二倍体马铃薯资源现状及应用研究进展

二倍体马铃薯(2n=2x=24)中存在大量优良抗性及品质性状基因,发掘和利用这些优良基因对于提高马铃薯的产量和质量具有重要作用。二倍体马铃薯基因组简单,易于进行遗传分析,因而被广泛应用。本文在前人研究的基础上,对近年来二倍体马铃薯种质资源的现状及其在染色体工程育种、细胞工程育种、分子标记辅助选择和功能基因组分析等方面的应用进行了概述。     

马铃薯卷叶病毒基因组的结构与功能综述

马铃薯卷叶病毒是影响马铃薯产量和品质的重要病害之一,对近年来国内外马铃薯卷叶病毒基因组、亚基因组及其功能基因研究的主要成果进行综述,为深入阐明该病毒的致病机理和抗病基因工程育种提供参考.     

甘蓝类蔬菜分子育种研究进展

甘蓝类蔬菜是中国蔬菜的重要组成部分,常规育种技术是制约甘蓝类蔬菜在产量和品质等方面的遗传改良的重要瓶颈。分子育种是提高育种效率的有效策略。为促进甘蓝类蔬菜分子育种改良,结合国内外研究进展,从高质量基因组和数据库、目标性状基因定位与克隆、分子标记辅助育种、基因编辑等方面探讨了分子育种在甘蓝类蔬菜育种实践上的应用。指出了解析控制重要农艺性状基因的调控网络是大规模种质创新的核心和关键点。认为基因编辑技术可加速推动甘蓝类蔬菜分子育种进程。最后对加强甘蓝类蔬菜分子育种的策略进行了展望,为其分子育种的深入研究提供理论依据。     

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。     

马铃薯品质性状分子育种研究进展

较为简要地叙述了目前马铃薯品质性状分子育种研究进展状况,对马铃薯炸片颜色基因、高蛋白质基因两品质性状的分子标记研究进展以及利用基因工程技术提高马铃薯淀粉含量、降低还原糖含量、提高蛋白质含量、选育优质品种等方面的进展情况进行了描述,并对利用分子育种技术改良马铃薯品质研究中分子标记、基因工程技术上存在的问题作以探讨,为今后开展马铃薯分子育种研究奠定基础,同时对利用分子育种技术改良马铃薯品质前景进行了展望。     

棉花基因发掘与分子育种研究进展

棉花是世界上重要的天然纤维作物,也是我国重要的经济作物和纺织工业原料。生物技术育种是品种改良和种质创新的手段,具有广泛的应用前景。棉花基因组测序的完成有助于挖掘棉花重要性状基因,将分子育种技术与常规育种技术相结合,促进棉花育种的发展,选育出更具广阔市场前景的优良品种。总结了棉花种质鉴定、标记开发及基因发掘等研究进展,以期为相关技术创新、分子设计育种等提供参考,推动棉花生物技术育种的发展。     

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。     

动物分子育种技术

现代分子育种技术；而转基因育种则是通过向受体动物转移有重要功能的基因或一组功能相关的基因来提高动物的生产性能的育种技术。DNA标记辅助选择对于遗传力低的性状，如产仔数、肉质性状和屠体性状等，改良效率是传统育种方法的几倍、甚至几十倍。如果在进行育种选择时，DNA标记或功能基因覆盖了整个基因组，并且达到一定的密度和遗传效应，则往往又称为动物基因组育种。     

玉米近等基因系群体的构建及其应用

玉米是我国重要的粮食作物,也是研究植物遗传和功能基因组学的理想材料。近等基因系群体是构建分子遗传图谱、QTL定位和分子辅助育种重要的材料。我国广泛栽培的杂交种先玉335和郑单958在植株形态、果穗性状、籽粒含水量和脱水速率等方面存在差异。以郑单958亲本郑58和昌7-2为材料,分别与先玉335的亲本PH6WC和PH4CV进行杂交、回交和多代自交,构建了含有先玉335亲本背景的近等基因系材料的混合群体,利用玉米55K芯片分析了这些材料的基因型和群体结构。对2016年和2017年在廊坊与三亚的2年4点的表型数据进行了性状差异分析及性状间相关性分析,结果表明这些材料在株型、果穗性状、籽粒含水量等方面存在差异。利用该群体,应用全基因组关联分析准确定位到了控制穗轴颜色的基因。未来可利用该群体结合全基因组关联分析,开展株高、穗位、籽粒脱水速率等数量性状的基因定位、分子标记开发和分子辅助育种等工作,提高育种效率。     

水稻产量基因设计育种及其发展前景

基因设计育种旨在控制所有重要农艺性状基因的所有等位性变异。该文阐述了水稻基因组测序及其研究进展、已克隆并应用于水稻产量相关的农艺性状基因,以及水稻产量基因的分子辅助育种,并对水稻产量基因设计育种的前景进行了展望。     

《水稻基因设计育种》

本书系统地介绍了水稻转基因技术、花药培养、分子标记辅助育种和基因组辅助育种的基本原理和方法,阐述了水稻产量性状、抗病虫性、抗逆性状、营养品质和特异种质的遗传研究及分子育种的最新进展、水稻基因设计育种数据库建设和水稻基因设计育种的展望,反映了在水稻分子育种方面获得的成果。     

马铃薯红色薯肉调控基因的精细定位与候选基因分析

【目的】薯肉颜色是马铃薯重要的农艺性状,它直接影响马铃薯的营养和商品价值,一直是马铃薯遗传研究和育种改良的重要目标。本研究通过对二倍体红色薯肉分离群体的混池分析、基因精细定位和候选基因表达分析,确定调控红色薯肉的候选基因,为下一步基因功能、遗传调控研究及彩色马铃薯的分子育种奠定基础。【方法】本研究通过向二倍体红色薯肉亲本导入自交不亲和抑制基因Sli获得BC₁S₁群体,从300个单株中挑选18株红色薯肉和21株黄色薯肉个体提取基因组DNA,分别测序进行混池分析。通过集团分离分析法（bulked segregation analysis,BSA）对基因进行初步定位;在定位区间内开发分子标记,对796份BC₁S₁植株进行基因型分析,筛选交换单株,并结合表型对基因进行精细定位;借助参考基因组注释信息和qRT-PCR表达量分析确定候选基因。【结果】本研究通过构建薯肉颜色分离的二倍体BC₁S₁群体,利用BSA-seq分析把调控薯肉花青素合成的主效位点定位在第10号染色体48.70—52.20 Mb。最终,利用分子标记将该基因定位于51.47—51.85 Mb的377 kb区间内。基于参考基因组注释信息,此区间包括5个基因,其中2个基因注释为MYB类转录因子,结合表达量数据推测这2个基因为候选基因,编号分别为PGSC0003DMG400013966、PGSC0003DMG400013965。【结论】本研究将调控马铃薯薯肉花青素积累的一个主效位点定位于第10号染色体51.47—51.85 Mb之间,推测PGSC0003DMG400013966和PGSC0003DMG400013965为候选基因。     

马铃薯CBL9基因的基因组解析

利用比较基因组学的方法从马铃薯基因组中鉴定出一个与AtCBL9直系同源的基因StCBL9,并对该基因的结构、遗传进化、顺式元件进行了分析,为下一步研究该基因的功能和利用其进行马铃薯抗逆分子育种提供了有益借鉴。     

亚麻基因组及重要性状基因的研究进展

亚麻是1年生草本植物,分为纤维用、油用和油纤兼用3种类型,广泛用于纺织、造纸、食品、重金属污染土壤修复等方面。随着分子生物学的快速发展,分子育种成为提高亚麻产量和品质的重要途径之一。然而亚麻重要性状基因研究相对滞后,严重阻碍了亚麻分子育种的发展与创新。加强亚麻基因组研究成为加快亚麻分子育种的关键。本文综述了亚麻的基因组研究进展,并对亚麻农艺、品质、抗(耐)性等重要性状的基因研究成果进行总结,探讨亚麻基因组研究中存在的主要问题,以期为亚麻分子育种提供参考。     

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。     

猪脂肪相关基因的QTL定位研究进展

猪是脂肪型动物,如何控制脂肪在猪体内过多积累,生产高质量的猪肉成了人们关注的热点.文章主要对基因组扫描和候选基因法在猪脂肪性状QTLs定位研究中的应用进行探讨,并对猪和人的比较基因组图谱进行初步分析,以期寻找控制脂肪沉积的机理,从而为分子育种和标记辅助选择在猪育种实践提供理论支持,而且,可以为人类肥胖症和Ⅱ型糖尿病的发病机理研究与治疗提供动物模型.     

甘蔗基因定位及分子标记辅助育种研究

甘蔗许多重要性状是质量性状或数量性状,受单基因或多基因控制,对这些性状进行基因定位对甘蔗育种研究具有重要意义.近年来随着分子生物学特别是分子标记技术的快速发展,使质量、数量性状基因定位研究可以更深入地进行,同时也促进了标记辅助选择(Marker-Assisted Selection,MAS)育种技术快速发展起来.综述了近年来国内外在分子图谱构建、甘蔗基因定位和分子辅助育种方面的研究进展,讨论了当前出现的问题及解决方法,同时展望了该领域的发展前景.     

中国南瓜育种研究进展

南瓜为葫芦科南瓜属草本植物,起源于 美洲大陆,是一类重要的园艺蔬菜作物,在我国种植历史悠久且栽培面积广泛,是世界南瓜生产与消费第一大国,有较好的经济效 益。我国南瓜主要有 3 个栽培种被大面积种植,分别 为中国南 瓜、印度南瓜和美洲南瓜,其中中国南瓜的种植面积最大、产量最高,肉用中国南瓜包括食用嫩瓜型和食用老瓜型。近 5 年 来,我国南瓜研究者围绕中国南瓜产业发展新需求开展了系列工作,在基础研究、育种技术以 及新品种选育等方面都取得了一定进展。从中国南瓜重要性状功能基因定位、克隆及分子机理研究、品 质性状评价指标及检测技术研究、单倍体、种间杂交等育种技术研究、新品种选育等方面综述了过去 5 年我国南瓜研究者取得的最新进展,分析了中国南瓜育种技术和理论研究方面目前存在的不足和关键难点,并对未来育种工作进行展望,提出未来育种研究的重点方向,为中国南瓜育种及产业高质量发展提供参考。     

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。     

国内肉鸡遗传资源种质特性评价与利用的最新进展

我国拥有丰富的肉鸡遗传资源,开展肉鸡种质资源表型与基因型精准鉴定评价,深度发掘优异种质、优异基因是进一步利用分子辅助标记选择、基因组育种和基因编辑等分子编写育种方法,开展我国肉鸡创新育种的基础。针对目前我国肉鸡育种中仍存在屠宰性能、屠体外观、饲料转化率等表型生产性能测定准确性低、遗传评估效果差以及地方鸡品种出现乱杂乱配,导致部分重要的地方鸡种遗传资源流失等问题,该文总结了近年来肉鸡饲料利用率精准测定、屠体外观、肉品质精准测定和评价方法等进展情况以及肉鸡品种精准鉴定和分子身份证研究进展情况,进一步提升畜禽遗传资源保护和利用效率,展示了肉鸡鸡冠、毛囊密度、皮肤颜色等屠体外观和肉品质等重要经济性状功能基因的挖掘和鉴定等方面的最新研究进展。总结了近年来利用基因芯片和基因组育种技术开展我国黄羽肉鸡配套系和自主培育的白羽肉鸡育种情况;提出我国肉鸡育种发展方向,通过开发和利用肉鸡表型组测定技术体系,结合基因组育种、基因编辑技术等现代分子编写育种技术,加快黄羽肉鸡核心经济性状选择的遗传进展,提升黄羽肉鸡产业竞争力;黄羽肉鸡的重要趋势是要向屠宰加工型发展,小型白羽肉鸡近年一直呈现上升趋势,我国自主培育的...