植物衰老的分子生物学基础

 叶片早衰是影响牧草和其他农作物产量和品质的重要因素之一。深刻揭示植物衰老的分子机制,对于牧草等作物生产中采用适宜的延缓衰老技术,进而提高牧草作物的光合生产力和改善其品质具有重要的理论和实践意义。研究表明,植物衰老的起始、伴随衰老发生的生化代谢和生理过程变化,以及随植物衰老进程发生的外部形态特征改变,均是由一群衰老相关基因的特异性有序表达及其协同作用的结果。本研究对近年来有关植物衰老相关基因的克隆、基因功能分类、表达调控和延缓植物衰老基因工程等方面的研究进行了概述,旨在为今后从延缓植物衰老角度改善牧草作物的产量和品质提供参考依据。     

牧草开花的分子机理研究进展

开花期是牧草重要的农艺性状,对牧草产量、品质和利用价值具有重要影响。开花时间由微效多基因控制,调控网络复杂。开展牧草开花基因的研究,阐明牧草开花调控分子机理,有利于加快牧草开花基因挖掘,培育满足生产需求的不同成熟度的牧草新品种。牧草开花基因在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)等农作物已开展了系统深入的研究,而牧草研究相对较少。本文综述了牧草开花基因研究最新进展,以期为牧草开花基因研究提供理论参考。     

2018年国内外家兔遗传育种及繁殖研究进展

该文主要针对2018年国内外家兔传统育种、分子育种和繁殖技术3个方面的研究进展展开综述,其中传统育种方面主要研究了选择效应及性状评定、遗传与环境互作和种质性能测定;分子育种方面主要涉及生长、肉质、皮毛、繁殖等性状相关基因的研究;而家兔繁殖技术方面主要包括精液冷冻研究及添加物和环境对家兔繁殖的影响。2018年国内在家兔传统育种和分子育种方面研究较多,传统育种主要对一些地方品种种质性能进行了测定和比较;分子育种主要集中于肉质、皮毛和繁殖性状的研究,并获得了新的相关分子标记和基因;但家兔繁殖技术方面研究相对较少。而国外传统育种主要研究了选择与性状评定和遗传与环境互作;分子育种主要集中在筛选生长与肉质及繁殖性状分子标记的研究方面,但在皮毛性状方面的研究相对欠缺,且国外分子育种主要是使用传统的研究方法筛选分子标记或研究性状相关基因的功能,而国内多采用高通量测序技术筛选对研究性状具有重要调控功能的基因及调控网络。作者对2018年国内外家兔育种研究进行了综述,以期为今后家兔育种提供参考。     

2018年国内外家兔遗传育种及繁殖研究进展

该文主要针对2018年国内外家兔传统育种、分子育种和繁殖技术3个方面的研究进展展开综述，其中传统育种方面主要研究了选择效应及性状评定、遗传与环境互作和种质性能测定；分子育种方面主要涉及生长、肉质、皮毛、繁殖等性状相关基因的研究；而家兔繁殖技术方面主要包括精液冷冻研究及添加物和环境对家兔繁殖的影响。2018年国内在家兔传统育种和分子育种方面研究较多，传统育种主要对一些地方品种种质性能进行了测定和比较；分子育种主要集中于肉质、皮毛和繁殖性状的研究，并获得了新的相关分子标记和基因；但家兔繁殖技术方面研究相对较少。而国外传统育种主要研究了选择与性状评定和遗传与环境互作；分子育种主要集中在筛选生长与肉质及繁殖性状分子标记的研究方面，但在皮毛性状方面的研究相对欠缺，且国外分子育种主要是使用传统的研究方法筛选分子标记或研究性状相关基因的功能，而国内多采用高通量测序技术筛选对研究性状具有重要调控功能的基因及调控网络。作者对2018年国内外家兔育种研究进行了综述，以期为今后家兔育种提供参考。     

2019年国内外家兔遗传育种与繁殖研究进展

家兔是节粮型草食小动物,其养殖投资少、见效快,已成为中国促进农民增收、助力脱贫攻坚的优势产业。近年来,随着生命科学的发展,国内外家兔遗传育种取得了较大进展。文章分别从家兔传统育种、分子育种和繁殖等方面对国内外2019年家兔遗传育种与繁殖研究进展进行了综述。国外在传统育种、分子育种和家兔繁殖方面均作了较多的研究,传统育种主要是针对选择和环境及添加物对家兔生产性能影响的研究;分子育种方面主要是对繁殖性状相关基因的研究,其中产仔数及精液蛋白方面的研究较多,其次是生长、肉质、毛色等性状相关基因的研究;而繁殖方面的研究主要针对公兔精液的保存方法及添加物对家兔精液品质、产仔数和受胎率的影响。国内家兔遗传育种与繁殖研究也主要包括传统育种、分子育种和家兔繁殖,但国内的研究重点在分子育种研究,其中品种与遗传多样性及皮毛性状功能基因的研究较多,主要采用高通量测序、常规基因克隆和基因编辑的方法筛选对研究性状具有重要调控功能的基因及调控网络;而传统育种性状评定和家兔繁殖方面的研究相对较少。该综述可为家兔的育种和生产研究提供参考。     

不同株型玉米基因型对干旱胁迫的响应分析

改良株型结构是挖掘玉米产区光、热、水潜力的重要途径,是玉米理想株型育种的基础。为了深入揭示玉米株型相关耐旱响应机理,研究在花期干旱胁迫下对株型差异较大的3份玉米基因型(廊黄、昌7-2和TS141)穗位叶的株型结构、气孔形态、生理代谢、光合特性及产量进行了研究。结果表明:1)干旱胁迫下,3份不同株型基因型的叶长、叶宽、叶面积及叶夹角均显著减少,叶形系数和叶向值均显著增大,平展株型基因型TS141的6个株型性状较紧凑株型基因型廊黄和昌7-2变化更大;2)干旱导致3份不同株型基因型的上/下表皮气孔个数趋于增多,上/下表皮气孔长度和宽度趋于缩短,TS141的上/下表皮气孔个数均有较大的增多,上/下表皮气孔长度和宽度均有较小的降低;3)干旱胁迫后,TS141的叶绿素a、b、(a+b)含量及叶绿素a/b均明显下降,廊黄和昌7-2的叶绿素a/b均有较小地上升,其余3个性状均有较小地下降;4)干旱条件下,3份不同株型基因型的气孔导度、净光合速率、叶片温度、蒸腾速率和RuBPCase活性均有不同程度地减少,胞间CO₂浓度均有不同程度地升高,与TS141相比,廊黄和昌7-2变化的幅度更小;5)干旱处理后,3份不同株型基因型的单株产量、单穗重、穗粒重、百粒重、穗长及出籽率均显著下降,对TS141的影响程度远大于廊黄和昌7-2;6)主成分PCA分析和热图Hierarchical clustering分析表明,干旱胁迫下玉米这些性状间的关系较为复杂,彼此相互关联,这些性状能完全概括不同株型基因型的耐旱性差异。因此,推测玉米株型结构作为重要的干旱调节者,其可与气孔形态、生理代谢及光合特性相互调节共同构成玉米株型相关耐旱响应机制,且由于紧凑株型玉米对干旱胁迫的调节能力更强,其在今后育种中具有更好的抗旱潜能。     

不同株型玉米基因型对干旱胁迫的响应分析

改良株型结构是挖掘玉米产区光、热、水潜力的重要途径,是玉米理想株型育种的基础。为了深入揭示玉米株型相关耐旱响应机理,研究在花期干旱胁迫下对株型差异较大的3份玉米基因型(廊黄、昌7-2和TS141)穗位叶的株型结构、气孔形态、生理代谢、光合特性及产量进行了研究。结果表明:1)干旱胁迫下,3份不同株型基因型的叶长、叶宽、叶面积及叶夹角均显著减少,叶形系数和叶向值均显著增大,平展株型基因型TS141的6个株型性状较紧凑株型基因型廊黄和昌7-2变化更大;2)干旱导致3份不同株型基因型的上/下表皮气孔个数趋于增多,上/下表皮气孔长度和宽度趋于缩短,TS141的上/下表皮气孔个数均有较大的增多,上/下表皮气孔长度和宽度均有较小的降低;3)干旱胁迫后,TS141的叶绿素a、b、(a+b)含量及叶绿素a/b均明显下降,廊黄和昌7-2的叶绿素a/b均有较小地上升,其余3个性状均有较小地下降;4)干旱条件下,3份不同株型基因型的气孔导度、净光合速率、叶片温度、蒸腾速率和RuBPCase活性均有不同程度地减少,胞间CO_2浓度均有不同程度地升高,与TS141相比,廊黄和昌7-2变化的幅度更小;5)干旱处理后,3份不同株型基因型的单株产量、单穗重、穗粒重、百粒重、穗长及出籽率均显著下降,对TS141的影响程度远大于廊黄和昌7-2;6)主成分PCA分析和热图Hierarchical clustering分析表明,干旱胁迫下玉米这些性状间的关系较为复杂,彼此相互关联,这些性状能完全概括不同株型基因型的耐旱性差异。因此,推测玉米株型结构作为重要的干旱调节者,其可与气孔形态、生理代谢及光合特性相互调节共同构成玉米株型相关耐旱响应机制,且由于紧凑株型玉米对干旱胁迫的调节能力更强,其在今后育种中具有更好的抗旱潜能。     

毛囊形态发生和分子调控及其在绒山羊上的研究进展

毛囊是皮肤重要的附属器官,它是由上皮细胞和真皮细胞间相互作用发育而形成的,有很多信号分子控制着这一过程。毛囊相关性状对于绒毛的产量和质量有重要影响。本文从人和小鼠的研究现状着手,详细阐述了毛囊形态发生的规律以及它们的分子调控机理,并与绒山羊毛囊的变化作了比较,同时对近年来绒山羊毛囊分子调控方面的研究进行了综述,以期为今后有关绒山羊毛囊生长发育的研究提供参考依据。     

2020年国内外家兔遗传育种与繁殖研究进展

家兔是中国传统的畜禽品种,同时也是中国畜牧业的重要组成部分。近年来,随着产业升级,生物技术快速发展,国内外家兔遗传育种取得了较大进展。文章分别从传统育种与分子育种2个方面对2020年国内外家兔遗传育种与繁殖研究进展进行了综述,以期为家兔种质资源利用与保护提供参考。国外在传统育种与分子育种上均作了较多研究,在传统育种上主要针对选择和环境因素对家兔生长及繁殖性能的影响进行研究;在分子育种上对生长及肉质相关基因、繁殖性能相关基因及遗传多样性等方面进行研究。国内开展的家兔遗传育种与繁殖研究数量相较国外更多,研究重点集中于分子育种,包括对皮毛性状、肉质性状及繁殖性能相关基因的研究;传统育种主要包括选择和环境效应对家兔生长与繁殖性能的影响。     

DREB/CBF类转录因子研究进展及其在草坪草和牧草抗逆基因工程中的应用

草坪草和牧草是可持续农业的重要组成部分,但它们的生存力、生物量及产量的增长往往受限于各种逆境胁迫因素。作为受多基因控制的数量性状,抗逆性分子基础的研究显得尤为重要。转录因子调控着与逆境相关的多个下游靶基因的表达。其中,DREB/CBF类转录因子能与脱水应答顺式作用元件结合,由DREB1/CBF和DREB2两个亚家族成员组成。前者受低温诱导,后者受干旱诱导。近年来草坪草和牧草的遗传转化技术突飞猛进,通过转化DREB/CBF类转录因子来改良草种的抗逆性是今后草业育种工作的一个重要发展方向。本研究综述了该类转录因子的结构特征及其在植物逆境信号转导中的作用,并对它们在草坪草和牧草抗逆基因工程中的应用作了相关介绍。     

草类植物抗病机制研究进展

草类植物病害是限制草牧业生产和发展的主要因素之一。目前抗病品种的开发利用是目前防治病害最经济有效的方法，植物抗病机制的研究对开发抗病品种和构建生态环境友好型病害防治至关重要。植物受病原菌侵染时形成多种复杂的防御机制，本研究主要从植物组织结构抗性、生理生化抗性、抗性基因和抗性数量性状位点（QTLs）定位等分子机制方面综述草类植物抗病机制研究进展，并提出我国草类植物抗病机制研究中面临的主要问题与解决办法，以期为草类植物抗病育种提供理论依据。     

低温和干旱胁迫下牧草的抗逆性机制

低温和干旱是限制牧草生长发育和产量的两个非生物胁迫因子。掌握牧草抗逆性机制,选育具有强抗寒性和抗旱性的牧草是寒旱地区草牧业高质量发展和退化草地生态系统恢复的重要基础。在形态学层面,低温和干旱胁迫条件下牧草会形成多种抗逆性形态结构,这些结构的变化能很好地反映牧草对逆境的响应和适应能力。在生理生化层面,牧草通过调节超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、脱落酸、乙烯、赤霉素和细胞分裂素等的响应,以适应低温和干旱胁迫。在分子水平层面,牧草通过信号转导、应答和抵御基因的表达等综合作用,以适应寒旱胁迫。总之,本研究从牧草形态学、生理生化和分子水平三个层面综述了牧草对低温和干旱胁迫的响应和适应机制,以期为全面认识牧草抗逆机制提供重要参考。     

高羊茅遗传转化研究进展

高羊茅Festuca arundinacea是一种在世界温带地区广泛种植的很重要的多年生冷季型牧草和草坪草,长期以来其品种改良主要依靠常规育种方法。植物基因工程技术的发展为高羊茅新品种选育提供了一种很有潜力的手段,目前国內外的许多公司和实验室都在利用转基因技术改良谊草种的耐逆性、病虫害和除草剂抗性以及品质等性状。本文从受体材料、转化方法、目标基因、影响因素、转基因遗传等多个方面综述了迄今为止高羊茅遗传转化研究所取得的进展。     

饲用燕麦育种研究进展与展望

燕麦是一种一年生禾本科作物，具有耐瘠薄、耐盐碱、抗旱耐寒、适应性广等特性，可广泛种植于欧洲、北美洲和亚洲的北纬40°以北的温带地区。同时，燕麦产草量高、营养价值高、适口性好、消化率高、适于青贮和调制干草，因此，燕麦是一种粮饲兼用的重要杂粮作物。根据燕麦籽粒是否被麸皮包裹可分为皮燕麦和裸燕麦。目前，我国多种植不带麸皮的裸燕麦，主要用于食用，而国外以种植带麸皮的皮燕麦为主，主要用于饲喂牲畜。在大力发展畜牧业的今天，我国的饲用燕麦品种是严重不足的。因此，我国制定并实施了“草牧业”“粮改饲”“引草入田”等系列政策，促进了饲用燕麦产业的快速发展。在国家政策和产业需求的大力支持和引导下，饲用燕麦的种植面积不断扩大，对新品种的需求也日益迫切，对饲用燕麦的育种工作也提出更高的要求。本研究综述了国内外饲草燕麦的：1）种质资源收集、整理和鉴定评价；2）常规育种的4个发展阶段；3）分子技术在燕麦科研与育种中的利用。基于以上研究的梳理总结，明确当前饲用燕麦的育种需求，分析饲用燕麦育种的重点、难点和热点问题，为我国饲用燕麦育种的现代化发展提供重要参考。     

基于文献计量分析的禾本科牧草染色体加倍研究进展

禾本科牧草作为家畜的重要饲草,在畜牧业和草原生态系统中有着不可替代的作用。染色体加倍是培育优良牧草品种的主要技术措施之一,目前已有大量研究致力于人工诱导禾本科牧草染色体加倍,目的在于最大限度地提高其产量、营养价值、抗逆性以及杂交种育性恢复等性状。因此,本文基于中国知网(China national knowledge internet,CNKI)和Web of Science核心合集数据库(WOS),对植物染色体加倍发展趋势进行系统分析,并对人工诱导禾本科牧草染色体加倍时以秋水仙素作为诱导剂这一化学方法进行了详细梳理,同时涵盖了多倍体的鉴定方法和实际应用,以期为禾本科牧草倍性育种工作提供理论参考。     

Research Progress on Genetic Breeding and Reproduction of Domestic and International Rabbits in 2019

The rabbit is a kind of grain-saving and small herbivore animal.Rabbit breeding which is low investment and obvious efficiency has become an advantageous industry of increasing income of rural farmers and poverty alleviation.In recent years,with the development of life science,great progress has been made in rabbit genetic breeding at home and abroad.In this paper,the research progress in genetic breeding and reproduction of rabbits in 2019 are reviewed from the traditional breeding,molecular breeding and reproduction of rabbits.For abroad,lots of researches involved in traditional breeding,molecular breeding and reproduction were done.Effects of selection,environment and additives on productive performance had been analyzed in traditional breeding.Molecular breeding mainly focused on reproductive performance among which there were more studies on litter size and spermatine.Secondly,the related genes of growth,meat quality and hair color were studied.The research on reproduction mainly focuses on the preservation method of male rabbit semen and the effects of additives on rabbit semen quality,litter size and conception rate.In China,genetic breeding and reproduction research on rabbit also mainly included traditional breeding,molecular breeding and reproduction,but the focus of domestic research was molecular breeding,among which breed and genetic diversity and functional genes of fur trait were mainly researched using high-throughput sequencing,gene cloning and gene editing to screen the important functional genes and regulatory networks related to research traits.However,compared with molecular breeding,there are fewer studies on the traits evaluation of traditional breeding and rabbit reproduction.This review can provide references for rabbit breeding and production.     

饲用小麦生产与利用研究现状及发展前景

随着生活水平的提高和食品消费结构的变化,对动物蛋白的需求迅速增长。然而,由于缺乏优质粗饲料,畜牧业的发展受到了很大的限制。饲用全株小麦产量高、营养品质好,已成为一种优质的饲料来源,因此,围绕饲用小麦的相关研究意义重大。梳理近年来国内外关于饲用小麦生产和利用的现状及发展趋势,重点概述的内容有:1)品种选育:种质创制技术、逆境分子育种和常规饲用小麦品种筛选;2)栽培管理:常规田间管理、放牧利用管理和粮饲兼用管理;3)青贮加工的影响因素:栽培管理、生育期、添加剂和其他因素;4)家畜的饲喂效果:采食量、消化率、畜产品产量和品质等。此外,总结了饲用小麦各研究领域中所存在的问题和不足。同时,对新形势下饲用小麦的研究趋势和研究重点进行了展望,以期对我国饲用小麦的生产和推广利用提供指导与参考。目前,饲用小麦的发展背景主要是粮食过剩、饲草供需矛盾和动物生产性能等问题,它在产量和营养方面表现优异,尤其在冬季饲料缺乏时,小麦具备更大的生长优势,无论是放牧还是青贮利用都较方便,这也缓解了目前的饲料危机,为畜牧业的安全发展提供了保障。但是,粮用小麦品种一般为矮秆,其全株产量受限,为更好地发挥小麦的饲用价值,培育饲用专用品种势在必行。