小麦抗病育种最新研究进展
小麦基因育种实验报告
一、实验背景小麦(Triticum aestivum L.)作为全球最重要的粮食作物之一,其产量和品质的提高对于保障全球粮食安全具有重要意义。
近年来,随着分子生物学和基因工程技术的快速发展,小麦基因育种成为研究热点。
本实验旨在通过基因工程技术,将外源抗病基因导入小麦基因组,培育出抗病、高产的小麦新品种。
二、实验材料与方法1. 实验材料- 小麦品种:普通小麦品种“扬麦11号”- 抗病基因:来源于抗病小麦品种“抗病9号”的Rab基因- 重组质粒:含有Rab基因的重组质粒pUC19- 载体菌:大肠杆菌DH5α- 转化试剂:钙离子- 植物细胞培养基:MS培养基2. 实验方法1. 构建重组质粒- 将抗病基因Rab从抗病小麦品种“抗病9号”中克隆到载体质粒pUC19中,构建重组质粒pUC19-Rab。
- 转化大肠杆菌- 将重组质粒pUC19-Rab转化到大肠杆菌DH5α中,筛选阳性克隆。
- 植物细胞培养- 将阳性克隆提取质粒,电转化小麦愈伤组织,筛选阳性愈伤组织。
- 愈伤组织再生- 将阳性愈伤组织诱导分化再生小麦植株。
- 抗病性鉴定- 将再生植株接种白粉病菌,观察植株抗病性。
- 分子鉴定- 对抗病植株进行PCR扩增,检测Rab基因插入情况。
三、实验结果与分析1. 构建重组质粒成功构建了含有抗病基因Rab的重组质粒pUC19-Rab。
2. 转化大肠杆菌转化效率达到90%以上,获得阳性克隆。
3. 植物细胞培养成功诱导出阳性愈伤组织,再生出小麦植株。
4. 抗病性鉴定部分再生植株表现出较强的抗病性,抗病率约为60%。
5. 分子鉴定PCR扩增结果显示,部分再生植株中含有Rab基因。
四、实验结论本实验成功地将抗病基因Rab导入小麦基因组,获得了抗病、高产的小麦新品种。
这为小麦基因育种提供了新的思路和方法,有助于提高小麦产量和品质,保障粮食安全。
五、实验讨论1. 重组质粒构建成功,转化效率较高,表明实验方法可行。
2. 部分再生植株表现出较强的抗病性,说明抗病基因Rab已成功导入小麦基因组。
小麦抗逆育种研究进展
小麦抗逆育种研究进展小麦是我国的重要粮食作物之一,也是国际上的主要粮食作物之一,其产量与品质的稳定提高,对于保障国家粮食安全和提高人民生活水平具有重要的意义。
然而,全球气候变化和人口增长等因素对小麦生产及品质提供了严峻的挑战,如何解决这些问题是小麦育种研究的重要方向之一。
目前,小麦抗逆性状的育种研究已成为小麦育种的主要研究方向之一。
一、小麦抗逆育种之旅随着人类不断的发展,全球气候变化、土地荒漠化、干旱缺水等问题愈演愈烈,对小麦的生产和品质提出了极大的挑战。
为了解决这些问题,科学界开始进行小麦抗逆性状的育种研究。
然而,小麦育种研究的过程其实是一条充满了坎坷和曲折的“抗逆之旅”。
20世纪80年代初,科学界开始将小麦抗逆性状作为研究重点,但由于小麦生长特性复杂,遗传表现复杂多变,因此制约了小麦抗逆性状的育种研究。
然而,随着信息技术和分子生物学的不断发展,小麦抗逆育种也得到了快速发展。
二、小麦抗逆育种的研究方法小麦育种的研究方法主要分为常规育种和分子育种两种。
1、常规育种方法常规育种方法主要分亲本选择和选育技术两大块。
亲本选择主要包括小麦品种的评价和筛选,主要是通过外部形态、生长习性、农艺性状、耐性等多个方面的评价来对要育种的品种进行筛选和定向选择。
选育技术方面则主要包括杂交育种和后代选择两种方式。
杂交育种主要是通过不同种类的杂交组合,进而获得新的品种,而后代选择则是在杂交后代中,通过一些简单的示范,获得符合要求且稳定的品种。
2、分子育种分子育种是应用基因工程学、生物信息学、分子遗传学等技术研究与应用育种。
分子育种可以快速有效地获得高适应性、高产、高品质的小麦新品种,因此在小麦抗逆育种中发挥着越来越重要的作用。
三、小麦抗逆育种研究的进步近20年来,小麦抗逆育种取得了很大的进步。
由于小麦生长习性的复杂性和抗逆性状的多样性,小麦抗逆育种研究涉及到生长发育、代谢调控、形态结构、分子遗传、基因表达调节、信号转导等多个领域。
小麦黄花叶病抗性研究及育种应用进展
核农学报2024,38(5):0861~0869Journal of Nuclear Agricultural Sciences小麦黄花叶病抗性研究及育种应用进展范德佳王汝琴何震天张容王建华韩燕陈士强 *(江苏里下河地区农业科学研究所,江苏扬州225007)摘要:小麦黄花叶病是一种全球性的土传病毒病,严重时会导致小麦产量大幅下降。
小麦黄花叶病毒(WYMV)是主要的病原体之一,属于马铃薯Y病毒科(Potyviridae)大麦黄花叶病毒属(Bymovirus),以禾谷多黏菌(Polymyxa graminis)为媒介感染小麦。
目前已鉴定出14个抗WYMV的基因位点,图位克隆了1个抗病基因,证实了3个基因具有抗病性调控功能,已育成多个抗病小麦品种(系)。
本文从小麦黄花叶病毒的病原体特性、病害分布、小麦抗性遗传和抗病育种等方面,综述了WYMV及小麦抗病性的研究进展,并对WYMV抗性基因挖掘和小麦抗病育种应用进行了展望。
关键词:小麦黄花叶病;病毒特性;抗病基因;抗病育种DOI:10.11869/j.issn.1000⁃8551.2024.05.0861小麦黄花叶病是一种在世界各地广泛发生的土传病毒病,可导致小麦产量大幅度降低,其中中国有约200万公顷冬小麦的生产受到小麦黄花叶病的威胁。
该病害在我国最早发现于四川省雅安市,目前已扩展至长江中下游以及淮河流域,在山东、河南、江苏、安徽、湖北、陕西等地相继发生[1-3]。
其症状与非生物胁迫(营养缺乏、霜冻或涝渍等)导致的老叶褪绿不同,黄化斑点在小麦幼苗的新生叶上即可表现出来。
一般而言,受感染小麦植株在营养生长期新生叶呈现黄色,在拔节期生长发育迟缓或成熟延迟,最终导致产量下降,病害严重时小麦加工和烘焙品质也会大幅降低。
我国的小麦黄花叶病主要由小麦黄花叶病毒(wheat yellow mosaic virus, WYMV)和中国小麦花叶病毒(Chinese wheat mosaic virus, CWMV)侵染导致,WYMV在中国和日本均有分布,而CWMV仅分布在中国的山东、河南、河北、江苏等地[1]。
小麦抗病品种的选育研究
小麦抗病品种的選育研究小麦抗病品种的选育研究当今世界面临着粮食安全的重大挑战,小麦作为全球最主要的粮食作物之一,其产量和品质的提高对于保障人类粮食需求至关重要。
然而,小麦种植过程中常常受到各种病害的侵袭,对小麦产量和质量造成了严重的损失。
因此,选育出抗病品种是解决这一问题的有效途径。
本文将对小麦抗病品种的选育研究进行探讨。
一、研究背景小麦在生长发育过程中容易受到多种病害的危害,其中包括条锈病、赤霉病、白粉病等。
这些病害不仅直接降低了小麦产量和品质,还导致了农业生态环境的破坏。
因此,选育出抗病品种对于保障小麦产业的可持续发展至关重要。
二、抗病品种选育的基本原理1. 遗传多样性的利用小麦的抗病性受到遗传因素的控制,因此,选育抗病品种的第一步是利用小麦种质资源中的遗传多样性。
通过对不同小麦品种进行混合杂交或杂交后代的选择,可以获得具有较高抗病性的个体。
2. 抗病基因的筛选抗病品种的选育还需要对小麦植株中的抗病基因进行筛选。
通过分子标记技术和遗传连锁图谱分析,可以准确地鉴定出与抗病性相关的基因。
进一步利用基因工程技术,可以将这些抗病基因导入到普通小麦品种中,提高其抗病性能力。
三、抗病品种选育的方法1. 病原菌的筛选选育抗病小麦品种的第一步是对引起小麦病害的病原菌进行筛选。
通过在不同地区和不同气候条件下采集小麦病害样本,提取样本中的病原菌,并对其进行鉴定和分类。
这样可以为后续的抗病品种选育工作提供基础数据。
2. 抗病性评价抗病性评价是选育抗病品种的重要环节。
通过人工接种或自然发病的方式,对小麦种质资源中的抗病性进行评价和筛选。
评价指标可以包括病程发展速度、病害程度和抗病效果等。
通过多次评价,找出抗病性较强的品种或个体。
3. 遗传改良遗传改良是选育抗病小麦品种的最主要方法之一。
在遗传改良过程中,可以利用传统的杂交育种、自交系选择和后代选择等方法,提高小麦的抗病性。
同时,还可以利用基因工程技术将抗病基因导入普通小麦品种中,提高其抗病性能力。
小麦抗病基因的鉴定与研究
小麦抗病基因的鉴定与研究小麦是世界上最重要的粮食作物之一,在我国也占有重要的地位。
但是,在小麦的生长过程中,常常会出现各种病害,这些病害对小麦的生长发育和产量都会造成严重的影响。
因此,研究小麦抗病基因成为了当前农业科技研究领域的重要课题之一。
一、小麦抗病基因的鉴定小麦抗病基因的鉴定是当前研究的重点之一。
抗病基因是指在小麦生长过程中,能够发挥免疫作用,抵抗各种病害的基因。
研究人员通过遗传学和分子生物学等手段进行鉴定,以便更好地理解小麦抗病基因的作用机理,从而减少小麦生产中发生的病害造成的损失。
目前,已经鉴定出了很多与小麦抗病性相关的基因,如抗小麦白粉病基因QTL、抗小麦黑穗病基因LYHM、抗小麦赤霉病基因Bx17等。
这些基因的鉴定不但为小麦疾病防控提供了科学依据,同时还为人们研究小麦抗病性的形成机制提供了重要参考。
二、小麦抗病基因的研究进展随着现代科技的不断发展,小麦抗病基因的研究也取得了很大的进展。
以小麦白粉病为例,研究人员通过利用分子标记、序列分析和表达谱技术等手段,挖掘了与小麦白粉病抗性相关的基因和信号通路,并对其中部分基因进行了功能验证。
同时,研究人员还利用转基因技术对小麦进行了基因改良,通过将抗病基因导入小麦中,提高了小麦的抗病性。
这为小麦的抗病性改良提供了新思路和新途径。
三、小麦抗病基因的应用前景小麦抗病基因的研究不但能够促进小麦产业的发展,还对保障国家粮食安全具有重要意义。
未来,基于小麦抗病基因的研究将会在以下几个方面得到应用:1、基因指导育种。
研究人员可以通过基因鉴定和分析,筛选出与小麦抗病性相关的优秀品种和抗病基因,从而加速育种进程,提高小麦产量和质量。
2、基因改良。
通过导入抗病基因,改良小麦品种,提高其抗病性和抗逆性,逐步减少对农药的依赖,从而保障农业生产的持续发展。
3、探究抗病性形成机制。
通过对小麦抗病基因的鉴定和研究,可以深入探究小麦抗病性的形成机理,为抗病性育种和生物技术研究提供有力支撑和参考。
高产抗病小麦新品种—中育9302
高产抗病小麦新品种—中育9302摘要小麦是我国主要的粮食作物之一,其重要性不言而喻。
近年来,随着人口的增加和生活水平的提高,消费者对健康食品的需求也越来越高。
高产抗病小麦新品种中育9302是一种针对这种需求而培育的新品种,具有高产、耐病、营养丰富等优点。
本文主要介绍中育9302的育种方法、特性及应用前景等方面。
关键词:小麦;新品种;中育9302;高产;抗病;营养丰富一、引言小麦是我国的主要粮食作物之一,种植面积广,产量高,为我国人民的饮食健康提供了重要保障。
然而,自然灾害和病虫害的侵袭使得小麦的产量和品质难以保证。
因此,培育高产抗病小麦新品种就显得尤为重要。
中育9302就是一款针对这种需求而培育的新品种,其具有高产、抗病、营养丰富等特点。
二、育种方法中育9302的育种方法主要采用了遗传育种和分子标记辅助选择技术。
在遗传育种方面,选取了耐病、高产表现突出的小麦品种进行配对杂交,同时结合选择、筛选等手段对后代进行多轮选择和筛选,最终得到了表现优异的F9代后代。
在分子标记辅助选择技术方面,主要采用了分子标记标记法、多点标记标记法和群体多重连锁分析法等方法,从而提高了选育效率和选育准确性。
三、特性1.高产中育9302的高产性表现十分突出,每亩产量可达到1100公斤以上,较传统品种提高了10%左右,大大增加了小麦的产量。
2.抗病中育9302的抗病能力也非常强大,对小麦白粉病、锈病、叶锈病等多种病害均有较好的抵抗力,从而减少了农民的防病投入,提高了经济效益。
3.营养丰富中育9302的面粉质量好,蛋白质含量高,富含多种维生素和矿物质,具有较高的营养价值,能够满足消费者对健康食品的需求。
四、应用前景中育9302作为一款高产抗病小麦新品种,具有广泛的应用前景。
一方面,它可以成为小麦种植的重要品种,推动小麦的高效、可持续种植。
另一方面,它能够满足消费者对健康食品的需求,带动食品产业的发展。
因此,中育9302具有很高的经济和社会价值。
优质抗病高产小麦新品种川麦614
2023年第11期新品种160优质抗病高产小麦新品种川麦614郑建敏 蒲宗君 罗江陶 邓清燕 王德君(四川省农业科学院作物研究所/粮油作物绿色种质创新与遗传改良四川省重点实验室/农业农村部西南地区小麦生物学与遗传育种重点实验室,成都610066)摘要:川麦614是四川省农业科学院作物研究所选育的优质中筋小麦新品种,组合为Ta1/02-3987,抗条锈病、白粉病,耐赤霉病。
其籽粒均匀度高,膨化效果好;茎秆壁厚,具有耐低温特性。
2年区域试验每667m2平均产量402.10kg,较对照绵麦367增产5.1%;生产试验产量468.77kg,比对照绵麦367增产8.8%。
2023年5月通过四川省农作物品种审定委员会审定,审定编号:川审麦20220003。
关键词:川麦614;优质中筋;抗病;高产A New Wheat Variety Chuanmai 614 with High Quality,Disease Resistance and High YieldZHENG Jianmin,PU Zongjun,LUO Jiangtao,DENG Qingyan,WANG Dejun(Crop Research Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences/Environment-Friendly Crop Germplasm Innovation and Genetic Improvement Key Laboratory of Sichuan Province/ Key Laboratory of Wheat Biology and Genetic Improvement on Southwestern China(Ministry of Agriculture and Rural Affairs of P.R.C.),Chengdu 610066)随着社会经济的发展和生活水平的提高,如何利用有限的耕地资源生产品质优、效益高、绿色健康的农作物产品来满足人们的需求成为育种工作者关注的重点,育种改良是改善品质、提高单产、聚合多种抗病性(减少农药施用量)等工作的有效途径。
小麦抗赤霉病育种研究进展
小麦病 害 , 几乎 每年 都 在 美 国 的一 些 地 区造 成 严 重危
害 。过 去 1 0年 间 , 霉病 在 伊利 诺州 、 赤 印第安 纳 州 、 密
分 化 、 病 机制 、 源 筛 选 和 鉴定 、 抗 抗 抗病 基 凶的 分 子标 记 和 克 隆 以及 抗 赤霉病 育 种 5 方 面概述 c 国小 麦抗 个 t l
道 , 1  ̄2  ̄ 件下 , 对湿 度低于 9 子囊 孢子 不 在 8 0 C条 相 5
能释 放 ; 相对 湿度 达 9 以上时 开始有 少 量释放 , 5 饱和
湿 度下释 放 量最 多 。 囊孢 子对 低温 的抵抗 力很 强 , 子 在 我 国东 北 及西 北 各地 , 残 体 上 子囊 壳 内的子 囊 孢 子 病 均 能 顺利 越 冬 。带 菌 残体 内的 菌丝体 不论 在室 内和室
D Jl . 9 9ji n 1 0 2 0 2 1 . 3 2 O :03 6 /. s . 0 15 8 . 0 1 0 。 4 s
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L io x n,GuN i i I a —u X a - e,Z a g Y - o g j h n us n
收稿 日期 :0 01 —1 2 1— 22 作 者 简介 : 李小 勋 (9 9 ) 男, 1 7 一 , 河北 沧 州人 , 长期从 事农
业技术推广工作 。
赤霉 病 育 种研 究进 展 , 讨 目前 小麦抗 赤 霉 病 育 种 巾 探
存 在 的 问题 , 对其 发展 前 景进行 展望 。 并
21 年 第 2 01 5卷 第 3期
小麦遗传育种的进展与应用
小麦遗传育种的进展与应用近年来,随着生物技术的不断发展,小麦遗传育种科技也在不断地提高。
小麦不仅是人们的主要粮食作物之一,还是世界上最主要的经济作物之一。
因此,小麦遗传育种对于促进农业发展、保障粮食安全、推进乡村振兴等具有非常重要的意义。
本文将重点介绍小麦遗传育种的进展与应用。
一、小麦基因组测序技术的发展小麦基因组测序是小麦遗传育种的重要技术之一。
随着测序技术的不断进步,小麦的基因组测序工作已经取得了一系列的成果。
2005年,小麦基因组测序工作正式启动,经过10年的努力,小麦A基因组、B基因组和D基因组分别被测序完成。
2018年,针对小麦的整合性基因组测序工作正式完成。
这项工作的完成,为了解小麦基因组结构、功能和演化等提供了重要的基础。
更重要的是,小麦基因组测序为进一步遗传育种和转基因育种提供了更有力的技术支撑。
二、小麦育种技术的发展随着生物技术的应用,小麦育种技术也在不断地提高。
小麦育种技术涉及到小麦的多个方面,包括小麦的品质、抗病性、适应性等。
a) 小麦品质改良技术小麦品质是小麦作为食品材料的主要指标。
小麦品质改良技术是小麦育种的重要组成部分之一。
传统的小麦品质改良技术主要是在育种过程中筛选优良品种。
近年来,随着基因工程技术的不断发展,越来越多的研究人员利用基因编辑技术和基因工程技术来改良小麦品质。
这些技术使得小麦的品质改良更加高效和精准。
b) 小麦抗病育种技术小麦是受很多病害和害虫危害的作物之一。
小麦抗病育种技术是指利用小麦遗传基础和相关技术,培育出抗病性更强的小麦品种。
传统的小麦抗病育种技术主要是利用育种过程中的自然遗传变异来实现。
但是由于传统育种方法的方式受到时间、资源等方面的限制,在达到理想的效果上有所欠缺。
因此,基因工程技术被广泛应用于小麦抗病育种方面。
利用基因工程技术可以将目标基因引入小麦基因组中,从而使得小麦具有更强的抗病性。
c) 小麦适应性改良技术小麦适应性是指小麦对环境变化的适应能力。
小麦育种研究进展及趋势分析
小麦育种研究进展及趋势分析小麦作为我国重要粮食作物之一,一直以来受到政府和科学界的高度关注。
作为小麦育种研究的核心,小麦种质资源的收集、整理和鉴定一直是育种研究的重要方向。
同时,小麦产量、品质稳定性与抗病性也是小麦育种研究的重要策略和目标之一。
一、小麦育种研究现状1. 小麦种质资源的收集与鉴定收集和鉴定小麦种质资源是小麦育种研究的重要环节。
现阶段,我国已经建立了较为完善的小麦种质资源库,收集并保存了大量的小麦种质资源,覆盖了全国的主要生产区域。
同时,我国还对小麦种质资源进行了鉴定和分类,包括国家小麦种质资源鉴定与分类、我国小麦遗传资源评估、小麦主要病害鉴定等等。
这些工作为小麦育种研究提供了丰富的遗传学和生理学研究素材。
2. 小麦品质稳定性的研究小麦品质稳定性一直以来是小麦育种研究的重点之一。
小麦的品质主要包括粒形、蛋白质含量以及耐贮性等方面。
目前,国内外学者在研究小麦品质稳定性的同时,也在探索品质形成机理以及优良品种遗传基础等方面的问题。
该领域的研究将有助于提高小麦生产及加工的品质和附加值。
3. 小麦产量和抗病性研究小麦产量和抗病性也是小麦育种研究的重要领域。
近年来,随着工业化和城市化的加速,小麦种植环境的变化以及病害的变异和复杂性也在不断增加。
因此,小麦产量和抗病性的研究也必须随之调整方向。
其中,在小麦产量研究方面,目前主要依靠株高和灌浆期长短方案来提高小麦的产量。
在抗病性方面,已有大量的小麦育种研究取得了显著的进展,通过深入研究小麦病害的发生机理以及遗传基础等方面,并通过进一步研究育种策略,研制出了许多抗病性强、产量高的新品种。
二、小麦育种研究趋势1. 基因编辑技术在小麦育种中的应用基因编辑技术是在基因本身上直接进行修改和编辑的新型遗传技术。
通过应用基因编辑技术,研究者可以选择性地删除或替换小麦中具有不良特性的基因,或者增强某些有益特性的基因。
这种新型技术不仅适用于小麦育种,也可以应用于其他植物和动物的育种研究。
小麦条锈病和白粉病成株抗性研究进展与展望
小麦条锈病和白粉病成株抗性研究进展与展望一、概述小麦条锈病和白粉病作为全球范围内广泛发生的两种真菌病害,长期以来对小麦生产构成了严重威胁。
这两种病害不仅导致小麦叶片和茎秆受损,影响光合作用和养分传输,更严重者会直接导致小麦减产和品质下降,给全球粮食安全和农业生产带来了巨大挑战。
对于小麦条锈病和白粉病的防治研究,尤其是成株抗性研究,一直是全球农业科研领域的热点和难点。
成株抗性是小麦抗病育种的重要方向,通过挖掘和利用小麦自身的抗性基因,培育出对条锈病和白粉病具有持久抗性的小麦品种,是实现小麦安全生产和可持续发展的重要途径。
在过去的几十年中,研究者们通过基因组学、蛋白质组学、细胞生物学等跨学科的研究手段,不断深入地揭示了小麦条锈病和白粉病的发病机理和抗性机制,取得了一系列重要的研究进展。
尽管取得了一定的进展,但小麦条锈病和白粉病的成株抗性研究仍面临着诸多挑战和问题。
现有的抗性基因在实际应用中仍存在抗性不稳定、持久性不强等问题;新的优势生理小种的不断出现,也对现有品种的抗病性提出了更高的挑战。
未来的研究需要进一步加强抗性基因的作用机制研究,提高抗性品种的选育效率,同时加强环境因素对抗性影响的研究,以更好地应对这些挑战。
小麦条锈病和白粉病成株抗性研究是一个充满挑战和机遇的领域。
随着科学技术的不断进步和研究方法的不断创新,相信未来我们一定能够取得更多的突破和进展,为小麦的安全生产和可持续发展提供有力的科技支撑。
1. 小麦条锈病和白粉病的概述小麦条锈病和白粉病是两种严重影响小麦生产的真菌病害,对全球小麦种植区域构成严重威胁。
这两种病害不仅会导致小麦产量的大幅下降,还会影响其品质,给农业生产带来巨大损失。
小麦条锈病,又称黄疸病,是由条形柄锈菌()引起的一种病害。
该病害自小麦出苗至成熟都有可能发生,主要危害叶片,其次是叶鞘、茎秆,严重时甚至侵染穗部、颖壳和芒等组织。
条锈病的典型症状是在叶片上形成鲜黄色的夏孢子堆,发病后期叶片表皮破裂,出现锈色粉状物,最终叶片干枯死亡。
基于文献计量的国内外小麦遗传育种研究进展
基于文献计量的国内外小麦遗传育种研究进展1. 引言1.1 研究背景小麦作为世界上重要的粮食作物之一,对人类的生存和发展具有重要意义。
随着人口的增长和粮食需求的不断增加,如何提高小麦的产量和品质成为全球农业研究的重要课题。
遗传育种作为提高作物产量和品质的重要手段,正受到越来越多的关注。
小麦作为自受精植物,在育种过程中存在着遗传多样性较低和遗传进展缓慢的问题。
如何通过利用小麦自身的遗传资源和改良方法,提高小麦产量和抗逆性,成为当前遗传育种研究的重要方向。
国内外在小麦遗传育种领域取得了一系列的研究成果,涉及到小麦育种目标的确定、遗传育种理论的创新、遗传育种方法的改进等方面。
通过对国内外小麦遗传育种研究进展的分析和总结,可以为今后的研究提供一定的启示,推动小麦遗传育种领域的发展。
1.2 研究目的小麦是世界上最重要的粮食作物之一,对我国农业生产和粮食安全具有重要意义。
遗传育种是提高小麦品质和抗逆性的主要途径之一。
本文旨在通过文献计量的方法,系统总结国内外小麦遗传育种研究的进展,为我国小麦遗传育种工作提供参考和借鉴。
在国内外小麦遗传育种研究的基础上,通过文献计量分析,探讨小麦品种改良的现状和趋势,为我国小麦遗传育种工作提供理论支持和指导。
分析国内外小麦遗传育种研究的差异和共同点,从中汲取借鉴经验,促进我国小麦遗传育种的发展和进步。
1.3 研究重要性小麦是世界上最重要的粮食作物之一,其遗传育种研究对于提高小麦产量、改良品质、增强抗逆性具有重要意义。
随着人口的增长和粮食需求的不断增加,加强小麦遗传育种研究已成为当前粮食安全和可持续农业发展的重要课题。
通过对小麦的遗传育种研究,可以加快育种进程,提高小麦的抗病虫害能力,适应不同环境条件下的栽培需求,减少化肥农药的使用,从而实现粮食生产的可持续发展。
小麦遗传育种研究还可以为农业生产提供科学依据,促进小麦种质资源的保护和利用,为解决粮食安全问题提供重要支撑。
深入研究小麦遗传育种的重要性不言而喻,对于提高我国小麦生产水平、确保粮食安全具有重要的现实意义和战略意义。
小麦育种技术研究进展
小麦育种技术研究进展摘要:在众多粮食作物中,小麦是全世界种植面最大、产量最多的一种,在解决人类粮食需求问题上具有重要作用。
文本分析了常规育种、诱变育种、单倍体育种、远缘杂交育种,以及分子设计育种等技术在小麦遗传改良中的应用进展,希望对相关问题研究提供有益参考。
关键词:小麦育种;遗传改良;技术应用一、常规育种所谓常规育种,是指种内品种杂交选育纯种品种的过程,是目前世界范围内应用最多,也是见效最好的一种育种方式。
常规育种这一方法所面向的性状改良群体是非常多的,变异范围也比较广,对作物品种创新有着较为突出的贡献。
但同时我们需要注意到,因为它是种内品种杂交,多数情况下是在普通小麦基因间进行基因重组,进而得到新的品种,所以经常需要不断引入新的外来基因才能满足新品种的育成要求,这在一定程度上使生产变得越来越复杂。
另外,抗性基因与病菌生理小种变化也存在一定冲突,会使基因丧失掉已形成的抗性。
二、人工诱变育种植物基因突变在自然界中时有发生,但相比人工诱变,自然突变的频率还是比较低的。
所谓自然突变,是指事物受到自然环境变化影响,或者其自身的遗传结构本身不太稳定而发生的基因突变。
人工诱变育种的灵感便来自于自然突变,当把某些目标植物置于高仿真环境下时,它们的基因突变率将会大大提高,使带有明确目的的定向创造和筛选基因变异成为可能。
大量实践证明,诱变育种技术在作物品种改良上有着独特的作用。
在小麦诱变育种行为中,人们通常会采用三种方式来在短时间内获得有利用价值的突变体,从而提升育种效率和水平,即物理诱变、化学诱变、生物诱变。
(一)物理诱变育种在进行物理诱变时,主要使用的诱变剂有x射线、γ射线、β射线,以及中子,相比β射线和中子,x射线与γ射线应用的较多。
其原理是,利用上述三种射线的高能量特点与强穿透力特点,对被试作物原子的内层电子进行激活处理,已使它的共价键形成断裂,从而改变原有染色体结构。
使用中子作诱变剂则有所不同,由于它本身不带电,所以若想完成对被试作物染色体的改变,我们需要把注意力放在其与被试作物原子核的撞击行为上,因为这个过程可以使原子核变换产生γ射线等能力交换,进而引发变异。
小麦赤霉病生物防治研究进展
小麦赤霉病生物防治研究进展1. 引言1.1 小麦赤霉病生物防治研究进展的意义小麦赤霉病是小麦生产中的一种常见病害,其对小麦产量和质量造成了严重影响。
为了有效防控小麦赤霉病,生物防治研究逐渐成为研究的热点和重点。
小麦赤霉病生物防治研究的意义在于探索一种有效、环保的防治方法,从而降低化学农药的使用量,减少对环境和人体健康的影响。
通过生物防治,可以促进土壤健康,提高小麦产量和质量,保障粮食安全。
小麦赤霉病生物防治研究还有助于促进农业可持续发展,调整农业生态结构,提高生态系统的稳定性。
通过深入研究小麦赤霉病生物防治,在加强农业生产的也能够保护和改善环境质量,实现生态与经济效益的双赢。
加强小麦赤霉病生物防治研究进展的意义重大,有助于推动我国农业向绿色、可持续的方向发展。
1.2 小麦赤霉病的危害小麦赤霉病是由麦秆镰刀菌和其他赤霉科真菌引起的一种病害,主要危害小麦的种子和幼苗。
在小麦生长期间,赤霉病会导致小麦受害部位产生黑色霉菌,使小麦受损逐渐扩大,严重影响小麦的正常生长发育和产量。
赤霉病的病害部位会释放出毒素,对人畜健康也构成一定的威胁。
赤霉病还容易造成小麦秆折折倒,增加小麦收获的困难和成本,严重影响小麦生产的正常进行。
小麦赤霉病的危害不仅仅是直接造成小麦减产甚至歉收,还会间接对农民的经济收入和生活质量造成严重的影响。
为了有效防治小麦赤霉病,加强生物防治研究是十分重要的。
生物防治方法不仅可以降低农药使用量,减少对环境的污染,还能提高小麦的产量和质量,保障农民的经济利益和人们的健康。
1.3 小麦赤霉病生物防治的必要性小麦赤霉病是由赤霉菌引起的一种严重的病害,对小麦的产量和质量造成了严重的影响。
传统的防治方法主要是化学农药,但是长期大量使用化学农药不仅给环境带来污染,也容易导致病菌产生抗药性,使得防治效果逐渐减弱。
生物防治成为解决小麦赤霉病防治难题的重要途径之一。
生物防治能够有效地控制小麦赤霉病的发生,而且对环境友好,不会对土壤和周围生态系统造成污染。
我国小麦转基因研究的现状及发展趋势
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深入,特别是关于小麦高分子量谷蛋白亚基的研究,通 过基因工程的方法改善和培育优质小麦新品种已成小麦 Blechl 等,1996;Rooke 等,1999; 优质育种的重要策略 ( Barro 等,2003 )。近年来,我国科研工作者在小麦转基因 优质育种方面也取得了一系列新进展 。 按照导入外源基 因的类型来分,小麦转基因品质育种主要包括转高分子 量谷蛋白亚基基因、优质植物总 DNA 和其它与品质相关 基因等三大类。 关于表达高分子量谷蛋白亚基的研究是小麦转基因 2002 品质育种的主力军 。比如,唐凤兰等 ( )、张晓东等
1.3
农杆菌介导法
因为农杆菌具有将其 Ti 质粒上一段 DNA (T- DNA )
2
2.1
小麦转基因育种的研究
抗病虫转基因研究
病虫害是造成小麦减产的重要限制因素,多年来小麦
插入寄主植物细胞染色体中的能力,所以将目的基因插 入 T- DNA 中间后就可以借助于农杆菌将目的基因导入受 体植物细胞,并利用细胞的全能性获得转基因植株,这 就是农杆菌介导法植物转基因的基本原理 。 该方法具有 易操作 、 低费用 、 高效率 、 插入片段的确定性好及拷贝 数低等独特优点,所以已成为目前多数作物转基因的首 选方法。 农杆菌介导法最大的不足就是能否转化和转化效率 极大地受寄主植物基因型的限制,单子叶植物因不是农 杆菌的天然寄主所以转化更加困难 。 令人欣慰的是,近 年来农杆菌介导法在玉米 、 水稻 、 大麦和小麦 (Cheng 等, 1997 ) 等单子叶作物的遗传转化方面也取得了一系 列突破性进展 。 1998 年,刘庆法等首次在国内报道了开 展农杆菌介导法小麦遗传转化的研究工作 。 1999 年,夏 光敏等再次报道了利用农杆菌介导法小麦遗传转化的工 作,部分小麦品种的转化效率达到了 5.9%。2000 年后农
小麦青枯病发病机制和抗病育种研究
小麦青枯病发病机制和抗病育种研究小麦是我们国家的主要粮食作物之一,也是世界上最重要的粮食作物之一。
小麦青枯病是小麦生长过程中重要的病害之一,给小麦生产带来了严重的危害。
为了更好地防治小麦青枯病,我们需要深入了解小麦青枯病发病机制和开展抗病育种研究。
一、小麦青枯病发病机制小麦青枯病是由禾谷镰孢菌引起的,禾谷镰孢菌是一种真菌,非常善于在潮湿热带和亚热带地区生长繁殖。
该病害主要在春季和夏季发生,并在气候适宜和土壤富含养分的情况下,病害发生更加严重。
小麦青枯病的发病机制主要包括以下几个方面:1.外部因素影响环境因素和气候的变化是影响小麦青枯病发生的重要因素。
比如,高温高湿会增加禾谷镰孢菌的感染率和侵染速度;或者在寒冷气候下,禾谷镰孢菌会进入小麦叶片内部并进行长时间的生长,从而引起小麦的凋萎和死亡。
2.受体接收禾谷镰孢菌在进入小麦叶片内部后,会通过某些受体分子进行感染和定植。
3.生长发育禾谷镰孢菌侵染到小麦叶片时,就会在细胞内进行长时间的生长繁殖,从而破坏小麦叶片中的细胞结构和组织,阻碍小麦的生长发育。
4.代谢产物禾谷镰孢菌进入小麦叶片后,就会产生出一些代谢产物,从而进一步破坏小麦叶片的组织和结构。
同时,这些代谢产物也会影响小麦的养分吸收和利用,导致小麦生长缓慢、凋萎甚至死亡。
二、抗病育种研究为了更好地防治小麦青枯病,我们需要开展抗病育种研究。
这项研究需要结合小麦青枯病的发病机制,从小麦基因水平、生理水平和外部环境因素等多方面进行研究。
1.小麦基因研究小麦抗青枯病的基因在小麦抗病基因组中占据着重要的位置,对于研究小麦抗青枯病的分子机制和遗传规律非常关键。
可以运用分子标记技术、基因芯片技术等方法,对小麦抗青枯病的基因进行精细的定位和鉴定。
2.小麦生理研究小麦青枯病的发病与外界环境因素密切相关,其中包括养分水平、土壤性质、水分适宜度等。
为了更好地抵抗小麦青枯病,我们需要对小麦的生理特性进行深入了解和研究。
3.小麦环境研究为了更好地防控小麦青枯病,我们需要结合小麦的生长环境,提高小麦的抗病能力。
小麦育种技术研究进展
小麦育种技术研究进展一、引言小麦是我国的重要粮食作物之一,也是世界上广泛种植的重要粮食作物之一。
小麦育种技术的发展,可以为农民增产增收,为粮食保障做出贡献。
随着生物技术、分子遗传学、生物信息学等新技术的应用,小麦育种技术的进展日新月异,本文将从育种目标、传统育种和现代育种、基因编辑技术、分子标记辅助选择等方面分析小麦育种技术的研究进展。
二、小麦育种的目标小麦育种的目标是培育具有高产、优质、耐逆性以及抗病虫害性等优良性状的品种。
小麦在各生育期间都面临不同的生物、环境甚至人为的压力,谋求培育具有多种性状的优良品种,应该根据不同目标培育不同的品种。
例如:早熟麦是一种具有早熟、矮秆、高产的小麦,适合在避开旱季期间种植。
而增强抗病、耐逆的品种,可以避免由于外界环境因素导致的收成下降。
三、传统育种和现代育种传统育种是通过对小麦自然基因变异的利用,进行品系选育,选出具有良好性状的品系。
但是,由于自然变异的种群数量较少,育种进展缓慢,后来引入的外来种和材料,加速了小麦育种的进程。
现代育种则是利用生物技术手段,针对性地改良小麦的生命体征、环境适应能力和抗病性等性状。
具体操作有:基因编辑技术、遗传转化技术、基因组学等。
四、基因编辑技术目前主流的基因编辑技术包括ZFN(锌指核酸酶)、TALEN (转录激活样核酸酶)、CRISPR/Cas9等。
这些技术均可用于小麦的基因突变和遗传转化。
例如,一项研究证明了通过CRISPR/Cas9基因编辑,可以在小麦中增强耐旱性。
利用这一技术,科学家们成功改善了小麦的环境适应能力,为小麦生产提供了新思路。
五、分子标记辅助选择分子标记辅助选择是利用分子标记和其他辅助手段来筛选有利基因组合的有效技术。
它主要分为基因型、表型和剪贴控制等。
这项技术已经被广泛应用于小麦的育种中,它可以通过对小麦基因型和表型的分析预判出一些乐观小麦材料的株系,可以根据株系进行培育。
六、结论小麦育种技术日新月异,不断推进,研究进展不断地提升,其发展意义重大。
高产抗病小麦新品种—中育9302
高产抗病小麦新品种—中育9302本文旨在介绍一个新型高产抗病小麦品种——中育9302。
作为一种改良型小麦,中育9302具有良好的耐病性、高产能力和优异的品质性能。
首先,中育9302具有良好的抗病能力。
它抗多种小麦病害,其中包括白粉病、纹枯病和锈病等。
它可以大大减少农民的农药投入,减少污染,从而提高农业的可持续性。
此外,中育9302也具有较高的抗旱性和耐寒性,可以满足严酷的环境条件,使农民在不同的季节都可以获得较为理想的收成。
其次,中育9302具有高产能力。
它能够适应复杂的土壤环境,在不同的地理环境下均可发挥出良好的生长性能,让农民得以获得较高的收益。
最近的生产证明表明,中育9302的单亩产量可以达到6.5 t/hm2以上,比其他小麦品种要高出20%以上。
最后,中育9302具有优异的品质性能。
它在品质方面具有明显的优势,如面筋含量高,面筋强度增强,还拥有良好的灰分含量等。
这些特性使它的面粉酿制出的面包具有光泽、坚韧,保持时间较长等特点,这不仅可以改善面粉的品质,而且有助于提高粉食食品的销量。
综上所述,中育9302是一种新型高产抗病小麦品种,它具有良好的抗病能力、高产能力和优异的品质性能,可以带给农民们良好的收成。
随着全球化进程的加速,小麦作为重要农作物之一,其发展迅速。
此外,在受到全球气候变化影响下,病虫害愈演愈烈,小麦花受损率也大大提高,这对农民的生产产生了不利影响。
因此,对于现有的小麦品种,必须进行不断的改良和提高,开发出抗病能力较强、高产能力和优异品质性能的新型小麦品种。
在此方面,中育9302小麦品种应当备受关注。
中育9302小麦品种基于原始小麦新品种长枣SiM4444,该品种经过长期精心培育而成,综合性能远超其他小麦品种,特别是具有较高的抗病能力、高产能力和优异的品质性能。
中育9302小麦品种的推广,将有助于改善小麦的病虫害防治,提高小麦的产量,保障人们的粮食安全,改善小麦粉食的品质,满足市场需求,有利于提高农业收入,实现可持续发展。
小麦品种保丰104抗白粉病基因的遗传分析
小麦品种保丰104抗白粉病基因的遗传分析小麦品种保丰104抗白粉病基因的遗传分析白粉病是小麦等作物的常见病害之一,严重威胁着我国农业生产和粮食安全。
因此,培育抗白粉病小麦品种成为当前小麦育种的重要任务之一。
小麦品种保丰104具有较强的抗白粉病能力,近年来得到广泛的种植。
本文以小麦品种保丰104为研究对象,对其抗白粉病基因进行遗传分析,并探讨其抗病机制。
实验设计本实验选取了小麦品种保丰104及其亲本品种做遗传分析。
其中,保丰104为抗白粉病品种,其母本为抗病品种Fuyuenuo-26,父本为易感品种Mx5812;Fuyuenuo-26为抗病品种,Mx5812为易感品种。
通过自交及亲交方式,得到了F1代、F2代、BC1和BC2代种子。
实验方法1.病原菌接种白粉病菌Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt)用酵母悬浮液进行繁殖。
保丰104、Fuyuenuo-26和Mx5812种子分别在80%酒精中15~20s消毒后,用含高浓度饲料的杯子里插滤纸,接种Bgt酵母悬液,并用透明塑料盖子封上。
2.病情评估在接种后,将盖子换成薄膜,每日观察5个接种片,记录接种菌重发生日和感病发生日,计算白粉病抗性指数。
抗性指数(IR)的计算公式如下:IR=(感病发生日÷接种菌重发生日)×100。
其中,感病发生日是指小麦表现出白粉病病斑的天数,接种菌重发生日是指病菌在小麦上形成孢子的天数。
3.基因型分析采用分离叶片法收集不同代的小麦DNA,随机选择10个个体进行PCR扩增,扩增产物进行电泳分析,确定不同基因型的遗传比例。
实验结果1.病情评估将不同代的小麦接种Bgt酵母悬液后,每天观察白粉病的病斑形成情况,计算抗性指数。
结果表明,保丰104的抗性指数最高,Fuyuenuo-26次之,Mx5812最低,表明保丰104和Fuyunuo-26具有较强的抗病能力。
2.基因型分析通过PCR扩增得到了不同基因型的遗传比例。
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TILLING技术的形成和发展及其在麦类作物中的应用TILLING(Targeting induced local lesions in genomes,定向诱导基因组局部突变技术)是一种高通量的等位变异创制和突变体快速鉴定技术,其实质是将传统的化学诱变方法和突变的高效筛选有效结合的反向遗传学研究方法.其技术原理是将传统的酶切技术与PCR技术相结合后采用红外双色荧光系统进行结果鉴定,从而筛选出相应的突变体.传统的TILLING技术主要用于筛选由人工诱导产生的突变体.Ecotilling技术由TILLING技术延伸而来,主要用于鉴定自然界中已经存在的突变体,其与传统的TILLING技术的区别主要为构建DNA池时略有差异.随着该项技术在拟南芥等模式植物中的成功应用,越来越多的人开始将其用于基因组较大的植物之中.本文对近年来TILLING技术在麦类作物中的应用进行了分析,并通过比较不同植物突变体库中的突变频率发现,经EMS处理的小麦等麦类作物突变体库中的突变频率显著高于其他植物,因此相信,TILLING技术将会作为一种常规手段在麦类作物尤其是普通小麦改良中得到越来越广泛的应用.4 小麦抗赤霉病转基因研究目前报道的抗赤霉病转基因研究多集中在对一些病程相关蛋白的研究上。
如Chen等利用共转化技术将来源于水稻的类甜蛋白基因转入感赤霉病的小麦品种Bobwhite中,转基因植株的抗性鉴定结果表明,与非转基因植株相比,转基因植株可以延迟赤霉病的发生。
Anand等从受赤霉病菌侵染的苏麦3号cDNA文库中获得了编码葡聚糖酶、几丁质酶及类甜蛋白的基因,将这些基因转入到感病品种Bobwhite中,并对转基因植株进行了温室及大田的抗性鉴定。
在温室条件下,一个共表达几丁质酶及葡聚糖酶基因的株系可以延缓病菌侵染的扩散(Type II resistance),但在大田条件下,没发现转基因株系对病菌的最初侵染(Type I resistance)有明显作用。
Rs-AFP2是一种来源于萝卜的抗菌肽,体外试验表明该抗菌肽可以强烈地抑制小麦赤霉病菌的菌素生长。
廖勇等通过基因枪介导的方法将该基因转入小麦扬麦12中,目前已经获得转基因植株,进一步的抗性鉴定工作还在进行中。
除了转一些抗菌蛋白外,一些与抗性相关的基因也被用来进行抗赤霉病转基因研究。
如拟南芥的NPR1基因(Nonexpresser of PR genes)可以调节植物的系统获得抗性(Systemic acquired resistance),Makandar等将此基因转入了小麦Bobwhite中,实验结果显示,NPR1基因在转基因小麦中的表达可以加快小麦在病原菌侵染时的内源防卫反应。
在进行植物源抗性基因研究的同时,研究者还对一些来自于微生物的基因进行了植物转基因研究,期望能够获得可提高赤霉病抗性的转基因植株。
TrilO1基因是单端孢霉烯族毒素中T-2毒素的弱毒基因,该基因编码3-O-乙酰转移酶可将单端孢霉烯族类毒素(如T-2)的羟基氧化为羰-乙酰基,使其活性减弱。
Okubara等将TrilO1基因转入感病的小麦品种中,共获得四个转基因株系,这些株系的胚乳和颖壳里都检测到TrilO1转录物的积累,温室的抗性鉴定表明转基因植株可在一定程度上减轻病症。
5 展望小麦与赤霉病菌的互作是一个复杂的过程,虽然有关其分子机理的研究已经取得了不少成果,但目前还无法完全诠释这一过程,还有很多问题在等待着去探索,如对抗性起主要作用的基因是哪些,抗病基因之间的互作如何及转基因后基因的表达沉默等。
相信随着科学技术的日益发展,这些问题都将迎刃而解。
小麦已知抗白粉病基因在河南的抗性评价及Pm2基因的标记追踪小麦Mlo基因的克隆及白粉病菌诱导下的表达模式分析RNA干扰技术在小麦中的应用研究进展小麦EST-SSRs分子标记的特性及其遗传作图为了解普通小麦EST来源的微卫星的多样性,从大约1 000个包含微卫星的ESTs中设计了300对引物,研究和评估了它们的多态性水平,并且将多态性标记加入到现有的遗传图谱中.在五种不同类型的重复单元中,三个碱基的重复单元出现最多,占到77%.几乎所有的EST SSRs标记(99.3%)的重复单元都含有G-C 碱基对.37.4%的微卫星都是四次重复.对于扩增和多态性,300对引物中有60对没有扩增,21.3%的扩增引物没能产生预期的扩增片断.58%的标记至少在所用8个材料的一个中显示出多态性.W7984和Opata组合表现出最高的多态性水平.大多数普通小麦EST-SSRs标记的重复次数小于10,并且4次重复是最为普遍的.81个新的EST-SSR位点被添加到两个已有的参照遗传图谱中(62个加到ITMI,19个加到CTCS).研究结果表明小麦EST-SSRs标记展示了一些不同于基因组微卫星的特异特征,在标记发展和其他遗传应用中,这就使得它们能够成为一种非常有价值的资源.小麦抗病基因工程的研究进展小麦AFLP-SCAR标记的遗传图谱定位近年来,北京杂交小麦工程技术研究中心根据AFLP(Amplified fragment length polymorphism,扩增片段长度多态性)片段的序列开发了大量SCAR(Sequence characterized amplified region,序列特征化扩增区域)标记,为了对这些标记进行染色体定位,以小麦品种"京花1号/小白冬麦"的双单倍体(Doubled haploid,DH)群体和"农大015/复壮30"的重组自交系(Recombinant inbred lines,RIL)群体为作图群体,选用在DH群体双亲问的339个多态性标记和在RIL群体双亲间的343个多态性标记分析作图群体各个株系的基因型,利用连锁分析软件QGA station 1.0,构建了16个连锁群,将其中28个AFLP-SCAR位点定位在ll条染色体上.AFLP-SCAR标记的开发及应用为给小麦DNA指纹及基因或QTL定位等研究提供更多、更具有特异性的分子标记,将760条小麦AFLP(Amplification fragment length polymorphism)片段回收、克隆和测序,通过与美国农业部GrainGenes 数据库中的DNA序列进行比对,在760条AFLP片段中有155条与GrainGenes中的片段高度同源,其余605条片段为新发现的小麦DNA序列.利用同一AFLP引物组合扩增的同长度片段的DNA序列差异设计了178对AFLP-SCAR(Sequence Characterized Amplified Region)引物.115对引物在不同小麦品种中扩增出稳定清晰的多态性产物,其中46对引物在小麦品种间能够扩增出DNA片段长度多态性,可检测DNA位点59个,可在种子纯度鉴定、遗传作图和构建小麦DNA指纹等方面得到应用;另69对引物的扩增产物在品种间无长度多态性,但具有SNP多态性(Single nucleotide polymorphism).MFLP分子标记技术及其应用微卫星锚锭片段长度多态性(MFLP)是建立在PCR技术基础上、结合了扩增片段长度多态性(AFLP)和微卫星锚锭引物技术(SSR-anchor primer)双重原理的新一代分子标记技术.与其他标记技术相比.MFLP具有分辨率高、重复性好、多态性强等优点.本文介绍了MFLP的原理、特点、技术流程,并阐述和讨论了其在遗传连锁图谱构建、目的基因定位、遗传多样性研究、标记辅助育种等方面的应用及前景,旨在为相关研究提供参考.分子标记技术在小麦遗传育种中的应用现状小麦庞大的基因组使得分子标记技术在小麦中的应用落后于大麦、玉米、水稻等作物.近年来,随着分子标记技术及检测系统的发展和完善, 分子标记技术在小麦中的应用已有了很大的进展.分子标记技术依靠提供准确、稳定可靠的DNA水平的遗传标记,在小麦遗传育种研究中已用于构建遗传图谱、标定和定位目的基因、鉴定与标记外源染色体片段、鉴定品种真实性和纯度、绘制品种指纹图谱、遗传分析、物种演变、标记辅助选育等方面.分子标记的种类及其在作物遗传育种中的应用摘要:分子标记技术近年来发展很快,目前,常用的分子标记主要可以分为基于杂交的分子标记、基于PCR的分子标记、基于限制性酶切和PCR结合的分子标记以及新一代分子标记。
本文对这几类分子标记中常用类型的基本原理进行介绍,并从分子标记在作物种质遗传多样性、基因定位和基因克隆以及分子标记辅助选择育种和分子设计育种中应用进行了阐述。
新型分子标记TRAP应用研究进展摘要:靶住区域扩增多态性(Target Region Amplified Polymorphism,TRAP)是基于PCR的新型分子标记,并已广泛应用于动植物的研究中,主要在种质资源的鉴定评价、遗传图谱的构建、绘制基因组转录图谱、重要的性状标记、比较基因组学、亲缘关系和遗传多样性等方面取得了进展,现就TRAP的原理以及在动植物中的应用研究做一综述。
分子标记在农业基础与应用研究领域,分子标记技术已开始应用于作物种质资源和育种的研究,特别是在构建分子遗传图谱和标记目的性状基因方面取得了很大的进展。
形态标记(morphologica markers)即植物的外部特征特性,如株高、穗长、粒色、千粒重等。
此种形态标记简单直观,但是形态标记数少、多态性差、易受环境条件影响。
在小麦抗叶锈病基因标记方面,SINGH[5]曾利用形态标记发现慢叶锈基因Lr34和小麦叶片尖部坏死基因紧密连锁。
细胞标记(cytological markers)主要是染色体核型(染色体鼠数目、大小、随体、着丝点位置等)和带型(C带、N带、G带等),这类标记的缺点是数目有限。
目前,还未发现用其进行小麦抗叶锈基因的标记。
生化标记(biochemical markers)主要包括同工酶和储藏蛋白。
生化标记具有经济方便的优点,但其标记数有限。
DAVlD[6]等曾利用生化标记内肽酶同工酶EP-Dld作为遗传标记对以Thatcher为背景的小麦抗叶锈病近等基因系进行连锁分析,发现EP-Dld与Lr19紧密连锁,重组值为(0.01士0.09)个作图单位。
WINZELER[7]等利用含Lr19的小麦抗叶锈病近等基因系,发现生化标记内肽酶同工酶EP-Dl的无效等位基因EP-Dlc可以作为与Lr19紧密连锁的生化标记,遗传距离为(0.33士0.33)cM。
分子标记与形态标记、细胞标记、生化标记相比较,有以下几方面的优点:①在植物体的多个组织及生育阶段均可检测到,不受时空限制。
②数量多,遍及整个基因组。
③有许多标记表现为共显性,能够鉴别基因型纯合与否,提供完整的基因型。