茶树基因组与测序技术的研究进展

茶树具有高度杂合、基因组庞大及高度重复等特点,这导致茶树基因组的前期研究进展缓慢。基因组测序技术的迅速发展有力推动茶树基因组的解析与完善。综述了基因组测序技术的发展,将近年来茶树基因组的组装与研究进展按照草图水平、染色体水平和单体型水平进行分类,探讨茶树基因组未来的应用与发展方向,为茶树功能基因组学研究和精确分子育种提供参考。     

水稻分子设计育种的现状和展望

水稻基因组测序的完成,使水稻基因组学的研究进入一个新时代,并对水稻育种技术产生了革命性的影响。尤其是分子标记、转基因技术和功能基因组学的不断深化,分子设计育种作为水稻育种的新方法越来越广泛地应用于育种实践。本文简述了水稻分子设计育种的研究现状,并对水稻分子设计育种的发展作了展望。     

国际花生基因组计划首次完成两个二倍体野生种全基因组测序并公布序列

<正>2014年4月2日,国际花生基因组计划(International Peanut Genome Initiative,IPGI)在美国弗吉尼亚州亚历山大市(Alexandria,Virginia)发布首次完成了两个花生二倍体野生种全基因组测序和序列的公布。这将为全球研究人员和植物育种家培育更高产、适应性更广的花生新品种提供支撑。国际花生基因组计划开展的多国合作花生全基因组测序取得了重大进展,分别代表花生属A基因组和B基因组的两个二倍体野生种的全基因组测序已经顺利完成,获得的两个二倍体野生种的序列覆     

茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)分子生物学基础及其致病机制

细菌性青枯病是由茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的一种世界范围的毁灭性病害,该病原有着广泛的寄主范围及地理分布,给作物生产带来巨大经济损失,抗病育种是防治该病害的有效途径。最近,R.solanacearum全基因组测序的完成以及分子生物学技术的发展,给马铃薯青枯病抗性分子育种提供了新的思路。本文评述了近年来,Ralstonia solanacearum的分子生物学研究进展及模式植物拟南芥在抗青枯病机理研究中的进展。     

高通量分子标记检测方法的研究进展

分子标记直接反映基因组序列水平上的遗传多样性,被广泛地应用于基因定位、多样性分析、作物遗传育种及医疗等领域。近几年,伴随着芯片杂交技术和测序技术的快速发展,高通量、高自动化的分子标记检测技术有许多新发展。本文针对目前常用的分子标记检测新技术,包括dCAPS、KASPar、基因芯片、简化基因组测序和靶向测序基因型检测等技术的原理、方法、优缺点和其应用前景进行综述,为分子标记的检测和遗传相关研究提供信息支持。     

基于e-PCR的小麦、山羊草属SSR电子指纹图谱的开发

电子指纹图谱的绘制可对电泳结果进行规范化、可视化操作，进而提高小麦分子标记的流通性，加速小麦育种进程。本研究用MicroSAtellite (MISA)软件对小麦属、山羊草属共61个叶绿体和13个线粒体的全基因组SSR标记进行搜索，发现SSR位点的出现频率与基因组类型有关，线粒体、叶绿体基因组均以2次重复的五核苷酸和六核苷酸重复基序为主，同一种类型的基序重复次数与SSR数目成反比；基于电子PCR技术 (e-PCR)并结合MapChart软件共筛选出30对引物，其中来源于二倍体和四倍体山羊草属叶绿体全基因组的引物分别有16和2对，来源于四倍体和六倍体小麦属叶绿体全基因组的引物分别有5和2对，来源于六倍体小麦属线粒体全基因组的引物有5对，最后用MapChart软件绘制电子指纹图谱。本研究采用了一种新的SSR引物设计和筛选方法，完成了小麦属、山羊草属叶绿体和线粒体共74个全基因组序列SSR分子标记的初步开发和电子指纹图谱的绘制，为引物开发提供了新思路，有利于提高分子标记的流通性以及小麦种质资源亲缘关系的鉴定。     

转录组测序技术在玉米中的应用研究进展

随着功能基因组时代的到来,转录组测序技术快速发展且应用相对广泛。玉米基因组测序的完成,有力地推动着玉米转录组结构的注释和功能的深入解析。简述玉米基因组研究概况以及GS FLX、Solexa GA IIx、SOLiD等测序技术的发展,回顾转录组测序技术在玉米新基因挖掘、分子标记开发、代谢网络、分子进化、miRNAs等相关研究领域上的应用,为玉米复杂农艺性状的分子机制、不同发育阶段基因表达调控网络乃至分子设计育种等工作的深入研究提供参考。     

小麦的基因源

作物的基因源是指系统发育中与作物遗传关系较近、通过遗传操作可以向作物转移基因的一群植物及其基因所编码的遗传信息。研究了散作物的基因源,不仅能通晓作物种质资源的全貌,开阔育种取材的思路,而且有助于正确选择育种途径。不同作物基因源的范围大小不同。小麦的基因源包括整个小麦族,可分为三级：凡含有ＡＢＤ三个基因组的品种、品系和原始种都是普通小麦的一级基因源;含有ＡＢＤ这三个基因组中一个或两个基因组的物种是普     

小麦属与山羊草属的细胞质变异

本文是关于小麦属和山羊草属细胞质变异最近研究的评述,包括引入异源细胞质对各种小麦性状的遗传效应和小麦与异源细胞质所分离的细胞器DNA之间的分子差异两方面的内容。虽然有关线粒体的变异还了解得很少,但这两个属细胞质变异的全貌、胞质基因组和质体基因组的进化途径,已在很大程度上得到了阐明。同时,本文还指出了具有异源细胞质的普通小麦对育种有用的一些性状。     

工业大麻转录组学研究进展

工业大麻作为多用途经济作物,其相关产业及创新性应用蓬勃发展,对其种质资源提出更高的要求,因此根据不同产业需求培育多功能、抗逆性强的品种至关重要。转录组测序技术发展迅速,已被广泛应用于农业、医学及生命科学等领域。利用转录组测序技术精准鉴定、深度发掘优异基因并解析分子机理,对工业大麻品种遗传改良及产业创新发展具有重要意义。因此,研究阐述了转录组测序技术在工业大麻的基因组组装、新基因挖掘、抗胁迫机制、分子育种及其纤维发育调控等领域的研究成果,以期为工业大麻分子育种研究提供参考。     

Biofortification strategies to increase grain zinc and iron concentrations in wheat

Micronutrient deficiencies, especially those arising from zinc (Zn) and iron (Fe), pose serious human health problems for more than 2 billion people worldwide. Wheat is a major source of dietary energy and protein for the world's growing population, and its potential to assist in reducing micronutrient-related malnutrition can be enhanced via integration of agronomic fertilization practices and delivery of genetically-manipulated, micronutrient rich wheat varieties. Targeted breeding for these biofortified varieties was initiated by exploiting available genetic diversity for Zn and Fe from wild relatives of cultivated wheat and synthetic hexaploid progenitors. The proof-of-concept results from the performance of competitive biofortified wheat lines showed good adaptation in target environments without compromising essential core agronomic traits. Agronomic biofortification through fertilizer approaches could complement the existing breeding approach; for instance, foliar application of Zn fertilizer can increase grain Zn above the breeding target set by nutritionists. This review synthesizes the progress made in genetic and agronomic biofortification strategies for Zn and Fe enrichment of wheat.     

基因组学进展及其在热带作物领域中的应用

基因组学的发展,不仅能获得物种个体水平染色体的精准DNA序列,解析生命科学的基本问题,而且其超高通量技术使得在群体水平诠释物种遗传多样性成为可能,从而改变了现代生命科学的进程和研究方式。本文概述了基因组技术的最新进展,以及与相关组学技术结合,在物种群体遗传结构多样性、功能基因发掘、生物进化以及精准育种领域的广泛应用;同时简述了热带作物的生物学特性、基因组研究进展及其存在的问题,并对未来基因组学发展与新的应用领域进行了简评。     

东北春麦区强筋小麦育种进展及产业发展分析

东北春麦区是中国强筋小麦重要生产基地之一。近年来,该麦区强筋小麦育种和产业化进展较大：创建的强筋小麦育种高效技术体系已成功运用于东北春小麦育种之中;选育推广的优质高产多抗强筋小麦新品种,使当地小麦主导（栽）品种实现了强筋化;创建的强筋小麦基因库和多赢产业化模式,为东北春麦区强筋小麦育种和产业发展提供了重要科技支撑与物质保障。本文总结了东北春麦区强筋小麦育种进展,分析了产业发展存在的问题,重点讨论了未来强筋小麦育种和产业发展的方向,并提出一些策略与建议,以期为推动东北春麦区乃至中国强筋小麦育种和产业发展提供参考。     

玉米关联分析与品种分子设计

基于连锁不平衡的关联分析已在玉米基因组学研究领域取得了显著进展。随着玉米自交系B73全基因组序列的测定、玉米单体型图的绘制、高密度分子标记的开发及控制玉米重要性状基因的克隆,玉米分子育种与品种分子设计工作将会得到快速发展。介绍了玉米基因组概况、玉米关联分析研究现状、玉米分子育种与品种分子设计的研究进展与发展态势。     

普通小麦及其近缘物种花序、小穗和小花的形态结构分析

花的发育影响着种子的发育。普通小麦是三大粮食作物之一,但对小麦花序发育的研究滞后于水稻和玉米。为揭示小麦花发育的机理,本研究采用体视镜观察、扫描电子显微镜观察和组织切片后光学显微镜观察等方法,对普通小麦及其近缘物种一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草、粗山羊草、二粒小麦以及二穗短柄草的花序、小穗和小花形态结构进行了系统观察和分析比较。结果表明,普通小麦与二倍体小麦、二粒小麦表现出一定差别:普通小麦每个小穗形成8~10朵小花,但在发育后期,大多数小花退化不育,每个小穗只有3~4朵小花能够形成种子;二倍体小麦和二粒小麦的小穗结构与普通小麦类似,但每个小穗发育形成3~5朵小花,小花数目明显减少。与普通小麦相似,二穗短柄草每个小穗同样分化形成多朵小花,不同的是,二穗短柄草的大多数小花发育正常,是可育的。以上这些研究结果暗示小麦具有巨大的增产潜力。     

成株期抗纹枯病小麦种质的发掘

小麦纹枯病是一种危害小麦茎基部的土传真菌病害,近年来在我国长江中下游和黄淮麦区发生日趋严重,限制了小麦的高产稳产。当前生产上推广品种对纹枯病的抗性普遍较差且抗病育种进展缓慢,究其主要原因是纹枯病抗源匮乏。为发掘小麦纹枯病稳定抗源,本研究采用土表接菌法和滚动鉴定的方式,连续10年在3个环境(南京大田、六合大棚和水泥池)下,对共计384份小麦种质资源进行了成株期纹枯病抗性鉴定。结果表明,携带小麦近缘种属遗传物质的近缘种质抗性较好,国外引进种质次之,国内育成品种(系)抗性较差。鉴定出成株期对纹枯病呈稳定抗性的种质3份,分别为小黑麦09R1-29、美国引进种质Glacier和Steele;鉴定出呈稳定中抗的种质44份,包括淮麦920等育成品种(系)11份,辉县红等地方品种2份,Scout等引进种质11份,来源于黑麦、簇毛麦、偃麦草、人工合成小麦等的近缘种质20份。这些小麦成株期纹枯病新抗源可为抗纹枯病研究和抗病新品种培育提供种质资源。     

Grain color development and the inheritance of high anthocyanin blue aleurone and purple pericarp in spring wheat (Triticum aestivum L.)

There is renewed interest in breeding for high anthocyanin content in wheat due to its antioxidant potential. A series of adapted spring wheat lines were developed with blue aleurone or purple pericarp. The development of anthocyanin concentration and color of these selected lines was measured during grain filling for two field seasons at Saskatoon, Canada. In addition, the inheritance of the blue aleurone and purple pericarp was studied. Anthocyanin concentration increased rapidly during grain development and then decreased before maturity. Anthocyanin concentration was highest in PIG03008, a purple pericarp wheat. For mature grain, genotypic variation for anthocyanin concentration was statistically significant while the year and genotype by year interaction were not, facilitating the breeding progress. Blue aleurone was shown to be controlled by a single dominant gene in BC populations whereas purple pericarp appeared to be controlled by two loci with a segregation ratio of 11 purple: 5 white in F₂ populations. The results indicate that breeding high anthocyanin blue or purple wheat is feasible.     

黄秋葵研究进展与前景

通过查阅国内外黄秋葵大量的研究,概述了黄秋葵资源、育种、植物学特性、栽培技术、应用价值、快速繁殖技术、种子生理等研究进展与发展前景,为深入开展黄秋葵利用和新品种选育提供参考。     

小麦抗倒性研究进展

倒伏是小麦高产、稳产和优质的重要限制因素之一,也是小麦超高产育种亟待解决的问题。目前,针对小麦倒伏类型、评价方法、相关表型性状、分子基础等已经开展了大量研究,并取得了一定的进展,这些研究成果为进一步改良小麦抗倒性奠定了良好的基础。本文根据国内外相关报道从以上几个方面对小麦抗倒性研究进行综述,分析小麦抗倒性研究存在的问题,并提出未来可能的研究途径和思路,进而为小麦抗倒伏育种提供理论支持。