全基因组选择在植物育种中的研究进展

育种值的估计是品种选育核心,在农业生产中占有十分重要的地位。全基因组选择通过估计全基因组所有标记或单倍型的效应,从而得到基因组估计的育种值,是分子标记辅助选择的一种新方法。随着高通量基因分型技术的发展及高密度全基因组SNP标记的开发应用,全基因组选择已成为动植物遗传育种的研究热点。对全基因组选择的原理、计算方法、影响准确性的因素及植物育种中的研究现状等进行综述,并对全基因组选择在植物育种的应用进行了展望。     

花生抗黄曲霉遗传改良研究进展

黄曲霉毒素污染是影响我国花生食用卫生安全性和限制花生产业发展的重要因素。培育和应用抗黄曲霉花生品种是降低花生黄曲霉毒素污染最经济有效的途径。综述了近些年来国内外花生黄曲霉抗性类型及抗性评价体系、抗性育种和抗性分子标记的研究现状,并探讨了花生黄曲霉抗性育种中存在的问题以及未来研究方向,为深化花生抗黄曲霉的遗传改良奠定了基础。     

高油酸花生遗传选育的研究进展

花生脂肪酸成分中80%以上为油酸和亚油酸,二者均属有益脂肪酸,高油酸含量是花生遗传育种的主要目标之一,借助分子辅助育种技术可提高高油酸花品种的育种效率。为高油酸花生品种选育提供技术支撑,从高油酸花生不饱和脂肪酸的生物合成途径、高油酸性状的遗传机制、分子标记辅助育种技术等方面进行概述,提出分子标记辅助选择技术与回交育种系统结合的高油酸化遗传改良策略。     

高油酸花生遗传选育研究进展

为进一步深化高油酸花生育种实践,加快我国高油酸花生育种步伐,从高油酸花生不饱和脂肪酸的生物合成途径、高油酸性状的遗传机制、分子标记辅助育种技术等方面展开综述与评价,提出分子标记辅助选择技术与回交育种系统结合的高油酸化遗传改良策略,为推进高油酸花生品种选育提供技术支撑。     

花生的一种高效育种和种植方法

花生是世界上重要的油料作物和经济作物,也是重要的植物食用油来源之一。本文笔者在对花生育种取得突破的途径、花生育种方法进行综述的基础上,提出了花生的一种高效育种和种植方法,大大地提高了花生选种和育种效率,以期为相关花生育种科研人员提供理论参考和技术借鉴。     

生物技术在花生遗传育种中的应用

花生是我国重要的油料作物 ,同时也是重要的经济作物 ,其品质改良一直是花生育种工作者关注的问题。在采用常规育种的同时 ,生物技术在花生遗传育种中的应用发展较快 ,它对于促进作物遗传育种的发展、提高育种效率、拓展育种基础起到了积极的作用 ,为快速选育高产稳产、优质多抗的作物新品种提供了新途径。笔者概述了植物组织培养和基因标记及遗传转化等在花生育种中的研究进展 ,并指出了各个环节中应注意的问题。1　组织培养技术1 .1　胚培养胚培养是植物组织培养中发展最早的技术 ,主要用于远缘杂交时培养杂种幼胚以克服因胚乳发育不良而…     

分子标记在花生育种中的应用

简述了RFLP、RAPD、AFLP、SSR分子标记在花生育种中的应用,并提出了存在问题及解决方法。为了尽快将分子标记用于花生育种,应提高分子标记的稳定性,降低所需费用,提高自动化操作程度,积极做好中国花生种质资源的分子标记工作,以及与高产优质高抗有关的新基因鉴定利用及其他相关的标记和定位。     

张新友:勇攀科学高峰 播种富民之“花”

<正>他,从事花生遗传育种研究30余年,培育出花生新品种33个,累计推广1.05亿亩;他,创建了花生远缘杂交育种技术体系,成功解决了花生远缘杂交育种等关键共性技术难题,带领科研团队在花生产量、品质等重要性状遗传及其分子标记发掘、转基因等育种理论与前沿技术研究领域取得了重要进展;他,担任国际花生基因组联合会执行委员,积极推动国际合作与交流,促成了中美花生基因组联合测序、玛氏(跨国食     

花生抗病基因的研究进展

花生病害严重影响其产量和品质,抗病品种的应用是病害防治最有效的方法。为了准确有效地鉴定和利用花生抗性资源,需要运用基因技术手段来加快花生抗病品种的育成,本文介绍了花生叶斑病、黄曲霉病以及青枯病等主要病害的基因研究概况,其次归纳和总结了花生病害抗性相关分子标记的研究进展,并提出了今后基因技术和分子标记辅助育种的研究方向,最后对多种抗病基因聚合育种进行了展望。     

花生优异种质的分子标记与遗传多样性分析

【目的】通过对花生遗传多样性的研究,为花生育种提供理论依据。【方法】运用ISSR和SRAP2种标记对24份重要花生种质资源的遗传多样性进行分析。【结果】32条ISSR引物中的13条引物共扩增出390条条带,其中多态性条带有293条,75.13%的条带可以揭示材料之间的遗传差异;252对SRAP引物中有229对引物为有效引物,共扩增出5827条可读的条带,其中多态性条带为3966条,平均每对引物可扩增17.32条条带。利用2种分子标记计算的相似系数的变化范围为0.60—0.80,将24份种质按系统聚类分析可以分为7组,按主坐标分析可以分为8组,从分子水平上解释了这些种质资源的遗传多样性水平和亲缘关系。【结论】ISSR和SRAP是非常有效、稳定和可靠的分子标记,可为花生育种的亲本利用及遗传连锁图的构建提供重要的科学依据。     

基于高通量测序的动物基因组研究进展

动物基因组学研究是进行动物遗传资源保护和利用以及分子育种的一项重要基础工作,高通量测序技术的出现为动物基因组学研究带来了革命性飞跃。文章对基于高通量测序技术的动物基因组从头测序、重测序、简化基因组测序等基因组学研究进行了综述,总结了相关的生物信息分析内容,并对不同分析工具及方法进行了比较分析。最后,讨论了当前高通量测序技术存在的问题,对该技术未来发展方向进行了展望。     

葫芦科作物基因组学研究进展

葫芦科拥有许多常见的蔬菜和瓜果,在农业生产和人民生活中占有举足轻重的地位。高质量参考基因组是重要农艺性状相关基因挖掘、种质资源精准鉴评及分子设计育种体系建立及应用的重要前提。随着测序技术的快速发展,陆续建立了Sanger、Roche 454、Illumina、PacBio等测序平台,测序成本不断降低,不同物种的基因组测序工作陆续完成。黄瓜是葫芦科作物研究的模式作物,是第一个完成基因组测序的蔬菜作物。随后,包括西瓜、甜瓜、南瓜和冬瓜等在内的葫芦科作物逐步完成了全基因组测序,显著提升了葫芦科作物的基因组学、系统进化和分子生物学研究水平。本文综述了葫芦科主要作物在全基因组测序方面取得的一系列重要进展,全基因组测序工作在葫芦科作物起源与进化、重要农艺性状相关基因挖掘等方面的实际应用情况,并对葫芦科作物端粒到端粒（T2T）基因组和泛基因组的构建进行了展望。     

药用植物基因组学研究进展

药用植物代表了最古老的药物形式,在许多国家的传统医学中使用数千年.药用植物是重要的自然资源,发展中国家高达80％的人口主要依赖植物来源的药物,全世界对草药的需求正在逐年递增,预计到2050年将达到5万亿美元,药用植物及其衍生物的大规模生产是不可避免的发展趋势.现代测序技术的飞速发展促进了药用植物基因组学的研究,基于基因组学的跨学科研究以及DNA和RNA、代谢组学和蛋白质组学的高通量数据分析,药用植物在代谢途径/酶、代谢物、基因、基因网络和蛋白质-蛋白质相互作用等研究领域取得突破.结合本团队相关研究工作对药用植物基因组学的最新研究进展进行综述,涉及利用结构基因组学和功能基因组学揭示各种药用植物的基因组序列信息、物种间进化、分子化合物动态变化以及药用成分合成等方面,这些数据为重要药材资源的分子辅助育种、基因组编辑以及对活性化合物化学多样性分子机制的理解提供了重要的理论基础.许多药材的植物化学成分和潜在的健康益处尚未得到研究或仍需要更深入地研究,药用植物的未来充满未知、希望,甚至惊喜.鉴于物种的多样性、环境因素的复杂性以及药用植物的全球分布,结合基因组学加强研究工作以开发新的和改良的药用植物品种势在必行.     

基于基因组学的作物种质资源研究:现状与展望

作物种质资源工作涉及面很广,包括种质资源的收集、编目、保护、繁种更新、分发利用与信息系统建立等基础性工作,作物起源、驯化与传播、种质分类、民族植物学与传统知识研究等基础研究,遗传多样性评价、重要性状表型鉴定、种质资源基因型鉴定、基因发掘和种质创新等应用基础研究。经过近百年的努力,种质资源的基础性工作已卓有成效,作物种质资源保护与共享利用体系基本建立。但由于主要基于形态学的传统研究思路和方法存在很多先天不足,种质资源基础研究和应用基础研究一直举步维艰,效率低下。随着分子标记技术和第二代测序技术的快速发展,基因组学理论和方法不断深入到种质资源研究的多个层面,使种质资源保护和创新利用发生了研究思路和方法学上的变革。基因组学研究成果为种质资源的有效收集和保护提供了理论指导,也为阐明作物起源和演化、全面评估种质资源结构多样性提供了核心理论和技术,同时大幅度提高了基因发掘和种质创新效率。特别是全基因组测序、重测序和简化基因组测序技术不断成熟,使在全基因组水平上比较不同种质资源基因组变异成为可能;在此基础上,可阐明农作物起源以及驯化、改良和传播对种质资源形成的影响,明确现有种质资源和野外种质资源群体结构和遗传多样性,提出种质资源异地保存和原生境保护的最佳策略;结合表型鉴定数据,利用连锁分析和关联分析等基因组学方法,可高效发掘种质资源中蕴含的新基因和有利等位基因,提出其利用途径和具体方案,并在种质创新过程中充分利用基因组学研究成果提高创新效率。文章评述了基因组学在种质资源研究中的应用现状,特别是在种质资源基因型鉴定、异地保存和原生境保护、作物起源与进化研究、结构多样性分析、新基因发掘和种质创新等方面的应用情况及其发展趋势。提出了今后的发展方向和工作重点,强调把基因组学理论和方法与作物种质资源研究紧密结合,为种质资源的有效保护和高效利用提供强有力的理论、技术、材料与信息支撑。     

水产动物基因资源和分子育种的研究与应用

基因组测序技术及各种组学技术的革命性进步,促进了基因资源发掘和分子育种技术的跨跃式发展。随着越来越多的水产动物基因组项目相继启动,水产动物基因资源和分子育种研发也随之进入快车道,为实现水产资源深度发掘利用和经济动物的批量快速育种奠定了重要的组学基础。我国在水产养殖动物基因组研究方面处于国际领先地位,但基因资源的利用及分子育种技术的研发仍存在巨大挑战。本文分析了农业领域分子育种及基因资源研究的国内外形势,展望了我国水产动物领域面临的机遇和挑战,并提出了一些具体建议以供参考。     

分子编写育种——动物育种的发展方向

随着基因组学、基因组编辑技术的迅速发展以及显微注射技术、体细胞克隆技术的广泛应用,一套新型的育种策略和方法已经逐渐形成。这一套新型育种策略和方法可以称为分子编写育种（breeding by molecular writing, BMW）。该方法可以高效创制新的遗传标记并对其进行快速验证,也可以对基因组进行精确到分子水平的编写并定向培养新品种,不仅能打破生殖隔离,跨物种的引入新的性状,更可以对物种内个体间基因组进行精确到单个碱基的插入、删除和替换。如外源基因的精确整合,内源基因的精确删除、替换,SNP位点的复制、删除或替换等。该技术的优点是：可以在极大的降低非预期效应的同时,快速高效的将多种有益性状聚合到同一品种内。分子编写可进行以下四方面工作：（1）新型育种标记的创制及验证;（2）跨物种分子编写;（3）基因组中碱基序列的删除;（4）物种内分子编写。该育种技术可以不通过有性杂交,只引入一个或几个目标基因或SNP,快速获得目标性状突出的遗传稳定新种质,然后结合常规育种方法育成新品种。该方法将实现真正的个体和群体水平的基因（或分子）杂交育种,获得分子杂种优势,能够高效的解决长久以来困扰育种工作的诸多难题,大大提高育种效率,尤其在畜禽育种中具有重要应用前景,将会是未来育种的发展方向。文章详细论述了分子编写育种技术的基本概念、研究手段、研究内容、研究现状并展望了该技术的应用前景,为动物育种、畜禽繁殖等领域的研究及从业人员提供了参考。     

沉香属植物的遗传多样性及分子鉴定研究进展

沉香是世界性名贵的传统药材及天然香料,应用历史悠久。瑞香科沉香属（Aquilaria Lam.）植物是 目前生产沉香最主要的树种。随着沉香产业发展和市场需求增加,沉香属树种被过度开采,野生资源日渐枯竭,严 重威胁到种质资源多样性和可持续发展。为更好地利用及保护沉香资源,该文基于沉香属植物的遗传多样性及分子 鉴定相关文献资料,结合国内外市场调研,分析沉香产业发展现状;深入国内广东、海南、广西、福建等省份,海 外马来西亚、越南等国家,系统调查沉香种质资源开发利用情况;对国内外沉香属植物遗传多样性和分子鉴定研究 进行总结和展望,从表型性状、DNA 分子标记、DNA 指纹鉴定技术、核基因组水平等 4 个方面综述沉香属植物遗 传多样性研究进展,从 DNA 指纹图谱、核质基因片段的 DNA 条形码、DNA 条形码组合其他分子鉴定方法等 3 个 方面总结沉香属植物分子鉴定研究的现状,提出沉香属植物在分子遗传学研究中存在的问题和研究趋势,以期为沉 香种质资源研究提供参考。     

针叶树基因组资源及其在遗传育种中的作用

针叶树遗传改良已经进行了半个多世纪,但由于基因组巨大、杂合度高和世代周期长等特点,针叶树基因组资源开发滞后于作物和阔叶树种,这直接导致了基因组辅助育种工具的缺乏,进而阻碍了林木遗传改良的进程。回顾了近年来针叶树基因组研究进展,重点阐述了分子标记和转录本在针叶树遗传育种领域中的重要作用。新一代测序技术的出现将使针叶树基因组资源研究进入一个重要和多产的时期．针叶树基因组资源在林木育种的作用也将越来越受到关注。参115     

基因组编辑技术及其安全管理

基因组编辑技术利用核酸酶对生物体内的DNA双链进行断裂,并以非同源末端连接或同源重组的方式对基因组DNA特定位点进行突变、缺失或者基因的插入与替换。锌指核酸酶、转录激活因子样效应物核酸酶、成簇规律间隔短回文重复序列是目前基因组编辑技术应用中的3种关键核酸酶。基因组编辑技术已在植物基因功能、育种等领域广泛应用,特别是基于成簇规律间隔短回文重复序列的基因编辑技术CRISPR-Cas9。具有优良性状的基因组编辑大豆、玉米等产品已逐步从实验室走向田间,基因组编辑作物展现了较传统转基因作物更为优越的应用前景。本文简要概述了主要使用的3种基因组编辑技术及其原理。对这些技术的优缺点进行了分析,并依据物种分类梳理了利用上述3种技术在动物、植物中突变体建立、基因功能研究、分子育种等方面的研究进展。同时,针对基因编辑产物的产业化应用前景,讨论了基因编辑技术及其产品较传统转基因技术产品的优势,分析了基因编辑技术及其产品可能因脱靶效应而引发的生物安全风险,介绍了美国、欧盟等国家对基因编辑技术及其产品安全管理和商业化应用的政策。文章结合中国现行法规对转基因生物的定义及安全评价(实质等同、个案分析)原则,讨论了基因编辑技术及其产品的安全管理,初步提出了基于传统转基因生物安全评价框架的基因编辑产品的安全评价和管理思路。针对基因编辑产品需要按照个案原则进行评价和管理,安全评价重点开展分子特征及食用安全评价;同时需要针对基因编辑技术的特点建立更加有效、特异的检测新方法,实现对基因编辑产品的有效监测,以促进基因组编辑产品的商业化应用。