幼胚取样期间适宜的昼夜温度有利于转化后胚性愈伤组织诱导和候选转基因植株的获得。从整体水平看,中国小麦转基因技术研究虽然取得了较大进展,如建立了小麦成熟胚高频率再生体系并应用于小麦转化,改进了小麦幼胚再生体系和转化体系,将一批抗病、耐旱和品质改良相关基因转入小麦,初步建立了小麦规模化转基因技术体系,但与国际先进水平相比,尤其与一些跨国生物技术公司相比,在转化规模和转化效率方面仍然存在较大差距。认为转化效率较低、基因型依赖性强、人工气候条件不够先进、转化队伍不稳定是限制中国小麦规模化转基因技术发展的瓶颈;建立主栽品种转化体系、提高转化效率、开展多基因转化、开发安全型转化技术、避免载体骨架序列插入、减少基因沉默、实现定点整合等是小麦转基因技术研究的发展趋势;通过对组织培养技术、植株再生和转化相关基因的研究,以及优良受体基因型筛选、培养基改良和各个转化影响因素的优化、集成等,克服农杆菌转化小麦的瓶颈,提高小麦转化效率,扩大转化规模。文章重点综述了基因枪和农杆菌转化技术在小麦中的应用和发展,回顾了近5年中国小麦规模化转基因技术研究进展,对于促进转基因小麦新品种培育和小麦功能基因组学研究具有一定参考价值。     

HMW-GS基因的遗传转化与小麦品质改良

小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW GS)的组成类型及相对含量与面筋的弹性和强度直接相关,决定面粉的烘烤品质。目前,应用转基因技术将HMW GS基因(主要为1Ax1、1Dx5和1Dy103个亚基基因)导入普通小麦,获得转基因株系。对转基因株系进行检测,发现导入的HMW GS基因在转化植株中均过量表达。对其品质进行测定表明,面团弹性、强度、稳定时间等多个品质性状都有所改善。我国小麦品种品质普遍较差,利用转基因技术提高优质亚基的表达数量,转入外源优质亚基,可能将是我国小麦,尤其是南方小麦品质遗传改良的有效途径之一。     

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1 《中国农学通报》是中国农学会主办,由两院院士、著名农业科学家石元春先生任主编,国内外公开发行的国家级农业学术期刊(每月5日发行)。也是国家科技部"中国科技核心期刊"、中国科协优秀学术期刊和全国优秀农业期刊。2 本刊特点:以中青年学科带头人和博士、硕士为主要作者群,以省部级以上科研课题或基金项目论文为刊文重点,出版周期短,载文容量大。     

小麦纹枯病和白粉病双抗抗源的初步鉴定

“七五”和“八五”期间,进行了大量的小麦常规品种(系)之间,以及与近缘物种的杂交工作,从某些杂种后代中,筛选出几百份抗白粉病优良选系。为了创造兼抗纹枯病和白粉病的双抗抗源,于1997 年春整理部分优良选系、地方品种和国外引进品种(系),共182 份小麦材料进行的纹枯病抗性和白粉病抗性鉴定,对部分抗性材料于当年秋在温室接种情况下继续进行抗性鉴定。初步鉴定结果表明:有27 份材料与对照材料相比纹枯病病情指数较低,显示了较强的抗(耐)纹枯病能力;其中有16 份材料表现出兼抗纹枯病和白粉病。另外,对部分小麦的近缘物种的初步鉴定发现球茎大麦、多花黑麦草和黑麦等对白粉病和纹枯病有很强的抗性。     

小麦抗赤霉病育种回顾与展望

由禾谷镰刀菌复合种引起的赤霉病是全世界最重要的小麦病害之一,严重影响小麦的产量和品质,受病原菌侵染的籽粒还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)为主的毒素,进一步威胁人畜健康.抗赤霉病品种选育与应用是解决小麦赤霉病及毒素危害的有效途径,中国自20世纪50年代开始抗赤霉病育种研究,70年代成立全...     

小麦远缘杂交现状、抗病基因转移及利用研究进展

小麦近缘植物中含有丰富的抗病、抗逆和抗虫等基因,是小麦育种的优异基因源。通过远缘杂交可以将近缘植物优异基因转移给小麦,创制包括双二倍体或部分双二倍体、附加系、代换系和易位系等在内的小麦-近缘植物异染色体系。这些含小麦近缘植物血缘的异染色体系是研究物种染色体行为与进化、基因定位与作图的重要素材,也是拓宽小麦的遗传基础、抵御小麦重要病虫害、增加小麦产量和提升小麦品质的重要物质基础。为了更加清晰地了解小麦远缘杂交概况及小麦近缘植物抗病基因向小麦的转移,也为今后小麦远缘杂交研究和种质资源的开发利用提供参考,文中对小麦族物种分类、小麦远缘杂交的定义与意义、小麦族山羊草属、黑麦属、偃麦草属、簇毛麦属、冰草属、大麦属、披碱草属、赖草属、新麦草属以及旱麦草属物种与小麦远缘杂交现状和异染色体系创制情况进行了概括,并对来源于小麦近缘植物被正式命名的17个抗条锈病基因、35个抗叶锈病基因、30个抗秆锈病基因、41个抗白粉病基因、3个抗赤霉病基因、1个抗麦瘟病基因、1个抗叶枯病基因、1个抗颖枯病基因、4个抗褐斑病基因、2个抗眼斑病基因、1个抗梭条花叶病基因、2个抗线条花叶病基因和2个抗禾谷类黄矮病基因向小麦的转移情况及其所在染色体的位置信息进行了归纳。小麦-黑麦1RS·1BL易位系、1RS·1AL易位系和小麦-偏凸山羊草2NS/2AS易位系等抗病优良种质的育成与利用在世界小麦育种史上做出了突出贡献,然而,这仅仅得益于对少数抗病基因的利用。与目前已经被命名的基因数量相比,被利用到小麦育种中的抗病基因相对较少。文中分析了当前已命名抗病基因利用情况比例偏低的原因,并对今后如何利用这些抗病基因提出了建议。同时,还列举了已克隆的源自小麦近缘植物的抗病基因,并对克隆这些基因的方法以及今后可能的研究热点进行了分析,认为加强无遗传累赘的小麦-近缘植物易位系的创制与应用仍可能是今后小麦育种材料创新与新品种培育的一个重要发力点。     

全球小麦遗传育种专利技术分析与研究进展

[目的/意义]小麦是世界上最主要的粮食作物之一,遗传育种技术的发展关乎全球粮食安全。深入研究全球小麦遗传育种技术专利,对技术发展具有重要意义。[方法/过程] 基于智慧芽全球专利数据库（PatSnap）,利用专利分析法,对收录的有关小麦遗传育种技术的专利进行统计分析。从专利申请总量及趋势、国家/地区分布、技术构成、热点主题与专利价值等方面,研究全球小麦遗传育种专利的技术现状、研发热点与发展态势。[结果/结论]全球小麦遗传育种技术研究正在逐步迈向成熟阶段;国外大型跨国公司是该技术领域的活跃机构,国内申请人则以高校和科研机构为主;抗病性基因的研究、耐除草剂和杀虫剂研究、分子标记辅助育种研究、转基因小麦研究等是当前的热点技术主题;高价值专利主要集中在国外大型跨国公司手中;中国的专利技术布局应打破地域局限,主动参与到全球化的技术竞争中去。