分子标记辅助选择在水稻育种中的应用

分子标记辅助选择与传统育种技术相结合,可提高育种效率,缩短育种周期。本文介绍了分子标记辅助选择在水稻育种上取得的主要进展,并讨论了该技术在实际应用中存在的问题和对策。     

DNA分子标记技术在小麦遗传育种中的应用综述

在简述DNA分子标记的种类和特点的基础上,综述了分子标记技术在小麦遗传育种研究中主要应用于遗传图谱构建、基因标记和定位、品种鉴定和指纹图谱绘制、物种亲缘关系和遗传多样性研究及分子标记辅助育种等方面的现状,并对分子标记技术的发展和应用前景进行了展望。     

苜蓿重要农艺性状关联分子标记研究进展

将不同品种的优良性状通过品种间的杂交集中到一个品种中是育种工作的主要目标,而利用基因型选择代替传统的表型选择将大大加快育种进程和提高育种效率,其中,DNA标记的获得是进行DNA标记辅助育种的重点。随着作物分子标记辅助育种技术的快速发展,苜蓿（Medicago sativa L．）重要性状关联的分子标记研究也取得了很大进展。本文就苜蓿草产量、抗病（虫）害、抗逆性和繁殖特性等主要农艺性状关联的分子标记研究进展进行了综述,主要包括RFLP（DNA－DNA杂交）、RAPD和SSR（PCR）以及AFLP（PCR与限制性酶切技术结合）等分子标记,最后还就苜蓿分子标记辅助育种（marker assisted selection,MAS）所面临的限制因素及其在苜蓿品种改良中的应用前景进行了探讨。     

基于HRM体系的稻瘟病抗性基因Pi2特异性分子标记的开发及应用

Pi2是一个对稻瘟病生理小种具有广谱抗性的基因,对于水稻(Oryza sativa)的稻瘟病抗性育种具有非常重要的应用价值,但目前针对该基因的分子标记辅助选择(marker-assisted selection,MAS)育种所开发的分子标记操作繁杂,难以实现批量以及准确检测,严重阻碍了该基因在水稻MAS育种过程中的大量应用。本研究通过对Pi2基因及其复等位基因进行序列比对,找出其特异性变异,开发成基于高分辨率熔解曲线分析(high resolution melting analysis,HRM)技术检测的与Pi2基因完全共分离的分子标记。通过对23份两系不育系和三系保持系材料进行Pi2基因鉴定,发现它们都不含有该基因。对4个Pi2基因改良的后代分离群体进行分子标记跟踪检测,发现该标记能够很好地区分供体亲本华占与其他受体亲本以及华占与各受体在Pi2基因处的杂合基因型。与已经报道的Pi2特异性分子标记相比,本研究所开发的分子标记的检测效果更好,操作更加简便。因此,本研究中的Pi2基因特异性分子标记结合HRM的检测方法能够高效准确地进行Pi2基因的资源鉴定和对抗病性改良后代群体的高通量检测筛选,为今后的水稻高效、准确、大规模分子育种提供技术支持。     

水旱稻根基粗、千粒重主效QTL近等基因系的构建及鉴评

近等基因系的选育是分子遗传图谱构建、数量性状基因定位及分子标记辅助育种的重要基础之一。本文利用分子标记辅助目标性状QTL前景选择及恢复轮回亲本基因组的背景选择，再结合表型选择获得了定位在水稻4号、6号染色体上根基粗、千粒重2个主效QTL的近等基因系。其中有9个系入选旱田根基粗主效QTL brt4.1的近等基因系，根基粗的表型值为1.07～1.16mm，较轮回亲本越富提高6.11％～15.18％，平均遗传背景恢复率达97.22％；千粒重主效QTL的近等基因系有11个系入选，千粒重的表型值为21.25～26.25g，较轮回亲本越富的增幅为7.05％～32.16％，平均遗传背景恢复率为95.97％。另外，本文还就分子标记辅助近等基因系选育中背景选择标记数的确定、基于QTL-NILs的基因克隆等进行了讨论。     

杜鹃分子标记的研究进展

文章对近年来杜鹃分子标记的研究工作进行了梳理和总结,综述了ISSR、AFLP、RAPD、SSR及SRAP等分子标记在杜鹃的应用,并展望应用前景和提出了建设性意见,为日后开展杜鹃品种鉴定及遗传多样性分析、分子标记辅助育种、构建统一的分类系统及分子标记研究等提供参考依据。     

普通野生稻稻褐飞虱抗性在水稻改良中的利用研究

本文报道了普通野生稻稻褐飞虱抗源的杂交利用技术及其获得的一大批抗性创新种质和育种品系。研究了杂交后代性状分离、不同杂交方式、抗性鉴定时期和花药培养的抗性育种效果，证明了复交和回交方式、花药培养获得纯合体、以及早期(F2)抗性鉴定是在育种上利用的关键技术措施。本项目还配制了大量(293个)杂交组合，进行稻褐飞虱抗性创新品系的选育工作，对选育出的493个遗传稳定品系进行抗性鉴定、运用RAPD标记对筛选出的143份抗性育种品系进行分子标记多态性分析，从中首次获得了一大批(120份)具有DNA分子标记多态性(遗传多样性)的抗性创新种质，为今后培育抗性品种打下基础。研究还初步培育出5个具有生产应用价值的高产(或优质)抗稻褐飞虱育种品系和杂交稻组合。     

三系杂交水稻真伪及纯度实时PCR技术鉴定的研究

杂交水稻的研究和推广为国民经济的发展起到了重要的作用，并已经在东南亚地区推广。如何建立一套快速、准确的杂交水稻真伪及纯度检测体系一直是困扰着口岸检疫人员的技术难题。实时荧光PCR技术是近年来新兴的检验技术。我们通过对已报道的雄性不育特异片段R2-630WA进行PCR验证，发现其可以作为鉴定杂交稻不育胞质的分子标记。依据此片段设计并合成一对引物和一条TaqMan荧光探针，对17个水稻品种进行实时荧光PCR检测。结果表明：此探针可以特异扩增三系杂交稻F1及不育系，并可初步用于三系杂交稻的纯度检测，由此建立了一套准确、快速的三系杂交稻鉴定体系。     

DNA分子标记技术及其在小麦育种及遗传研究中的应用

本文介绍了几种常用的DNA分子标记,如RFLP、RAPD、AFLP、SSR、STS、SNP等,并简要综述了分子标记技术在小麦遗传育种研究中的应用现状,包括基因标记与定位、遗传图谱构建、外源染色体鉴定与标记、种质资源鉴定和辅助育种等。     

分子标记在油菜育种中的应用

油菜是世界上重要的油料作物之一,为了提高油菜的产量,各国都致力于油菜的育种工作。随着分子生物学的迅速发展,分子标记技术广泛地应用油菜育种。本文从遗传和物理图谱构建、基因的定位与克隆、数量性状位点的遗传分析、遗传多样性的评估、分子标记辅助选择等方面,综述了分子标记在油菜育种中的应用。     

分子标记技术及其在水稻基因定位上的应用

分子标记作为一种新兴的遗传标记手段,因其特有的优势而得到广泛的应用,带动了许多领域的快速发展。本文主要对分子标记的一般特点,基于全基因序列、简单重复序列、已知的特定序列、反转录转座子、单核苷酸的分子标记的类型及各类型代表性技术的基本原理和各自的优缺点进行详尽的综述,并进一步介绍了近年来分子标记在水稻基因定位上的相关应用,如水稻高产、优质、抗逆和抗病等重要农艺性状基因的分离克隆。最后还对分子标记技术在遗传图谱构建、基因定位和分子标记辅助育种等方面的应用前景予以展望,以期该技术能发挥更大的作用。     

分子标记辅助选择选育高抗性淀粉水稻新品种

为建立高效高抗性淀粉(RS)水稻新品种培育的分子标记辅助选择育种体系,以降糖稻1号为高RS基因供体材料,分别与产量较高的密阳23、秀水123和沪稻55进行杂交,并利用3个杂交群体早世代籽粒垩白特性、直链淀粉含量(AC)及功能标记(CAPS/Spe I)进行高RS水稻辅助选择育种。结果表明,籽粒的垩白特性与RS含量有很高的关联性,早世代通过垩白度和垩白粒率可以淘汰大部分低RS含量单株。利用控制水稻RS合成主效基因sbe3-rs上的一个功能标记(CAPS/Spe I)确定sbe3-rs基因型纯合的高RS单株,经连续自交和辅助选育,最终培育了3个兼具功能性、高产和优质的高RS水稻品系RS23、RS123和RS55。本研究首次提出利用对杂交群体早世代籽粒垩白特性挑选淘汰大部分低RS含量单株,同时结合分子标记辅助选择显著提高选择效率和准确度,建立了高RS水稻品种选育的高效分子标记辅助选择育种体系。本研究可为开展高RS育种提供新的理论依据和基础材料。     

分子标记技术在杉木研究中的应用

综述了分子标记技术在杉木种质资源鉴定、群体遗传多样性研究、遗传连锁图谱构建和数量性状位点(QTL)定位及分子标记辅助选择育种等方面的应用进展,指出目前该方面研究存在的问题,并展望了分子标记技术在杉木研究中的应用前景     

中国春-苏麦3号7A代换系抗赤霉病基因的RAPD分析

小麦赤霉病是长江中下游地区小麦的主要病害.应用抗病品种是防治赤霉病最经济有效的措施.但长期以来,抗赤育种进展缓慢,其重要原因之一就是抗赤性遗传机制复杂和缺乏抗性选择的可靠指标.分子生物学的飞速发展为遗传育种工作提供了新的遗传标记和研究方法.本研究利用RAPD方法对中国春-苏麦3号7A代换系、中国春和苏麦3号进行分析,以期找到抗感材料间多态性DNA扩增片段,从而为苏麦3号7A染色体带有抗赤基因提供分子证据,并以此为标记,建立小麦抗赤霉病分子育种技术体系.     

SSR分子标记在作物遗传育种中的应用

SSR（simple sequence repeat）是建立在PCR技术上的一种广泛应用的分子标记,具有含量丰富、多态性高、共显性等优点。本文简要介绍了SSR分子标记技术的原理和特点,重点介绍了SSR分子标记技术在作物遗传育种中的应用,主要在作物遗传多样性、基因定位、分子辅助标记、遗传图谱构建、品种鉴定和纯度鉴定等方面进行阐述。     

功能标记的开发及在禾谷类作物中的应用

功能标记是根据与表型紧密相关的功能基因内部特定区域多态性基序开发出来的一种新型分子标记。由于功能标记直接来源于基因内部的功能性基序,因此,此类标记可以对不同遗传背景下目标等位基因的有无作直接、快速的判定。本文在3种DNA分子标记基于植物中的开发、应用特点比较论述的基础上,重点介绍了功能标记的开发特点,最后探讨功能标记作为一种辅助育种手段在禾谷类作物常规育种中的应用及其开发前景。     

三系杂交水稻真伪及纯度实时PCR技术的鉴定

如何建立一套快速、准确的杂交水稻真伪及纯度检测体系一直是困扰着口岸检疫人员的难题。实时荧光PCR技术是近年来新兴的检验技术。通过对已报道的雄性不育特异片段R2-630WA进行PCR验证,发现其可作为鉴定杂交稻不育胞质的分子标记。依据此片段设计并合成1对引物和1条TaqMan荧光探针,对17个水稻(Oryza sativa)品种进行实时荧光PCR检测并对反应体系进行优化。结果表明:此探针能特异扩增三系杂交稻F1及不育系,并可准确地鉴定单粒稻种,准确率为100%。探针在测定低浓度(10%~40%)样品时偏差在2%左右,在测定高浓度(50%~100%)样品时,偏差在5%左右,能初步用于三系杂交稻的纯度检测。反应体系的最佳复性-延伸温度为60℃;最佳Mg2 浓度为3.5mmol/L,由此建立了一套准确、快速的三系杂交稻鉴定体系。     

芥菜的红叶RAPD标记筛选研究

我国西南地区有丰富的芥菜资源,是南方的一种重要蔬菜.经过多年的研究,芥菜的育种方面取得一定的成绩,但是其丰富的资源尚未得到很好的开发利用.常规育种方法,限制了作物上优良基因在远缘作物间的转移.生物工程技术的兴起,为不同物种间的基因转移找到一条可行途径.而分子标记的迅速发展,更为常规育种提供了重要的辅助手段,把作物的优良性状同分子标记选择相结合,可以加速育种进展,对于目标性状的基因定位以及基因克隆均有重要意义.目前研究与目标性状基因相关的分子标记采用近等基因系和集团分离分析     

我国芦笋育种研究进展及展望

我国芦笋种植面积、产量和出口量居世界首位,但种子主要依赖进口。近年来,我国在芦笋育种方法和技术上取得了快速的发展。本文对我国在芦笋无性系杂交育种、全雄育种、多倍体育种、分子标记辅助育种等育种关键技术,及芦笋杂交技术、组织培养技术、种子生产技术等方面的研究进行了综述,同时对今后的芦笋育种技术及发展方向提出了建议。     

我院承担的两个农作物生物技术研究项目通过结题验收

2008年1月17日,由我院生物技术研究中心承担的市科技攻关项目“主要粮食作物新品种DNA指纹图谱建立与应用”和市科技合作项目“玉米分子标记辅助选择及多抗性聚合育种技术研究”通过了市科委组织的专家验收。“主要粮食作物新品种DNA指纹图谱建立与应用”项目建立了玉米、