玉米对镉胁迫的响应及其耐镉机制研究进展

近年来,土壤重金属污染已成为严重的环境问题,对作物生产、粮食安全和人类健康构成巨大威胁。镉(Cd)由于在环境中具有潜在的毒性和高流动性,使其成为重金属中毒性最大、分布最广泛的污染物之一。玉米作为我国和世界上主要的农作物,具有生物量大,叶片、茎秆Cd富集能力高,其向籽粒转运能力较低的特点,是比较理想的Cd污染土壤修复植物。玉米生长会受到Cd胁迫浓度、胁迫时期及环境条件的影响,且品种间存在差异,不同品种对Cd毒害的耐受性不同。本文在介绍玉米对Cd吸收、转运方式及其在不同器官分布的基础上,着重阐述了Cd对玉米生长发育和对水分代谢、矿质养分代谢、光合作用和呼吸作用等主要代谢过程的影响;并从耐逆性和避逆性两方面探讨了玉米对Cd的耐受机制。结合已有研究发现,现阶段主要以不同玉米品种对Cd胁迫的生理生化响应及其耐Cd差异比较研究为主,对其存在差异的生理、尤其分子机制还缺乏深入研究;同时,对玉米Cd耐受性评价标准不一致,是以生长受到影响的程度还是以器官中镉含量作为品种对镉耐受性的判断标准还有待于商榷。未来这些问题的解决将为利用生物技术手段培育适合不同Cd污染区域的玉米品种,实现玉米产业的可持续发展奠定基础。     

苎麻在镉污染土壤修复中的研究进展

苎麻(Boehmeria nivea L.)是一种对土壤中镉(Cd)污染极具清除潜力的纤维作物。综述了苎麻在土壤镉污染修复中的最新研究进展。研究表明,苎麻虽然不是重金属超积累植物,但是它对镉表现出较强的吸收能力和耐受性,且品种间Cd耐受性差异显著;添加螯合剂,可显著增强苎麻对Cd的吸收和积累能力。目前,对苎麻耐Cd性强的相关机制仍不甚了解。因此,镉胁迫下苎麻的生理响应和基因表达、耐Cd基因的挖掘和鉴定、相关转基因苎麻的研究和应用等必将成为今后研究的重点。     

利用突变体揭示植物重金属镉抗性和积累机制的研究进展

重金属镉是土壤中毒性最强的污染物之一,不但严重影响植物生长发育,而且通过植物体内积累进入食物链危害人类健康。突变体不但是作物改良的重要资源,也是基因功能研究的基础材料。总结了利用各种突变体对植物镉抗性和积累的分子机理所做的研究和取得的丰硕成果,在此基础上提出了参考模式植物在作物上利用突变体开展作物抗镉、低积累机制及分子育种研究的策略,为作物抗镉和低积累品种的选育提供理论指导。     

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。     

分子标记辅助选择在作物改良中的应用概述

DNA分子标记技术辅助选择是当今作物育种的重要方法之一,并在作物改良中得到日益广泛的应用。本文从分子标记辅助选择的特点,在农作物育种中的应用状况和存在问题及解决方法几个方面进行了概述。     

基于多组学解析作物杂种优势机制及其利用展望

近年来,多种粮食和蔬菜作物的杂种优势利用,培育和改良了大量的高产、优质的品种,但杂种优势的遗传机制研究一直是育种家研究的重点、难点问题。本文综述了基于多组学技术解析作物杂种优势机制研究的最新动态,结果表明不同遗传背景材料和不同性状的杂种优势遗传基础解释并不相同,单一的模式并不能够完全解释其遗传机制。前期多组学分析解析表明,杂种优势分子机制主要与植物生长和发育相关通路上的特定基因表达有关,促使其他基因发挥最大遗传贡献,提高杂种植物对环境的耐受性。本文还总结了预测农作物产量等相关性状杂种优势育种值的方法,以期为解析作物杂种优势机制及杂交种选育提供参考。最后,文章展望了作物杂种优势利用面临的新机遇,基于新型基因组技术构建控制杂种优势的等位基因数据库,创制符合育种目标新种质,推动我国作物工程化育种进程。     

小分子RNA干涉技术在农作物基因沉默中的应用现状

基因沉默技术对于现代农作物分子育种过程具有重要作用.本文简要综述了小分子RNA介导的基因沉默技术作为传统的反向遗传学手段,在农作物基因组功能分析中的应用现状,主要包括小分子RNA的起源和合成机制,在作物中的生物学功能,结合VIGS技术在作物功能基因组学中的应用.     

水稻和小麦累积镉和砷的机制与阻控对策

农作物可食用部位累积的镉和砷是人体摄入镉和砷的主要来源之一.研究农作物对镉和砷的累积机制,在此基础上研发阻控农作物对镉和砷累积的方法和技术,是保障被污染农田的安全利用和农产品质量安全的最有效途径,对解决农田镉、砷污染难题具有重大意义.鉴于水稻和小麦是中国最主要的粮食作物,本文就水稻和小麦对镉和砷的吸收、积累和转运机制进行了综述,比较和分析了镉、砷在土壤-作物系统中迁移、转化过程中的异同点及其相应的阻控对策,并探讨了该领域未来的研究方向.     

作物基因工程育种研究进展与展望

本文综述了作物基因工程育种的主要内容、应用,着重探讨了其技术体系及其在农作物的最新研究进展；并展望了基因工程在西藏作物育种中的发展前景。     

RNA干扰在农业分子育种中的研究进展

探讨了RNA干扰技术的分子机制及其在农业分子育种中的应用,随着研究的深入,RNA干扰必将成为遗传育种工作者改良作物品质,培养抗虫、抗病毒新品种的有力手段。