单倍体技术在玉米种质改良和育种中的应用方向

单倍体技术为玉米种质改良和新品种选育提供了重要的技术支撑。介绍了利用生物杂交诱导方法获得玉米单倍体的基本流程,详细阐述了单倍体技术在玉米种质改良和育种中的主要应用方向,同时就单倍体技术中值得注意的问题进行了总结,并展望了单倍体技术在玉米领域中的应用前景。     

玉米育种技术研究进展

现阶段生产形势下,亟需突破传统玉米育种方法,选育出满足多种需求的育种材料。就玉米单倍体育种、远缘杂交育种、分子标记辅助育种、分子模块设计育种和基因工程育种等新技术进行了介绍,并对未来玉米育种工作中可能存在的问题提出了展望,以期为育种工作提供借鉴。     

我国水稻分子育种计划的策略

从种质资源中发掘和利用优异基因是实现突破性育种的关键。现有常规育种技术对种质资源的低利用率及其在性状改良上的局限性是近几十年来水稻改良出现徘徊局面的根本原因。本文首次提出应用大规模回交育种构建我国优良水稻导入系群的方法和以此为基础材料建立我国水稻分子育种协作网的策略，简要地阐述了应用分子标记和导入系进行水稻种质资源中有利基因/QTL的大规模发掘和复杂性状QTL聚合改良的分子育种技术路线，并简要地展望了这一分子育种策略的应用前景。     

小麦×玉米远缘杂交技术以及在单倍体育种上的应用评价

为了提高小麦作物育种选择的精确性和效率,应用小麦亲本杂交后代F1(或F2)代与玉米进行远缘杂交,经激素诱导和组织培养形成单倍体胚及植株,加倍单倍体(DH)育种结合分子标记和性状表达,达到了单代纯化培育小麦新品系的生产能力;本文阐述了小麦×玉米远缘杂交发展进程,分析了小麦×玉米远缘杂交较孤雄生殖、球茎大麦技术等具备的优势...     

玉米单倍体诱导系Stock6及其在玉米育种中的应用

玉米单倍体育种可缩短育种周期、提高育种效率,利用玉米单倍体诱导系诱导玉米单倍体简单易行,单倍体筛选方便。简述了玉米单倍体诱导系Stork6的发现、改良及在玉米育种中的应用。     

我国玉米地方种质的单倍体诱导和加倍特性研究

双单倍体(doubled haploid,DH)育种技术具有加速育种进程的突出优势,已成为玉米育种关键性核心技术并在国外广泛应用.本试验选用47份玉米地方种质,进行单倍体诱导和单倍体加倍特性研究.结果表明,47份玉米地方种质材料之间杂交诱导的拟单倍体率有显著差异,介于1.64％～14.50％之间,平均为5.95％.种植12份玉米地方种质的拟单倍体籽粒进行田间鉴定,标记鉴定准确率介于40.2％～82.3％之间,校正单倍体诱导率介于2.33％～6.45％之间,表明玉米遗传背景影响到籽粒标记的表达,单倍体诱导率有明显差异.将15份玉米地方种质拟单倍体于冬季在海南田间种植,加倍授粉株率介于2.7％～27.2％之间,加倍结实株率介于0.7％～8.9％.说明我国玉米地方种质的遗传多样性丰富,单倍体诱导率和加倍率具有明显差异,利用DH育种技术可以拓宽和加强我国玉米地方种质在玉米育种中的利用.     

同一来源玉米DH系的性状分离分析

利用单倍体诱导系对遗传背景相近的玉米自交系MC1和MC2所组配的F1进行杂交诱导获得单倍体,经过自然加倍得181份纯系(DH系),分析DH系农艺性状的分离情况。结果表明:181个DH系株高、穗位高、穗长、秃尖长、穗行数、百粒重和单穗粒重等数量性状的次数分布符合正态分布;所得DH系各数量性状的变异类型丰富,且在产量性状上存在优于两亲本的分离;两亲本的21对SSR核心引物分子标记带谱在DH系中的分布都近似于1∶1比率,未出现偏分离。因此,通过遗传诱导的方法所得DH系类型多样,可以满足育种上的需要。单倍体育种是一种选育优良玉米纯系的有效方法。     

提高玉米育种效率的技术途径

在选育玉米新品种时,要提高育种效率,首先考虑的是应有一个明确的育种目标,其次是种质选择,同时还需考虑育种方法。提出“3群”杂种优势群的概念和“三角形”杂种优势模式;分析了轮回选择、二环选系、单倍体诱导选系的方法及分子育种技术对提高玉米育种效率的作用。结论是:要提高玉米育种效率,应在传统育种技术上下功夫,同时要重视现代生物技术作为辅助手段的应用。     

论单倍体技术在玉米育种上的应用

近年来,单倍体技术被人们广泛地应用于玉米育种中,为玉米育种创造了新的发展条件。单倍体技术的有效应用能够对玉米品种进行改良。介绍了单倍体技术的应用方向以及单倍体技术在玉米育种上的应用,并且展望了单倍体技术在玉米育种中的前景,为单倍体技术在玉米种植中的应用提供参考。     

小麦×玉米诱导单倍体技术的应用与研究进展

从小麦×玉米诱导小麦单倍体技术的机理及技术特点及双单倍体（DH）的遗传分析与研究，针对不同的小麦玉米杂交组合，对其杂交后代进行单倍体鉴定是必要的。这些研究有助于将玉米有益基因导入小麦基因组，从而利于对普通小麦种质进行遗传改良和遗传创新。     

“七大农作物育种”重点专项建立玉米单倍体育种体系

<正>自交系是玉米杂种优势利用的基础,以生物诱导为基础的玉米单倍体育种(DH育种)技术可以快速育成品系,加快育种进程,其在国内外种业上的规模化应用已经促进了玉米选系技术的变革,成为现代三大玉米育种关键技术之一。玉米单倍体技术与分子育种及传统育种方法的深度融合还可以有效地改进传统育种模式,在商业化育种流程及育种管理模式创新等方面具有重要作用。     

分子标记技术在甜菜育种中的应用

分子标记技术与常规育种技术相互紧密结合能显著提高育种效率。为了更好地阐明分子标记在甜菜育种中的作用,总结了国内外分子标记在甜菜亲缘关系及遗传多样性研究、遗传连锁图谱构建、数量性状基因定位（QTL）、分子标记辅助选择育种、杂种优势及种质鉴定中的研究现状和存在的问题。指出建立相应的高效分子标记辅助选育体系,创造出高产、优质、多抗或具广谱抗性的甜菜种质或品种是甜菜分子育种的研究方向。当前甜菜种质资源鉴定的关键任务是大力开发新型的分子标记进行甜菜种质资源遗传分析,绘制指纹图谱、进一步构建甜菜种质分子身份证。今后应加强对甜菜重要农艺性状基因进行精细定位,充分发掘QTL的信息,构建更为饱和的分子标记连锁图谱。     

分子标记辅助育种在现代玉米育种上的应用及展望

玉米是重要的粮食和饲料作物,也是现代食品、医药、化学工业的重要原料作物.所以,加快玉米育种的进程,提高玉米的产量和质量是育种工作者迫切解决的问题.近年,随着分子生物学的迅速发展,遗传标记技术在玉米育种中也得到了广泛的应用,并且遗传标记的种类和数量也发生了显著的变化,即在原有的形态标记、细胞标记、生化标记基础上增加了分子标记.1 分子标记在玉米育种中的应用在玉米遗传育种方面,分子标记技术主要用于亲缘关系及遗传多样性研究、各种优势预测、QTL分析、指纹图谱构建和种子鉴定等方面.1.1 亲缘关系和遗传多样性的研究只有合理准确的划分玉米杂种优势群,建立相应的杂种优势模式,才能有效的改良玉米自交系和选配优质高产的玉米杂交组合,提高育种效率.而深入认识种质的遗传多样性,是合理发掘、开发和利用各种种质资源的前提.由于分子标记数目多,多态性丰富等特点,利用分子标记进行遗传多样性评价比以往通过形态观察和同工酶标记等手段具有更多的优势,DNA分子标记技术的发展为玉米杂种优势群的划分提供了新的方法.     

桉树分子育种研究进展

桉树生长周期长,遗传杂合性高,许多重要经济性状属于多基因控制的数量性状,遗传机理不明,利用常规育种手段往往难以满足不同目的定向培育桉树新品种的要求。依靠现代分子生物学技术与常规育种技术相结合,可极大地缩短桉树育种周期,加速育种进程,对创造新种质,选育新品种具有重要意义。本文综述了国内外桉树基因工程育种、遗传图谱构建以及重要性状基因定位等分子育种的研究进展,提出了当前桉树分子育种中存在的问题,并展望了分子育种技术在桉树遗传改良中应用的前景。     

贵州糯玉米育种现状、种质创新及发展方向

通过对贵州育成糯玉米品种性状及选系、种质等分析,提出今后贵州糯玉米的育种方向和目标性状要求,并提出糯玉米育种种质创新的思路：加大收集、发掘地方品种资源,并加强利用;产量、株型、抗性等性状可用普通玉米自交系回交转育;逐步开展糯玉米二环系的选育;采用轮回选择改良选育糯玉米自交系;采用理化诱变及基因工程技术与传统选育方法相结合改良创新糯玉米种质。     

CRISPR/Cas9基因编辑系统在水稻育种应用的研究进展

土壤退化、气候变化、生物和非生物胁迫的不利影响,对保障中国粮食生产安全和稳定提出了新的挑战。为了更快地实现水稻育种目标,在育种改良中整合分子育种新技术是当务之急。CRISPR/Cas9基因编辑技术具有时间周期短、操作简便快捷、编辑效率高等优点,已成为植物科学和水稻分子育种的重要工具,在水稻种质资源创制和遗传改良中得到广泛应用。本研究在阐述CRISPR/Cas9系统工作原理的基础上,综述了其在水稻株型改良、产量性状、品质改良、抗病性和抗逆性改良、水稻雄性不育系创制以及无性繁殖等方面的研究进展,并对基因编辑技术在东北水稻育种中的应用前景进行了展望。     

水稻抗稻瘟病Pigm(t)基因的分子标记辅助选择与利用

旨在快速改良武运粳29196的稻瘟病抗性。采用定向回交育种策略,运用分子标记辅助选择技术和花药培养技术,快速改良武运粳29196的稻瘟病抗性。以籼稻品种谷梅4号为稻瘟病抗性基因Pigm(t)的供体,以高产易感稻瘟病的品系武运粳29196为受体,在连续回交和自交过程中,利用与Pigm(t)紧密连锁的In Dels标记S95477和S29742进行分子标记辅助选择。在BC2F1世代,进行花药培养,获得185个双单倍体群体(DH群体),从中筛选出82个含有Pigm(t)基因的改良株系。在经过对农艺性状、稻瘟病抗性的系统鉴定与稻米品质性状测定后,发现改良株系DH036和DH158的综合性状与武运粳29196已十分相近,且稻米品质有所提升,保持了武运粳29196丰产性的同时,稻瘟病抗性有了明显的提高。利用定向回交、花药培养和分子标记辅助选择相结合的技术体系,可明显提高稻瘟病抗性改良的预见性和准确性,缩短育种年限、加快育种进程。新育成的武运粳29196抗性改良系,为稻瘟病抗性育种提供了重要的遗传资源。     

DNA分子标记在洋葱遗传育种研究中的应用

DNA分子标记技术的出现大大提高了遗传分析的准确性和选育品种的有效性,在植物遗传育种领域越来越受到重视.洋葱属于二年生植物,一个世代需要三年,具有育种年限长的问题.利用分子标记辅助选择是缩短洋葱育种年限,加快育种进程极其有效的途径.本文综述了DNA分子标记技术在洋葱遗传图谱构建、遗传多样性分析、种质鉴定、鉴定洋葱细胞质类型、重要性状的分子标记辅助选择和数量性状的基因定位等方面的应用,讨论了洋葱遗传育种中分子标记技术的现状及存在的问题,并对洋葱分子标记辅助育种的应用前景进行了展望.指出洋葱高密度的遗传图谱还有待于建成,对于数量性状标记的鉴定,还有待于进一步开发、快速和准确定位的QTL,关于洋葱抗病基因的标记需要深入研究.     

玉米生物诱导孤雌生殖单倍体影响因素研究进展

玉米单倍体育种技术能显著缩短育种周期,提高育种效率,在现代商业化育种中占有重要的地位。规模化高效单倍体的产生是单倍体育种技术应用的前提条件。总结了父本诱导系、母本的遗传背景、诱导的环境、授粉方式等影响玉米生物诱导孤雌生殖单倍体产生的因素,通过文献综合分析得出了获得大量的孤雌生殖单倍体除了选择合适的高频率孤雌生殖诱导系外,同时要考虑其他诱导因素的影响。并就高效生产孤雌生殖单倍体的未来研究及发展方向进行了讨论,以期促进单倍育种技术的规模化应用。

     

全球玉米分子育种专利态势分析

揭示全球玉米分子育种技术发展态势,旨在为国内玉米分子育种领域相关从业人员在科研或产业化方面提供参考。利用文献计量法,结合专家咨询和调研分析,针对全球玉米分子育种的专利年代趋势、技术生命周期、主要来源和受理国家/地区、主要专利权人、技术主题分布进行分析。为阐释典型机构的技术发展历程,依据专利间的相互引证关系,绘制该领域重要专利权人——杜邦公司的技术路线图。最后利用Emergency Indicator算法对专利标题和摘要中的主题词进行创新性得分计算,预测该领域的新兴技术。结果表明,全球玉米分子育种正处于稳步发展阶段,美国是该领域主要的技术来源国家,同时也是主要的技术流向市场,中国专利数量排名第二,但专利质量和海外布局意识有待提高;大型跨国企业是创新技术的主要来源机构,技术体系完善;转基因技术是目前应用最多的育种技术,加倍单倍体、分子标记辅助选择、单倍体诱导等技术为该领域的新兴技术,值得关注。中国应加大对玉米分子育种的扶持力度,捕捉技术空白点提升专利质量和技术竞争力,同时积极推进专利技术在国际市场的布局。