植物叶绿体遗传转化技术及应用研究进展

叶绿体转化是植物基因工程中的新热点,叶绿体转基因通常具有较高表达水平,可以在操纵子中成簇串联,而且可以有效地防止外源基因的花粉逃逸。最近的研究逐步地扩展了人们对叶绿体基因工程的应用,许多实例表明,质体转化在作物遗传改良上有着巨大的潜力,同样在植物生物反应器的发展上也有巨大作用,可持续且高效益地生产生物医药、生物酶以及化工原材料。综述了叶绿体遗传转化技术的最新进展,重点阐述了叶绿体转化的表达调控及叶绿体转化技术的应用。     

农杆菌介导的作物遗传转化研究进展

分子生物学与植物基因工程的迅速发展,使得通过基因工程手段改良作物品质、改善作物耐胁迫能力、提高作物产量成为培育作物新品种的一种有效手段.为此,综述了农杆菌介导遗传转化的分子机制、标记基因的应用、作物转化研究进展和转基因应用前景.     

植物遗传转化方法及其在水稻遗传改良上的应用

20年来，植物遗传转化技术日臻完善。作介绍了PEG法、电激法、基因枪法、农杆菌介导法的原理及在水稻抗病虫、抗逆及品质等遗传改良上的应用现状，并展望了植物遗传转化方法的应用前景。     

农杆菌介导的甜高粱遗传转化研究进展

甜高粱具有产量高、抗逆性强等多种优点,是国内外学者研究的热点。改良甜高粱的品质,提高其适用性,具有很高的实际应用价值。农杆菌介导的植物遗传转化法具有简便、稳定及高效的优点,被广泛地应用于甜高粱的遗传改良研究中。本文从甜高粱遗传转化中品种的筛选、培养基成分的优化、标记基因的选择及实际应用等方面对农杆菌介导的甜高粱遗传转化进行了综述,并提出了今后农杆菌介导法转化甜高粱亟待解决的问题。     

CRISPR-Cas9技术介导蔬菜作物遗传改良研究进展

在植物中,CRISPR-Cas基因组编辑技术是一种改变基因功能并改良作物品种的新技术。与传统育种相比,CRISPR-Cas是一种操作简单、低成本、高效精准的技术,并且脱靶风险较低。蔬菜作物富含膳食纤维、维生素和矿物质,对人类健康至关重要。然而,随着气候环境的变化,生物和非生物胁迫对蔬菜的生产构成严重威胁,影响品质和产量。在综述中,概述了CRISPR技术发展史、CRISPR-Cas工具箱的组成、现有Cas蛋白的变体、CRISPR-Cas元件转化到植物中的方法以及基因编辑系统在蔬菜作物遗传改良应用中的具体案例,最后提出了CRISPR-Cas技术在蔬菜育种中的挑战和应用前景。     

利用花药相关基因及启动子创制雄性不育种质研究进展

杂种优势利用是大幅度提高作物产量、改良作物品质的有效途径,而作物雄性不育及优良的育性恢复种质是利用杂种优势的关键因素。为此,综述了近年来有关花药发育重要基因克隆和功能验证研究方面的重要成果,以及运用植物遗传转化工程创制植物雄性不育种质的进展。同时讨论了利用转基因技术创制作物雄性不育系、恢复系和保持系的技术策略,并对利用植物遗传转化技术创制植物杂种优势利用中"三系"种质的现状进行了分析和展望。     

生物技术在花生遗传育种中的应用

花生是我国重要的油料作物 ,同时也是重要的经济作物 ,其品质改良一直是花生育种工作者关注的问题。在采用常规育种的同时 ,生物技术在花生遗传育种中的应用发展较快 ,它对于促进作物遗传育种的发展、提高育种效率、拓展育种基础起到了积极的作用 ,为快速选育高产稳产、优质多抗的作物新品种提供了新途径。笔者概述了植物组织培养和基因标记及遗传转化等在花生育种中的研究进展 ,并指出了各个环节中应注意的问题。1　组织培养技术1 .1　胚培养胚培养是植物组织培养中发展最早的技术 ,主要用于远缘杂交时培养杂种幼胚以克服因胚乳发育不良而…     

植物原生质体技术及其应用

原生质体技术是在原生质体分离基础上,进行一系列技术操作,包括原生质体融合、遗传转化、植株再生等.原生质体技术为细胞杂交,新品种培育,及其与有关的细胞、分子和遗传等学科的交叉渗透,提供一种使用范围广、可行性强的技术体系.阐述了植物原生质体的分离培养、遗传转化等关键技术及其应用,认为原生质体技术在高等植物遗传性状的改良及生产实践中有着广阔的应用前景.     

RNA干扰技术在植物品质改良和病虫害防治中的应用

RNA干扰(RNAi)是一种强有力的分子生物学技术,近年来,在作物品质改良和病虫害控制方面取得了显著成效。尤其是在多种作物的营养富集、降低有害物质、提高次生代谢物、果实保鲜、病虫害控制等方面已成功应用于生产。应用RNAi技术改良植物营养品质和控制病虫害已成为植物营养安全的新策略。本文综述了近年来RNAi技术在植物品质改良和病虫害防治中的研究进展,并对其在现代农业发展中的潜力进行了讨论。     

植物转化受体研究进展

为了给植物组织培养技术的建立提供理论依据,推动植物快速繁殖和品种遗传改良,介绍不同转化受体系统特点及其在生产实践中的应用。主要讨论愈伤组织、原生质体、游离小孢子作为受体系统在植物组织培养、育种和转基因等方面的作用。     

基因工程在种植业上的应用及其对策

基因是生物遗传的密码 ,基因工程实现了基因重组 ,其在种植业上的应用 ,有益于创新品种、优质高产的一面 ,也有潜在风险的一面。对安徽省如何抓好基因工程研究与应用提出了建议     

小麦品种演变过程中性状遗传改良规律综述

人类通过两种途径来提高小麦的生产力水平,一是品种遗传改良;二是改善小麦生长的农田环境条件。前一途径在小麦的增产中占了较大的作用。在小麦品种演变过程中,生物学与光合生理学性状发生着遗传改良。比较明显的是植株高度降低和收获指数增加,而生物学产量、产量构成因子并没有发生明显地改变,光合器官叶片细胞结构日趋复杂,但是单位叶面积光合性能并没有得到显著地提高,氮运转指数和氮素利用效率有增加的趋势。随着全球资源与环境的压力越来越大,小麦品种的遗传改良除了仍然以抗病高产优质为主要目标以外,利用现代生物工程技术进行抗性育种、抗旱生态育种、植物营养高效育种和高光效育种等将逐渐得到加强。     

植物与有益微生物互作的分子基础及其应用的研究进展

植物与微生物在长期的侵染和抗侵染过程中逐渐形成了复杂的互作关系,二者相互利用、协同进化。一些病原微生物致病能力的变化或增强迫使植物提高抗病性,同时改进了植物的农艺性状、产量性状和品质性状。植物与微生物互作关系的分子生物学研究促进了植物基因工程育种途径的创立和生产潜力的提高,尤其微生物介导的基因转移已成为改良植物的重要工具。本文概括性综述了植物与一些主要有益微生物互作的应答反应、信号传导和分子基础,以及利用有益微生物对改良植物性状和生产水平的研究进展。描述了植物对主要有益微生物的应答途径,以及植物和农杆菌、根瘤菌、真菌及植物病毒互作的分子信号系统,并介绍了它们在基因工程、遗传育种和生产实践中的应用。对于人们正确认识有益微生物的两面性,改变传统观念,进一步利用有益微生物的正向作用提高植物抗病性、抗逆性、品质和生产潜力,培育优良作物品种等,具有一定参考价值。     

MYB转录因子在植物耐盐基因工程中的应用进展

盐胁迫是影响植物生长、发育及作物产量的重要环境因子。耐盐育种是保障农业生产的重要措施,利用基因工程技术提高植物耐盐性是优于传统育种的有效途径。MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,在包括盐胁迫在内的植物非生物胁迫调控中有重要作用。本文系统阐述了MYB转录因子的基本结构及其在拟南芥、烟草及水稻、大豆、番茄等植物耐盐基因工程中应用的研究进展,为MYB转录因子的利用及植物耐盐遗传改良及育种提供参考。     

我国抗除草剂基因工程研究进展

综述了我国在抗除草剂基因工程方面的研究进展。从抗除草剂基因工程基本原理的角度,介绍了抗除草剂基因的两主要用途：作为遗传转化的筛选标记基因,用于创造作物雄性不育系和保证作物制种纯度;培育抗除草剂转基因作物。     

生物技术与作物育种—现状与潜力

本文对现代生物技术的兴起与迅速发展,尤其在作物改良中植物细胞工程和基因工程理论与应用研究国际国内的最新进展进行了综述。提供了植物组织培养技术(包括微体繁殖、病原菌的消除、花药培养、幼胚培养、体细胞无性系变异筛选等)在作物育种中许多实际应用的例证。回顾了植物原生质体培养与原生质体融合在最近几年中的研究进展,指出在提高再生频率、扩大基因型以及融合体筛选方面仍有不少急待解决的问题。植物基因工程研究在目的基因的鉴定、分离和克隆,外源基因载体的开发、外源基因的转化方法等各个方面的迅猛进展使有些产品已获得了商业应用。依据植物生物技术理论与应用研究的现状,作者认为植物生物技术对培养高产、抗病虫害、抗逆、优质的作物新品种有着巨大的潜力和广阔前景,植物生物技术的应用必将使作物育种工作在原有传统技术基础上进一步向精确化、高效化的方向发展。     

不同年代春小麦品种产量遗传改良进度和系谱分析

试验选用黑龙江省春小麦育种史上有典型代表性的“克字号”春小麦系列品种作为研究对象,结合春小麦育种目标,分析了不同年代春小麦品种的产量遗传改良进度与系谱,表明随着年代的推移,品种产量结构中有利于增加产量的主要性状,如株粒重、株穗数、千粒重等均呈正向改进的趋势,遗传改良进度分别为50．94％、24．44％、19．70％,而且不同年代的遗传改良策略各异。在每次品种的大规模更新换代中骨干亲本起着关键作用,每个育种阶段都根据当时主栽品种的缺点及生产需要确定育种目标,有目的地引进优良亲本,进而选育出更好的品种,有效地提高小麦产量,为今后小麦育种栽培提供理论参考。     

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。     

植物多基因转化研究进展

随着植物基因工程和分子生物学研究的深入,植物遗传改良手段不断创新。在植物转基因方面,单个目的基因的转化已经不足以满足植物改良的需要,尤其是对一些代谢途径或数量性状的遗传修饰,多基因转化研究应运而生,并迅速发展。以烟草、水稻、玉米 等几种高等植物为例,概述了利用农杆菌介导法和基因枪介导法开展多基因转化的进展,以及存在的问题,展望了今后的发展方向,可为小麦等主要农作物多基因转化提供参考,促进转基因作物新品种培育。     

Advancements in plant regeneration and genetic transformation of grapevine(Vitis spp.)

Grapevine(Vitis spp.) is one of the most economically important fruit crops worldwide, and there is considerable interest in improving its major agronomic and enological traits in response to ever-changing agricultural environments and consumer demands. Molecular genetic techniques in particular, associated with rapid technological advancements, provide an attractive alternative to conventional breeding approaches for developing new grapevine varieties with enhanced yield performance, quality, stress tolerance and disease resistance. To date, several grapevine varieties have been transformed with genes associated with diverse functions through biolistic bombardment and/or Agrobacterium-mediated transformation, and transgenic grape lines have been obtained using established regeneration systems. Nevertheless, a wide range of factors, including genotype, explant source and culture medium, have been shown to affect the efficiency of plant regeneration. Moreover, the selection and use of acceptor materials, bacterial strain and cell density, selectable markers and selection methods also influence transformation efficiency. This paper provides an overview of recent advances in grapevine regeneration and genetic transformation and in-depth discussion of the major limiting factors, and discusses promising future strategies to develop robust plant regeneration and genetic transformation in grapevine.