植物数量性状全基因组选择研究进展

全基因组选择是新近开始在植物数量性状研究和植物育种中应用的一种分析方法.它以连锁不平衡为基础,利用BLUP(best linear unbiased prediction)分析方法准确估计某一群体每一遗传标记的育种值,从而只利用这些预测的育种值来进行选择.文章综述了全基因组选择的原理、方法以及全基因组选择在植物育种方面的研究进展,探讨各种因素对全基因组选择的影响,并讨论了全基因组选择在植物数量性状分子育种研究中可能的应用.     

植物全基因组选择育种研究进展与前景

全基因组选择是指基于基因组育种值(GEBV)的选择方法,指通过检测覆盖全基因组的分子标记,利用基因组水平的遗传信息对个体进行遗传评估,以期获得更高的育种值估计准确度。当前,大部分关于全基因组选择的研究都集中在动物育种领域,其中有限群体容量的连锁不平衡、衰减程度、育种目标、试验设计和其他群体的特性以及育种程序都和植物育种不同。随着生物技术的迅猛发展,全基因组选择近年开始在植物数量性状研究和植物育种中也取得了一定的进展。综述了全基因组选择的原理、方法、优势以及全基因组选择在植物育种方面的研究进展。     

作物分子标记辅助选择育种的现状与展望

分子标记辅助选择育种可以通过精准选择目标性状提高育种效率,加快育种进程。分子标记辅助选择已在主要农作物育种中广泛应用,全基因组选择正逐步成为研究热点,有望推动分子标记辅助选择育种技术的更快发展。综述了分子标记辅助育种的基础及在农作物中的应用进展,全基因组选择的原理、方法、优势以及全基因组选择在植物育种方面的应用,并对作物分子选择育种作出了展望。     

畜禽基因组选择中贝叶斯方法及其参数优化策略

品种选育在畜禽育种中占十分重要的地位,基因组选择作为畜禽育种的新兴技术手段而备受关注。其优点为可以缩短世代间隔,加快遗传进展,可以不依赖于表型进行选择。2001年,Meuwisen提出基因组选择的概念后,基因组选择首先应用于奶牛育种,至2014年8月,国际公牛组织已有34个成员国在其国家奶牛育种群中应用基因组选择。随着基因组选择的不断推广应用,提高基因组育种值估计准确性的问题有待于解决,当前对基因组选择方法的研究和探讨正在不断深入,有效的模型及算法对提高基因组育种值估计的准确性具有重大现实意义。至今已有17种贝叶斯方法相继被提出,本文简要介绍了基因组选择中的经典BayesA和BayesB方法,其中BayesA假设所有位点都有效应,BayesB假设部分位点有效应,且这部分有效应的位点所占的比例很小,它们的假设模型和算法都不相同。Meuviwisen提出经典贝叶斯方法后,其它贝叶斯方法犹如雨后春笋般涌出,这些新方法的提出,都是基于经典贝叶斯方法原理,对假设模型和算法进行适当改进,以期对模型中的参数进行优化。如BayesC方法在BayesB的基础上对模型中的π值进行优化,BayesCπ和 BayesDπ是在BayesC的基础上进行改进,这两种方法假设各位点的效应方差是相同的,而BayesC假设各位点的效应方差是不同的,BayesDπ又是在BayesCπ基础上对效应方差服从尺度逆卡方分布中的尺度参数进行优化。Bayes Lasso的思想和BayesA一样,不同之处在于它假设标记效应服从另一种分布-拉普拉斯分布,所以标记效应的后验分布也随之改变。BayesRS方法假设各位点的效应方差是按占一定比例的总遗传方差分配的。其它的贝叶斯方法也都是在前人研究的基础之上对模型中的先验假设进行变换和模型中的参数进行优化,以期寻找最适合群体的假设模型和参数。目前广泛应用的贝叶斯算法仍是经典贝叶斯算法以及BayesCπ,这是由于它们计算结果的稳定性和较高的基因组育种值估计准确性。在这3种贝叶斯算法中,基因组育种值估计准确性基本上是BayesB＞BayesCπ＞BayesA,但某些性状计算的基因组育种值准确性结果并非如此。相对于经典贝叶斯方法,参数优化过程在一定程度上提高了基组育种值估计的准确性。总之,在经典贝叶斯方法的基础上,贝叶斯方法的改进算法及其参数优化策略围绕着以提高基因组育种值估计的准确性为目的,通过生物遗传算法与实际的群体情况相结合,寻找最适的假设模型和参数优化策略,丰富和拓展了基因组选择算法,并能使得基因组育种值更具参考价值。由于中国的动物育种历程与国外育种差距甚远,利用基因组选择可以加快畜禽育种进程,进而还可以培养新品系,丰富遗传资源。同时对基因组选择在中国的方法研究及应用进行了介绍,面对基因组选择的种种优点,全基因组选择育种技术势在必行。此外,文章还探讨了畜禽基因组选择中贝叶斯方法及其参数优化策略存在的主要问题和今后研究的热点,以期为获得更加可靠和快捷的基因组选择算法提供参考。     

我国研制出首款鸡55KSNP芯片

<正>近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所鸡遗传育种团队,在对中外鸡种全基因组重测序的基础上,整合对重要经济性状功能基因的显著位点,开展了自主芯片设计,研制出我国首款鸡55KSNP芯片。近年来,随着分子标记检测技术不断发展,分子育种进入了全基因组选择时代。相对于传统育种手段,全基因组选择具有育种值估计准确率高、有效提高育种工作效率等优点,已应用于奶牛、生猪的品系选育中。而与牛和猪比较,全基     

分子标记在植物遗传育种中的应用原理及现状

分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种新的较为理想的遗传标记 ,已被广泛地应用于生命科学研究的各个领域。在植物遗传育种中 ,分子标记主要用于基因组图谱构建、基因定位、辅助标记选择、种质资源评价、基因克隆、杂种优势预测、杂交育种及跟踪育种过程等方面。文章主要介绍了分子标记在植物遗传育种中的应用原理及分析方法 ,并对其应用前景进行了展望。     

基因组选择方法研究进展

基因组选择能够在全基因组范围内同时估计出所有标记的效应,对表型未知的群体做出合理的预测,进而实现对品种更加全面、可靠的选择。该方法能够降低动植物育种的时间和人工成本,具有十分广阔的应用前景。概述GBLUP、贝叶斯和机器学习等目前主流基因组选择方法的原理和特点、影响预测精度的主要因素以及基因组选择方法在动植物育种应用中的研究进展,并指出当前基因组选择方法研究所面临的问题和挑战。     

全基因组选择育种技术在规模化奶牛养殖场的应用实例

奶牛全基因组选择技术就是在全基因组范围内,检测一类遗传标记-单核苷酸多态性,利用基因组水平的遗传信息对奶牛个体进行遗传评估,进而进行选种选育的育种方法。该文对呼和浩特市规模化养殖场奶牛基因组检测结果进行分析,以期为基因组选择育种技术在牧场应用提供参考。     

基因组选择及其在猪育种中的应用

基因组选择(Genomic Selection,GS)实际上是全基因组范围内的标记辅助选择(Marker Assisted Selection,MAS)。基因组选择能大大提高畜禽育种的遗传进展,同时还能降低群体的近交量,是近年畜禽育种界的研究热点。综述了基因组选择的研究进展,并分析了基因组选择在猪育种中的应用前景和面临的挑战。     

基于GBLUP和BayesB方法对肉鸡屠宰性状基因组预测准确性的比较

【目的】育种值估计是畜禽育种的核心内容,准确的育种值估计是提高选种准确性的重要手段。屠宰性状是肉鸡重要的经济性状,且无法活体测量,利用基因组信息进行育种值估计的基因组选择是十分有力的工具。文章通过比较GBLUP和BayesB方法对肉鸡屠宰性状的基因组预测的准确性,为肉鸡育种值估计的策略提供依据。【方法】用本课题组前期收集的3 362只白羽肉鸡的表型记录,性状包括胸肌率（BrR）、胸肌重（BrW）、屠体重（CW）、腿肌率（ThR）和腿肌重（ThW）。利用中国农业科学院自主研发的“京芯一号”鸡 55 K SNP芯片对所有个体进行了基因分型,采用PLINK软件对芯片的基因型数据进行质量控制,基因组选择的GBLUP和BayesB方法分别由基于R语言的ASReml包和hibayes包实施,并采用世代验证法评估两种方法的基因组育种值的预测准确性。【结果】研究发现基因组选择的准确性与性状的遗传力大致呈正相关。结果显示,在使用GBLUP方法时,预测准确性最高的性状为胸肌率。胸肌率、胸肌重、屠体重、腿肌率和腿肌重的基因组预测的准确性分别为0.3262、0.2871、0.2780、0.2153、0.2126;在使用BayesB方法时,预测准确性最高的性状为胸肌率。5个性状的基因组预测的准确性分别为0.3765、0.2257、0.1376、0.2525、0.2844。结果表明,对于白羽肉鸡屠宰性状的基因组选择研究,BayesB方法的预测准确性略高于GBLUP方法。对于3000的样本量和55 K的标记密度,GBLUP方法的计算时间大约为1h,BayesB方法的计算时间大约为7h。【结论】对于胸肌率、腿肌率和腿肌重,BayesB方法的预测准确性高于GBLUP方法;对于屠体重和胸肌重,GBLUP方法的预测准确性高于BayesB。畜禽的育种工作注重实效性。在实际的育种工作中,需要综合考虑育种值估计的准确性和育种的时效性来决定用何种方式估计基因组育种值。     

Virus Location and Lymphocyte Apoptosis in Lymph Nodes of Piglets Infected with PCV-2

The present study has been performed to understand the location of the virus, type of apoptotic cells, and their relation to lymph nodes of piglets infected with porcine circovirus type Ⅱ （PCV-2）. Nine 32-day-old conventional piglets free of infection with PCV-2 were used, and distributed into three groups： control group （n = 3）, piglets inoculated with PCV-2 alone （PCV-2, n = 3）, and PCV-2 inoculated and KLH immunostimulated group （PCV-2 ＋ KLH, n = 3）. Superficial inguinal lymph nodes from all piglets were collected for histological examination after 32 days postinoculation, and immunohistochemistry for PCV-2 detection. Location of apoptotic cells was detected with TdT-mediated dUTP nick end labeling （TUNEL） and cell cycle, and the apoptotic rates were measured by flow cytometry. The characteristic histopathological lesions of the piglets in PCV-2 and PCV-2 ＋ KLH were lymphocyte depletions in the cortex and paracortex of the lymph nodes, epithelioid-like macrophage infiltration, and intracytoplasmic inclusion bodies presented in epithelioid-like macrophages. PCV-2 was mainly found in epithelioid-like macrophages by immunohistochemistry. In the lymph nodes, lymphocytes presented higher apoptotic rates in the cortex by TUNEL, special B-cell areas, and similar apoptotic cells were found in this compartment in the control. The apoptotic rates of the lymph nodes were 0.41, 3.34, and 4.88% in the control, PCV-2, and PCV-2 ＋ KLH groups by flow cytometry, respectively. The apoptotic rates of lymph nodes for PCV-2 and PCV-2 ＋ KLH piglets were significantly higher than those for the control group （P〈0.05 and P〈0.01）. The proliferation index （PI） was 0.17_＋0.01, 0.12_＋0.01 and 0.12_＋0.04 in the control, PCV-2, and PCV-2 ＋ KLH group, the PI of the control group was higher than that of the other groups, but without the statistical difference. PCV-2 can induce lymphocyte depletion in lymph nodes of piglets by blocking cell proliferation and promoting apoptosis. This is one o     

不同温度LED光萎凋对铁观音MEP上游关键基因和香气的影响

【目的】萜类化合物是乌龙茶挥发性芳香物质的重要组分,2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸途径(MEP)上游关键基因直接参与调控萜类化合物前体物质的合成。而乌龙茶香气的形成与萎凋工序密切相关,光照和温度是影响萎凋的重要因子,探讨LED光与温度在乌龙茶萎凋过程中对香气的影响,为提高乌龙茶萎凋叶香气品质提供参考。【方法】基于转录组数据,根据KEGG筛选出响应光照的MEP上游关键基因(DXS、DXR、HDS、HDR)。对一芽三叶铁观音鲜叶进行LED白光和不同温度(20℃(L20)、25℃(L25)、30℃(L30)、35℃(L35)和40℃(L40))萎凋处理,黑暗下温度(20℃(D20)、25℃(D25)、30℃(D30)、35℃(D35)和40℃(D40))萎凋处理;分别测定铁观音萎凋叶的香气组分和MEP上游关键基因的相对表达量。【结果】L30处理萎凋叶各基因表达量达到最大值,萜类基因(DXS、DXR、HDS、HDR)表达量分别为XY组(对照)的4.31、5.28、11.77、1.59倍,为D30处理的2.24、2.39、1.86和1.60倍。D30组各基因表达量为黑暗处理组最大,依次为XY...     

丙草胺与4种磺酰脲类除草剂混用对稻苗安全性的影响

室内测定了丙草胺分别与磺酰脲类除草剂甲磺隆、苄嘧磺隆、醚磺隆和吡嘧磺隆混用后，一叶一心期稻苗抑制50％株高的使用浓度(IC50)和抑制10％株高的使用浓度(IC50)，并用共害系数(CHC)对混用组合安全性的联合作用进行了评价．结果表明：所有混配处理的CHC10均小于12．0，表现出强烈的解毒效应；不同混用处理的CHC50值差异很大，丙草胺与甲磺隆混用的CHC50均小于25．0，解毒效应显著．丙草胺与苄嘧磺隆混配的CHC50为26．1—167．8，丙草胺与苄嘧磺隆混用的CHC50为52.2—115.5，丙草胺与醚磺隆混用的CHC50为80．0—110．2．     

不同阶段肉仔鸡能量需要模型的建立

试验研究了0~8周龄肉仔鸡胴体与羽毛蛋白、脂肪的生长曲线及0~3、4~6和7~8周龄3个阶段每日摄入不同水平的能量及蛋白对其体蛋白、体脂肪沉积的影响,旨在确定胴体与羽毛蛋白、脂肪动态的沉积规律及日粮能量沉积为体蛋白及体脂肪的效率。试验1,包括3个饲养试验分别选取体重相近的0、21和42日龄爱拔益加(AA)肉仔鸡324只,按性别及日粮随机分为18个处理,每处理3个重复,每重复6只鸡。肉仔鸡每日限量饲喂,饲喂水平分别为正常采食量的90%、70%和50%,每日定量供给肉仔鸡高、中、低3个水平的高蛋白质基础日粮及由饲喂水平决定的定量淀粉,进而使肉仔鸡每日采食能蛋质量比(代谢能/粗蛋白)不同的9种日粮;试验2,选取体重相近的0日龄AA肉仔鸡144只,按性别不同随机分为2个处理,每处理4个重复,每重复18只鸡。试验初和试验末分别进行屠宰,以测定肉仔鸡胴体和羽毛蛋白、脂肪和干物质含量。结果显示:1)Gompertz方程能很好的拟合不同性别肉仔鸡蛋白和脂肪的生长,不同性别间蛋白和脂肪极限重量、羽毛蛋白和脂肪的生长速率差异显著(P<0.05),而胴体蛋白和脂肪的生长速率差异不显著(P>0.05)。2)在0~3、4~6和7~8周...     

ICP-OES法同时测定果蔬中铅、砷、镉、铬、铜、锡含量

果蔬样品经混酸消化后,控制一定的酸度,定容后应用等离子体发射光谱法(ICP-OES)对果蔬中铅、砷、镉、铬、铜、锡六种有害重金属进行测定,研究了分析测定条件,方法简单快速。测定结果表明,五种元素的加标平均回收率在91.0%~107%之间。其RSD均小于3.5%。按该方法进行处理及测定铅、砷、镉、铬、铜、锡,在选择的测定条件下最低检出限分别为0.0006 mg/kg、0.0003 mg/kg、0.00003 mg/kg、0.00005 mg/kg、0.00003 mg/kg、0.0006 mg/kg。     

夹竹桃目植物新资料

本文根据国内外模式标本和文献资料,将亚洲、美洲和大洋洲夹竹桃目植物进行了部分整理和研究,对该目夹竹桃科和萝摩科18属37种作了订正,其中有11种分布新记录,17个新异名,建立15个新名称和1个新组合.     

氮、磷、钾、硼肥施用对甘蓝型杂交油菜产量及经济效益的影响

 【目的】指导当前生产条件下江西油菜测土配方施肥技术的推广。【方法】2008—2009年在江西省设置12个田间试验,研究氮、磷、钾和硼肥施用对甘蓝型杂交油菜产量及其相关性状的影响,并对施肥经济效益进行分析。【结果】氮磷钾硼肥配施处理(NPKB)平均产量为2 015 kg?hm-2,与不施肥相比,NPKB、缺B(NPK)、缺P(NKB)、缺K(NPB)和缺N(PKB)分别增产1 121、839、758、746和249 kg?hm-2;NPKB配施处理下各主要经济性状表现较好,有利于对N、P、K、B素的吸收利用;效益分析表明,NPKB配施效益达到5 449.5元/hm2,比不施肥增收2 231.1元/hm2,其次是缺B(NPK)、缺P(NKB)、缺K(NPB),分别比不施肥增收1 298.4、1 280.7和1 541.1元/hm2,而不施氮肥的处理减收206.1元/hm2。【结论】NPKB配施对甘蓝型杂交油菜增产、增收效果显著,是保证高效生产的技术关键。     

锌对不同基因型玉米产量及氮磷钾锌吸收与分配的影响

[目的]研究锌对不同基因型五米产量及氮磷钾锌吸收与分配的影响。[方法]以四单19和牡丹9 2种不同基因型玉米为材料,以EDTA-Zn为锌肥料,采用盆栽方法研究锌对不同基因型玉米产量及氮磷钾锌吸收与分配的影响。[结果]适量供锌可以提高玉米的穗粒数;在低锌处理下（Zn0、Zn1）各器官锌含量相差较小,随着施锌水平的提高,锌在叶片、茎秆、叶鞘中含量迅速增加,而在子粒和苞叶中增加幅度较小;玉米吸收的多余的锌主要集中在下部器官,以减轻过量的锌对植株造成的伤害。不同的供锌水平对低锌不敏感品种牡丹9氮、磷、钾的吸收与转运影响较小;相对而言,低锌敏感品种四单19氮、磷、钾的吸收与转运更易受到外界供锌量的影响。[结论]适量供锌可以提高玉米产量和对氮、钾的利用率降,低磷的吸收和利用。     

Characterisation of Neonicotinoid and Pymetrozine Resistance in Strains of Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae) from China

Four strains of the Q biotype and one of the B biotype of the whitefly Bemisia tabaci collected from China were characterised for resistance to four neonicotinoid insecticides and pymetrozine. Q biotype strains showed moderate to strong resistance to imidacloprid, thiamethoxam and acetamiprid, but little or no cross-resistance to dinotefuron. Resistance to neonicotinoids was consistently associated with resistance to pymetrozine, despite the latter having a distinct (though unresolved) mode of action. The single B biotype strain proved largely susceptible to all the insecticides investigated. Resistance in the Q biotype strains was associated with over-expression of a cytochrome P450 monooxygenase gene, CYP6CM1, whose substrate specificity presumably accounts for the observed cross-resistance profiles.     

贵州山区做好玉米区域试验的经验与方法

玉米区域试验是在不同生态条件下,对新育成品种的丰产性、稳产性、抗逆性、适应性及品质性状等进行全面鉴定和综合评价的中间环节,是新育成品种能否通过审定推广的重要过程,是农业科研与农业生产的重要纽带,是新品种是否能在本地区推广应用的科学依据,做好玉米区域试验事关重大.