生物技术在作物抗病育种中的应用及其研究进展

<正> 植物基因工程应用于农作物抗病育种的研究起步较晚,仅仅是近10年左右才开始的,但在短短的几年时间内即崭露头角,取得了一系列突破性进展和瞩目的成就。植物基因工程应用于作物抗病育种,并与常规育种和植保技术相结合,既是抗病育种工作的需要,也是今后抗病育种研究发展的趋势。一、作物抗病基因工程发展的回顾植物基因工程作为基因工程的一个重要组成部分,具有一套独立的技术体系,包括基因的分离、构建,特殊的载体(Ti质粒等)以及克隆、转化系统等。但是,作物抗病基因工程与常规作物育种、与植物保护研究有着千丝万缕的联系,是建立在植物病理学、分子和细胞生物学以及遗传学、生理学     

植物数量遗传学的建立、发展与展望

论述了植物数量遗传学的建立、发展与展望。重点介绍了南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室在植物数量遗传方面的研究进展,包括学科建立、主基因+多基因混合遗传分析的拓展、纯系品种群体和遗传交配设计群体的基因挖掘及基因的分子进化研究。展望了植物数量遗传的可能发展方向,包括遗传分析与作物育种和生物信息学相结合,以及海量信息分析与云计算相结合。目的在于引导植物遗传工作者的思考。     

植物基因工程技术的应用与问题

植物基因工程技术起源于５０年代初。１９５３年遗传物质ＤＮＡ的双螺旋结构的发现 ,标志着分子生物学新时代的来临。７０年代发展起来的重组ＤＮＡ技术与细胞组织培养相结合 ,使得人们有可能在体外操作基因 ,并将外源基因导入植物细胞 ,再生出转基因株 ,从而开辟了用基因工程进行作物改良的新时代。一、植物基因工程技术的应用植物基因工程技术的应用领域十分广泛 ,作物育种是目前最重要的领域之一。迄今 ,通过实验室阶段的转基因作物已达６０多种 ,包括水稻、小麦、玉米和马铃薯等粮食作物 ;棉花和大豆等经济作物 ;番茄和黄瓜等蔬菜作物 ;…     

光敏色素基因与作物改良利用

基因克隆、基因功能研究、作物转基因以及遗传育种的有效结合,对棉花等作物新品种的选育具有推动作用。在作物改良利用的基因中,光敏色素基因是一类重要的光信号传递基因,是主要的红光和远红光的光信号受体,与植物的整个生长发育过程紧密相关。详述了近年来光敏色素基因的功能、结构等方面的研究进展,对深刻研究了解植物光信号转导途径所调控的植物发育具有积极意义。     

基因编辑技术及其在作物育种中的应用与安全管理

基因组编辑技术是研究基因功能和对生物体基因进行定向改造的有力工具。随着近几年CRISPR/Cas9技术的快速发展,基因组编辑技术在作物育种领域起着越来越重要的作用。介绍了ZNFs、TALENs和CRISPR/Cas9系统的原理及在作物育种领域的研究进展,重点论述了CRISPR系统相关的变体和该系统在植物基因功能研究和作物育种中的进展。同时,也论述了基因编辑作物的检测方法及不同国家和地区对基因编辑作物的监管态度,重点介绍了美国、欧盟以及我国目前的监管态度,并分析了基因编辑作物存在的问题和发展趋势。为我国基因编辑作物的研究、安全管理和商业化批准提供了参考。     

基因工程在水稻育种中的应用进展

通过基因工程方式培育农作物新品种是目前作物育种的发展方向,它在提高作物产量、改善品质、提高抗性等方面具有巨大潜力．我国水稻育种的第三次突破将主要采取以植物基因工程为主的生物技术育种策略．本文结合作者从事水稻育种的研究工作,简要综述基因工程在水稻育种中的应用概况及研究进展,分析了基因工程在水稻育种中存在的问题,讨论应用基因工程技术进行水稻育种的发展策略．     

国家重点学科点——南京农业大学作物遗传育种专业

南京农业大学作物遗传育种专业是我国同类学科中历史最悠久、在国内外闻名的学科点,也是我国首批博士学位授权点,1989年定为国家级重点学科点,设有博士后流动站和农业部细胞遗传重点开放实验室。 主要研究方向为:(1)植物育种的原理和方法,选育稻、麦、棉、大豆等主要作物高产、优质、多抗新品种,尤其侧重在育种目标基因的发掘利用,群体种质的合成与改良,育种性状的遗传与选育,杂种优势利用,群体光能利用效率的育种,种子生产原理和方法等;     

小麦抗病相关基因聚合育种的研究进展

育种是通过创造遗传变异、改良遗传特性以培育优良植物新品种的技术,将基因聚合分子育种与常规育种技术相结合已成为今后作物育种家研究的新方向。基因聚合分子育种主要包括2个方面,即遗传转化基因聚合分子育种和分子标记筛选基因聚合分子育种。近年来,随着现代分子育种技术的不断发展、小麦抗病基因的不断发掘,小麦抗病分子育种工作取得了重大进展。就小麦白粉病、锈病、赤霉病的抗性基因聚合育种的研究情况进行了综述,并对目前小麦抗病育种的前景进行了展望。     

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。     

美国植物育种研究布局及对中国的启示

美国在植物育种领域处于世界领先水平,在一定程度上引领着国际种业的发展方向。分析美国植物育种领域的研究布局,可以为中国的植物育种研究方向的确定和研究计划的制订提供参考。本文分析了美国两项重要的植物育种研究计划的目标、研究重点、特点与影响,发现其育种正从单纯地关注技术向关注粮食安全、环境和可持续性转变,植物育种已进入大数据时代,多学科融合将催生育种领域突破性技术的产生。为此提出中国应重视基因资源的保存和信息化管理及共享,加强作物遗传改良的新方法与新工具的研发,注重作物分子生物学层面的研究以及信息技术在育种领域的应用。     

国审玉米新品种——吉农玉218

正1 研究团队玉米分子育种创新团队主要成员:马义勇,农艺师,研究方向为玉米遗传育种;关淑艳,教授,博士生导师,研究方向为玉米遗传育种与植物基因工程;王丕武,教授,博士生导师,研究方向为玉米常规和分子育种;刘思言,副教授,硕士生导师,研究方向为玉米分子育种;曲静,高级实验师,研究方向为玉米分子育种;姚丹,教授,硕生导师,研究方向为作物分子育种。团队先后主持完成了国家科技部、国家农业农村部、     

植物单倍体育种研究进展

很多植物存在生殖周期长、基因杂合度高、自交不亲和,且育种周期长、难度大等问题。植物单倍体加倍能够使植株快速纯合、使隐性基因表达,并且在形成单倍体过程中能够产生新的性状,创新种质资源。利用单倍体进行作物育种,可以加快育种进程、节约时间和成本、提高育种效率,是现代作物育种中快速、有效的方法之一。总结了单倍体的获得、加倍技术、鉴定方法以及单倍体研究进展,可为植物遗传育种提供技术和理论依据。     

辽宁省农业科学院创新中心农作物分子改良研究室简介

辽宁省农业科学院创新中心农作物分子改良研究室,主要从事水稻和高粱等作物分子育种研究,挖掘重要农艺性状相关基因和分子标记,研究基因功能,利用生物育种技术改良、创制新材料和新品种。     

南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室

南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室于2001年9月通过专家论证，同年10月经科技部批准建设，2003年8月通过科技部组织的专家验收。实验室是在农业部原重点开放实验室、教育部重点实验摩以及国家大豆改良中心的基础上．依托作物遗传育种与蔬菜学两个国家重点学科建最的。实验室本着“开放、流动、联合、竞争”的原则，主要在基因和基因组水平上开展水稻、小麦、棉花、大矗、蔬菜等作物的遗传．种质创新和良种煞育等方面研究。研究方向。     

植物种质资源保存现状与对策研究(英文)

植物种质资源是发展农业生产、开展作物育种以及提高生物工程的物质基础和重要关键。中国是世界栽培植物主要的起源中心之一,也是世界上植物资源和生物多样性最丰富的国家之一。加强植物种质资源保存与利用研究,具有深远的作用和意义。文中综述了全球及中国植物种质资源的保存现状与利用以及存在的问题,并通过对世界各国对植物种质资源保护措施的分析,得出我国种质资源保存的对策,即种质资源收集和保存、种质资源信息网络建设和国家立法与政策保护3方面。     

作物基因工程的生态问题

常规育种方法是在亚种间或与野生种杂交。而利用基因工程方法的育种则可克服常规育种方法所不能克服的不亲和性,从亲缘种、远缘种甚至非植物的生物中将基因转移到作物中。分子生物学家们往往认为转基因生物没多大生态危险,甚至可以消除这种危险,因为转移到作物中的是单基因,而不是一大群基因。直到近来,人们才注意到带有通过基因工程获得的新性状的新类型可能成为环境的危害(Hoffman 1990)。关于作物基因工程的安全性及应用范围问题已在世界各国引起广泛争论(Pimentel等1989)。     

指天蕉β-1，3-葡聚糖酶基因全长cDNA的克隆及序列分析

 【目的】克隆植物中主要的防卫基因β-1, 3-葡聚糖酶基因,为该基因功能研究和有效利用提供理论依据。【方法】通过分析芭蕉科植物的β-1,3-葡聚糖酶基因,据其保守区域设计一对简并引物,通过RACE法从野生指天蕉中克隆得到一个β-1,3-葡聚糖酶基因的全长cDNA——glu。【结果】glu全长为1 114 bp,其推导的氨基酸序列与GenBank中其它来源的β-1,3-葡聚糖酶蛋白序列的相似性为54%—71%。其中,与芭蕉科植物Grand Nain的β-1,3-葡聚糖酶蛋白序列的相似性最高（71%）。【结论】在芭蕉类作物中克隆了一个新的β-1,3-葡聚糖酶基因,为进一步研究该基因的功能并应用于作物转基因抗病育种研究奠定了基础。     

植物生理学回顾与展望

植物生理学是农学的主要学科领域,与作物生产密切相关。本文重点回顾了国际和国内作物生物学发展的历程和科学前辈,并侧重与农业生产密切相关的植物生理学研究,包括光合作用,水分生理、营养生理、逆境生理、激素调控等。近年来,随着分子生物学的发展,植物生理学目前已经进入到多个学科领域,植物基因组、转录组、表观组、蛋白质组、代谢组等研究迅速发展,为大规模解析植物各种复杂的生理过程奠定了基础,也为作物的高产优质多抗育种与绿色栽培创造了条件。     

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…     

植物杂种致死研究进展

植物杂种致死是一种生殖隔离亚类型,属于合子后生殖隔离方式,对物种形成与保持物种的完整性具有重要的作用,同时也是育种家培育新品种过程中可能会遇到的难题。对存在于多个物种中杂种致死事例的研究,有助于理解生殖隔离的发生机制,并把致死基因应用到作物育种程序中为作物育种提供理论指导。就植物杂种致死事例、致死影响因素、遗传模式研究、基因定位等方面进行了综述,并对现代生物信息学技术应用到杂种致死现象中进行了展望,以期进一步揭示杂种致死发生机制、致死基因的结构和功能。