主要果树植物全基因组测序研究进展

近几年,果树植物全基因组测序研究迅速升温,多个果树基因组图谱被陆续公布,为果树分子生物学和比较基因组学研究提供了大量的数据信息。通过比较分析已经完成全基因组测序的11种我国主栽果树的测序研究结果,就果树植物的起源和进化、重要农艺性状相关基因的发掘以及测序结果的应用前景方面进行了概述。     

前沿动态

中国完成白菜全基因组测序白菜类作物包括大白菜、小白菜、菜心和芜菁等形态各异的一大类蔬菜,是我国栽培面积和消费量最大的蔬菜作物。白菜全基因组测序是继黄瓜和马铃薯基因组测序项目后,由中国主导通过国际合作完成的又一重大成果,标志着我国在该领域基因组学研究中取得了国际领先地位。分析结果表明,白菜基因组大小约为485 Mb,包含约42 000个基因;     

黄瓜绿斑驳花叶病毒CGMMV及葫芦科作物 抗性遗传改良研究进展

黄瓜绿斑驳花叶病毒（CGMMV）是侵染葫芦科作物的重要病毒之一,对葫芦科作物的生产造成了严重威胁。本文对CGMMV的分布和分类,全基因组序列、进化关系及结构,CGMMV的检测方法,以及葫芦科CGMMV抗性的遗传分析及遗传改良包括抗性材料的筛选及种间杂交、基于基因工程的遗传改良、miRNAs测序及人工miRNAs等方面的研究进展进行综述。另外,对葫芦科作物CGMMV抗性遗传改良中存在的问题及应对策略进行了探讨和展望。     

VIGS基因沉默技术在作物基因功能研究中的应用与展望

随着作物基因组测序工作的陆续完成,大量影响作物重要农艺性状的基因功能等待挖掘.由于缺少高效的遗传转化方法,多种作物的基因功能研究进展缓慢.病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术不依赖遗传转化,通过病毒载体接种即可在当代植物体内实现对靶向基因的沉默.VIGS技术因其起...     

羊基因组测序分析研究进展

本文论述了国内外学者对羊基因组测序、遗传多样性分析和重要性状(羊角性状、羊毛性状、体质量性状、肉质性状、繁殖性状、羊奶性状、抗病性等)全基因组关联分析的主要研究现状,以期为进一步开展羊基因组测序分析和功能基因挖掘提供理论依据和技术参考。     

国家重点研发计划“主要经济作物优质高产与产业提质增效科技创新”重点专项

<正>一、山核桃和薄壳山核桃基因组测序取得重要进展浙江农林大学黄坚钦教授团队开展并完成了山核桃和薄壳山核桃基因组测序工作。山核桃和薄壳山核桃全基因组测序序列的完成可为山核桃和薄壳山核桃的物种进化、重要经济性状功能基因的挖掘和调控、分子辅助育种以及产业发展提供重要的理论支撑。通过全基因组序列进化分析,初步明确了山核桃和薄壳山核桃     

芸薹属作物分子遗传连锁图谱应用研究进展

 从芸薹属作物分子遗传连锁图谱的研究现状出发,综述了分子遗传连锁图谱在芸薹属作物重要农艺性状基因定位和辅助育种、比较作图、基因组结构和起源进化等方面的最新应用进展,对今后的研究方向提出了建议。     

热带地区蔬菜种质创新与高效栽培团队简介

<正>热带地区蔬菜种质创新与高效栽培团队隶属海南大学园艺园林学院,依托园艺学省级重点学科和热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室建设。该团队主要从事热带地区蔬菜种质资源收集、保存、创新与利用,蔬菜新品种选育推广、重要农艺性状功能基因挖掘及基因组测序、蔬菜功能性成分生物合成路径及调控、关键生产技术等方面的创新研究,旨在从蔬菜产前、产中、产后全产业链解决热带地区蔬菜生产存在的重大科学和关键技术问题。该     

全基因组重测序在大豆育种上的研究进展

大豆是世界上最重要的油料作物之一。随着基因测序技术的快速发展及广泛应用,大豆育种研究受到了深刻的影响。本文简述了基因测序的主要方法及全基因组重测序在大豆育种、遗传转化研究中的应用,综述了目前全基因组重测序从发现突变位点、揭示进化关系、挖掘功能基因等基因功能和结构的角度,来研究大豆育种及疾病发生过程中的分子机理,为今后基因测序技术在大豆育种中的研究与应用提供参考。     

甘蔗叶绿体基因组研究进展（英文）

随着现代分子生物学技术的发展,目前已经完成了多种植物叶绿体基因组的全序列测定,并研究了这些基因的结构、功能与表达。大部分高等植物的叶绿体基因组结构稳定,基因数量、排列顺序及组成上具有保守性。甘蔗叶绿体基因组测序工作的完成为甘蔗叶绿体相关研究奠定了良好基础。文章从甘蔗叶绿体基因组图谱、结构和功能基因、叶绿体RNA编辑以及甘蔗属叶绿体系统进化等方面综合概述了甘蔗叶绿体基因组研究取得的成果,并从甘蔗叶绿体遗传转化、甘蔗及近缘属叶绿体基因组测序和叶绿体基因组cpSSRs开发利用等方面指出甘蔗叶绿体基因组今后的研究方向。     

多倍体在植物进化中的意义

几乎所有的开花作物都为多倍体植物,其基因组至少经历1次以上的全基因组加倍事件.随着测序技术的不断革新,人们对作物的基因组以及基因组的演化历史有了全新认识.分析了全基因组加倍在物种进化中的意义:多倍化改变基因组结构,丰富物种的遗传多样性,改变重复基因表达模式,增强物种的适应性,并展望多倍化在作物遗传育种中的应用.     

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。     

花生基因组学在遗传育种中的研究进展

花生是我国重要的油料和经济作物,突破传统育种的盲目性和低效率仍是花生育种面临的巨大挑战.近年来花生基因组学研究取得显著进展,四倍体野生种、栽培种及其二倍体祖先种基因组序列相继发表,大量SSR和SNP标记开发利用,花生遗传图谱标记密度不断增加,高通量表型鉴定和基因分型技术广泛应用,越来越多重要农艺性状相关QTL被挖掘定位,以全基因组选择为代表的大数据驱动的多组学育种技术崭露头角.丰富的花生基因组资源促进了基因型与表型的关联,加快花生分子育种的发展,育种家已通过分子辅助技术成功选育了具有目标性状的花生种质.花生传统育种的关键在于表型分析的准确性和可靠性,育种过程缺乏对基因型的充分鉴定和利用.而花生基因组资源、常规育种及分子育种的结合与并行发展必将推动基因组学在花生育种中的深入应用,使基因组学研究成果真正进入田间和市场,充分体现基因组学研究的价值和意义.     

Genomics-assisted breeding——A revolutionary strategy for crop improvement

Food shortages arise more frequently owing to unpredictable crop yield losses caused by biotic and abiotic stresses. With advances in molecular biology and marker technology, a new era of molecular breeding has emerged that has greatly accelerated the pace of plant breeding. High-throughput genotyping technology and phenotyping platforms have enabled large-scale marker-trait association analysis, such as genome-wide association studies, to precisely dissect the genetic architecture of plant traits. Large-scale mapping of agronomically important quantitative trait loci, gene cloning and characterization, mining of elite alleles/haplotypes, exploitation of natural variations, and genomic selection have paved the way towards genomics-assisted breeding(GAB). With the availability of more and more informative genomic datasets, GAB would become a promising technique to expedite the breeding cycle for crop improvement.     

番茄基因组研究进展

【目的】综述国内外相关高质量番茄基因组研究进展,比较与分析第一、二、三代测序技术的研究成果,为番茄重要性状功能基因的挖掘及新品种选育提供参考。【方法】收集查阅国内外相关官网、文献资料和现有研究前沿技术,整理汇总并进行对比,分析番茄基因组测序技术研究进展。【结果】栽培番茄S. lycopersicum Heinz 1706基因组利用一代和二代测序技术8年完成测序和组装。3个野生番茄基因组采用二代测序技术3年完成,三代测序技术缩短了测序时间,并且在二代测序技术的基础上提高了基因组的质量,提供了完整性高达96.46%的野生番茄品种潘那利的参考基因组。【结论】测序技术推动了番茄基因组研究,三代测序技术与一、二代技术相比,在测序速度、基因序列读长和准确性方面显著提高,也使基因组组装更加精确。     

作物QTL定位研究进展

作物的许多农艺性状和经济性状是数量性状 .研究作物数量性状遗传对农作物育种具有十分重要的意义 .近年来 ,由于分子标记技术的发展 ,许多作物均已构建了饱和的分子遗传连锁图谱 ,促进了 QTL定位统计方法的快速发展 ,提出的许多方法成功地应用于多种作物的 QTL定位 ,为进一步的 QTL精细定位 ,分子标记辅助选择和 QTL克隆分离打下基础 .本文简要评述有关这方面研究的现状     

植物染色体重排在作物遗传改良中的应用研究进展

染色体重排是一种可能导致DNA片段丢失、重复、易位和倒位的机制,从而改变基因组结构,为创造新的变异性状提供可能。植物染色体重排事件的准确鉴定有助于更深入地理解植物基因组的结构、功能及它们在植物演化和作物育种中的作用。该文深入探讨了植物染色体重排的基本概念,介绍了植物染色体重排的自然发生和人工诱导的技术方法,阐述了植物染色体重排的细胞生物学、分子遗传学和高通量测序鉴定方法。同时,系统总结了植物染色体重排技术在作物遗传育种中的应用,结合具体实践,着重强调了染色体重排技术在提高农作物的遗传多样性、改良农作物的重要性状、增强农作物的环境适应性等方面极具优越性。然而,目前染色体重排的发生概率较低,技术上仍存在挑战,需要更多精准的工具和策略来实现染色体片段的精准定位和重排。通过全面了解染色体重排及其相关技术,研究人员和育种家可以更好地利用植物基因组,为全球粮食安全和环境可持续发展提供创新解决方案。相关研究不仅为深入认识植物基因组提供新途径,也为未来创新作物育种奠定坚实基础。通过挖掘植物基因组的多样性和可塑性,染色体重排技术有望为培育高产、优质、多抗的农作物新品种提供更多可能性,对解决全球日益严峻的...     

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。     

牛全基因组测序研究进展

牛作为反刍动物的代表,具有独特的生物学特征和重要的哺乳动物进化地位,是人类生产活动的重要工具和肉、奶等物质需求的主要来源。近10年来,牛全基因组研究取得了很多重要的进展,为解释牛的生物学特征和加快品种的分子育种进程发挥了重要作用,文章重点介绍了牛全基因组测序的相关研究成果,以及测序工作完成后的研究进展,讨论了牛全基因组测序工作的机遇、研究重点,以及今后面临的挑战。