水稻基因发掘与分子育种
水稻耐冷基因
⽔稻耐冷基因⼀、引⾔冷害是⽔稻⽣产中常⻅的⼀种⾮⽣物胁迫,严重影响着作物的产量和品质。
随着全球⽓候变化,这⼀问题愈发严重,因此,寻找和利⽤耐冷基因,提⾼⽔稻的耐冷性成为了当前研究的热点。
本⽂将系统介绍⽔稻耐冷基因的相关研究,包括基因的发现、功能解析以及在育种中的应⽤。
⼆、⽔稻耐冷基因的发现⾃上世纪90年代以来,随着分⼦⽣物学技术的⻜速发展,越来越多的耐冷相关基因在⽔稻中被发现。
这些基因通过影响⽔稻的⽣理⽣化过程,增强其对低温胁迫的耐受性。
例如,OsDREB2A和OsDREB2B是两个重要的耐冷相关转录因⼦,它们通过调控⼀系列下游基因的表达,增强⽔稻的耐冷性。
三、⽔稻耐冷基因的功能解析为了深⼊理解耐冷基因的功能,研究者们进⾏了⼤量的功能解析实验。
这些研究揭示了耐冷基因在提⾼⽔稻耐冷性中的重要作⽤。
例如,OsMYB2是另⼀个重要的耐冷基因,通过影响ABA合成和信号转导,提⾼⽔稻的耐冷性。
此外,研究者还发现了⼀些耐冷基因通过影响抗氧化系统、细胞膜稳定性等途径提⾼⽔稻的耐冷性。
四、⽔稻耐冷基因在育种中的应⽤随着对⽔稻耐冷基因的深⼊了解,研究者们开始探索将这些基因应⽤于⽔稻育种,以提⾼作物的耐冷性。
⽬前,通过基因⼯程⼿段将耐冷基因导⼊⽔稻已经成为可能。
例如,将OsDREB2A和OsDREB2B基因导⼊到⼀些不耐冷的品种中,显著提⾼了这些品种的耐冷性。
此外,通过分⼦标记辅助选择技术,可以快速准确地筛选出携带有益耐冷基因的种质资源。
这些技术在提⾼育种效率和品质⽅⾯发挥了重要作⽤。
五、前景展望尽管已经取得了⼀些关于⽔稻耐冷基因的重要研究成果,但仍有许多挑战需要克服。
⾸先,我们需要进⼀步发掘和鉴定新的耐冷基因,以提⾼作物的耐冷性。
其次,我们需要深⼊了解耐冷基因的表达调控机制以及与其他基因的互作关系,以实现更为精细的遗传改良。
最后,我们需要加强国际合作与交流,共同应对全球⽓候变化带来的挑战。
六、总结综上所述,⽔稻耐冷基因的研究是当前⽣物学研究的热点之⼀。
水稻基因功能和分子育种的研究进展
水稻基因功能和分子育种的研究进展随着人口的不断增长,粮食的需求也在不断上升。
在如何提高粮食产量方面,农业科技的作用一直是不可忽视的。
在水稻栽培中,遗传改良一直是一个重要的研究方向,因为水稻是许多人的主要粮食来源。
基因功能和分子育种的研究,为实现高产优质水稻的目标提供了新的追求。
本文将介绍水稻基因功能以及分子育种的研究进展。
一、基因功能的探究从人类基因组计划开始,基因测序和基因功能的研究已经成为了整个生命科学中必不可少的一个领域。
在20世纪60年代,稻米开始成为基因改良的对象,并成为一些实验室的研究人员的关注点。
当然在那个时候,还不可能进行广泛的基因测序和分析,因为许多必要的技术和工具还未被发明。
因此,在这个时候,探究基因功能的方法主要是基于随机诱变的筛选设计,以及与整合数据库时代相比更为原始的生物学技术。
但在1980年左右,技术进步和计算能力的提高使得基因测序变得越来越容易。
导致研究集中在了单基因疾病的研究中,同时,在水稻的研究方面,也以此为基础。
因此,对非许多基因的功能进行长期研究成为了一种必要的选择。
大多数的研究的结果都是基于遗传改良领域从其他的研究中已经被证实的方案转移到水稻种植中。
随着时间的推移,基因功能研究的技术也不断改进和更新,不断产生更新的重大成果。
遗传变异测序成为一个更加完善的方法和工具,可以进一步帮助我们精细化地了解基因与染色体交互作用,以及它们在实现遗传多样性和发展中的作用。
二、分子育种的应用分子育种的研究是栽培优化的积累了长期的基础,分子育种要比传统的育种方法更准确和可靠。
创造变异体只是育种的第一步,如何确定抗性基因、环境适应性、产量等性状就成了育种的多步骤。
由于分子生物学和基因组学的不断发展,现代育种与传统的育种方法已经大有不同。
与传统育种方法相比,分子育种可以更快,更容易关注种植与植物物质代谢关系的生物过程。
另外,现代分子育种将农业生产和技术处理的素材提供给了第二个生产阶段。
水稻分子育种技术的研究进展
水稻分子育种技术的研究进展水稻是世界上最重要的粮食作物之一,其主要种植区域位于以亚洲为主的发展中国家。
然而,水稻的生长周期长,产量低,受环境因素的影响较大,对农民经济收益的影响也很大。
随着技术的飞速发展,水稻分子育种技术被认为是提高水稻产量和抗病能力的一种重要手段。
本文将介绍水稻分子育种技术的研究进展。
一、分子标记辅助选育分子标记辅助选育是指利用各种分子标记技术对遗传多样性、遗传连锁和精细定位等进行分析,以加速选育进程和提高选育效率的一种技术手段。
该技术不仅可以加速选育进程,提高选育效率,还可以避免一些传统选育方法中所存在的问题。
例如,基于分子标记技术的QTL定位和克隆,科学家可以更加精细地进行杂交组合和种质筛选,进而有效地提高育种效率。
此外,该技术还可以通过对水稻基因组中的微卫星标记、单核苷酸多态性标记和功能基因标记等进行分析,为杂交组合和种质选择提供更加准确的遗传背景信息。
因此,基于分子标记辅助选育的水稻育种工作得到了广泛关注和研究。
二、利用CRISPR-Cas9技术改良水稻基因CRISPR-Cas9技术是一种基于剪切目标DNA的精准基因编辑技术。
它可以通过人工设计的小RNA分子对特定基因进行靶向编辑,从而产生特定的基因改变。
该技术可以被应用于水稻的基因编辑和纯化。
例如,一种名为OsPPR736的基因被证明可以调控水稻的光合作用和呼吸作用,并影响大米质量和产量。
科学家利用CRISPR-Cas9技术成功对OsPPR736进行了靶向编辑,从而获得了产性状良好、产量更高的水稻品种。
类似地,该技术还可以用于改良水稻质量、耐旱、抗虫等性状,具有广泛的应用前景。
三、利用转基因技术提高水稻产量转基因技术是指利用外源基因对目标物种的基因进行改造和调节的一种技术。
在水稻中,转基因技术可以被用于提高其产量和改善其抗病性。
例如,水稻负责光合作用的基因被植入到水稻中,从而增强光合作用的效率,提高水稻的生产力。
此外,一些抗病基因和逆境响应基因也可以通过转基因技术进行提高,使水稻获得更好的抗病和逆境能力。
水稻分子育种技术的研究进展
水稻分子育种技术的研究进展水稻分子育种技术是目前水稻育种中最为先进的技术之一。
它是利用分子遗传学方法改良水稻品种、提高其产量、品质、抗病性和适应性的一种方法。
水稻作为世界上最主要的食物作物之一,其育种技术也十分重要。
本文将详细介绍水稻分子育种技术的研究进展。
一、水稻基因组测序技术的研究进展水稻基因组测序技术是分子育种技术的基础。
2002年,国际水稻基因组组织 (IRGSP) 完成了水稻品种日本晴的全基因组测序工作,标志着水稻分子育种技术进入了一个新的发展阶段。
在此基础上,人们可以更好地探索水稻基因组结构和功能,提高水稻育种效率。
目前,全球已有数百个水稻品种基因组序列被测序,这使得人们对水稻基因组结构和功能有了更深入的了解。
通过基因组测序技术,人们已经找到了许多与水稻产量、品质、抗逆性等相关的基因,这为水稻分子育种提供了新的思路和方法。
二、水稻分子标记辅助育种技术的研究进展水稻分子标记辅助育种技术是利用分子标记对水稻进行育种改良的一种方法。
分子标记是一种基于 DNA 序列变异的分析方法,可以高效、准确地检测不同基因型之间的差异。
水稻分子标记辅助育种技术可以快速筛选优良基因型,降低育种周期,提高育种效率,取得了显著的研究进展。
近年来,大量的水稻分子标记已经被研发出来,如 SSR 标记、SNP 标记、RAPD 标记等,其中 SSR 标记已被广泛用于水稻育种中。
此外,人们还利用分子标记技术进行分子标记辅助选择基因型、利用基因组学信息进行优良杂交组合的研究等方面取得了重要进展。
三、水稻分子育种在耐盐碱、抗旱、抗病方面的研究进展水稻在生长过程中,常面临各种逆境条件。
耐盐碱性、抗旱性和抗病性是影响水稻生产的关键因素。
水稻分子育种技术的另一个重要应用就是通过遗传改良提高水稻在各种不良环境下的耐受性和抗性。
在这方面,人们也已经取得了一些成果。
针对水稻耐盐碱性问题,人们已经鉴定了多个相关基因,并研究了分子机制。
基于水稻分子标记辅助育种技术,针对不同生境环境下的不同种杂交组合进行选育,选育出了多个耐盐碱性强、产量高的水稻品种,其中有数个已成功应用于生产。
水稻基因组学及其应用前景
水稻基因组学及其应用前景随着人类基因组计划的成功完成,基因组学成为了生命科学领域的热点。
而水稻是世界上最重要的粮食作物之一,在基因组学领域的研究中也有着重要的地位。
近年来,随着高通量测序和生物信息学技术的不断发展,水稻基因组学研究取得了重大进展,同时也在农业生产中得到了广泛应用。
一、水稻基因组的解析水稻的基因组大小约为430M,仅比人类基因组小一半,基因数目约为3万。
2002年,国际水稻基因组组织首次公布了水稻基因组的初步测序结果,接着,不断有新的水稻基因组数据公布并不断完善,到目前为止,已经建立了完整的水稻基因组序列组合图谱。
这一成果得到了国际基因组学界的广泛关注,也为水稻基因组的研究打下了坚实的基础。
基于水稻基因组的分析,发现了许多水稻的特异性基因以及不同品种之间的基因差异。
这些发现为分子育种提供了有力支撑,帮助人们更好地理解水稻的遗传特性和进化历程。
二、水稻基因组的应用1. 水稻基因组的应用于分子育种水稻是世界上最大的粮食作物之一,为了提高其产量、抗逆性以及品质,分子育种已经成为了现代水稻育种的重要手段。
水稻基因组的解析为分子育种提供了重要的资源,包括了水稻各种基因的信息和遗传表达规律的了解等。
通过分析不同水稻品种的基因差异,挖掘出与其抗逆性、产量、品质等农艺性状相关的基因,可以进行精准基因编辑和改良。
这一方面对提高水稻产量,改善品质,增强水稻抗逆性方面具有重要作用。
2. 水稻基因组的应用于抗逆性育种水稻基因组的研究使得水稻的抗逆性育种进入了新的阶段。
通过研究水稻基因组,可以挖掘出与抗逆性相关的基因,为育种提供候选目标。
同时,也可以利用基因编辑技术,准确改造水稻关键基因,使其具有更强的抗逆能力。
例如,通过改良水稻对干旱、高渗条件下的耐性基因,育成了干旱、盐碱耐性较强的品种,这将为世界的粮食生产提供有力支持。
3. 水稻基因组的应用于品质育种水稻基因组的解析对水稻的品质育种也具有重要的意义。
通过分析水稻基因组,挖掘出与水稻品质相关的基因,可以通过育种的方式改良水稻的品质。
水稻基因组计划的研究成果与展望
水稻基因组计划的研究成果与展望水稻是世界上最主要的粮食作物之一,其种植面积、产量和人口消费量均位居全球首位。
为了增加水稻产量和提高耐旱性,科学家们不断努力研究水稻基因组,以期达到对水稻遗传改良的更好掌握。
本文将对水稻基因组计划的研究成果及其展望进行探讨。
一、水稻基因组计划的研究成果自从2002年完成第一个水稻基因组图谱以来,水稻基因组研究的进展日益迅速。
在近年来的研究中,科学家们主要关注于水稻的分子育种和基因的功能。
1. 水稻分子育种分子育种是通过分子生物学和基因工程技术来改良作物性状的一种方法。
基于对水稻基因组的了解,科学家们已经成功地开发出许多种新的水稻品种,这些品种具有多种优良特性,例如高产、耐旱、耐盐等。
例如,利用基因编辑技术和C4 photosynthesis pathways,科学家们已经成功地开发出了一种新型的水稻品种,其产量可高达50%。
此外,科学家们还利用遗传技术来识别和改良水稻的农艺性状和抗病性。
通过对水稻基因组的序列分析,已经发现了数千种与水稻农艺性状和抗病性密切相关的基因。
2. 水稻基因功能研究水稻基因功能研究是为了了解水稻基因的功能和作用机制,从而深入探究水稻的遗传和生理性状。
水稻基因功能研究对于育种和生物技术有着重要的意义。
利用群体遗传、遗传映射、顺式遗传、基因编码等方法,科学家们已经成功地鉴定和分析了多个与水稻生长发育、耐逆性、产量等性状相关的基因。
例如BSR-D1基因,分别对水稻的株高和分蘖进行了调控,并且BSR-D1 杂交小麦方面也有很大的潜力。
此外,科学家们还利用遗传学、生物化学和分子生物学技术对水稻光合作用、呼吸作用以及光周期、热处理等环境因素对水稻的影响等进行了深入的研究。
二、水稻基因组计划的研究展望虽然水稻基因组计划的研究已经取得了很多令人鼓舞的成果,但是仍然存在许多未解决的问题和挑战。
因此,未来的水稻基因组计划的研究会朝着以下几个方向发展。
1. 基因功能解析尽管对水稻基因组的研究已经非常深入,但对于大多数基因的功能仍然不清楚。
新教材高中语文文本对应练6喜看稻菽千重浪(含解析)必修上册
文本对应练(五)[基础运用层]阅读下面的文字,完成1~3题。
要研究杂交水稻,首先必须在自然界中找到水稻的天然雄性不育株。
雄性不育株究竟是个什么样子?当时不仅没有实物可利用,而且连中外的科研资料上也没有记载。
“杂交水稻之父”袁隆平认为,既然自然界存在天然杂交稻,那么,( )。
水稻吐穗扬花时节的稻田里寻找雄性不育株________大海捞针。
盛夏时节,稻田里气温通常高达40℃,袁隆平和妻子邓哲踏遍了安江农校实习农场和附近生产队的稻田,终于找到了6株雄性不育株!袁隆平欣喜若狂,视为珍宝,细心地繁殖栽培,亲自播种、浇水、施肥,仔细观察它们细微的在每个生长发育阶段的变化,并作出详尽的记录,经过两年的艰苦________,获得了珍贵的科研数据,写出了杂交水稻研究的第一篇重要论文,引起了国家科委领导的高度重视。
1974年,袁隆平的杂交水稻研究基本成功,1975年国务院决定迅速扩大试种和推广的范围,此后的十年里,杂交水稻获得了巨大的经济效益和社会效益。
袁隆平成功之后,国内国际各种令人眩目的荣誉、大奖也________,但他并未陶醉于此,改变初心,而是________地潜心农业科研,继续头顶烈日,脚踩泥泞,奔波在绿色的田野中。
1.下列在文中括号内补写的语句,最恰当的一项是( )A.肯定就存在天然雄性不育株B.可能就存在天然雄性不育株C.肯定就有天然雄性不育株存在D.有天然雄性不育株就是必然的A[B项,根据前文的陈述可知,本项“可能”的表述与文意不符合;由选项可知,括号内所填内容承前省略主语“自然界”,再由前句“自然界存在天然杂交稻”可知,括号内句子结构为“存在+宾语”,故选A。
]2.依次填入文中横线上的词语,全都恰当的一项是( )A.不啻试验纷至沓来一如既往B.不啻实验络绎不绝一如既往C.不免实验络绎不绝日复一日D.不免试验纷至沓来日复一日A[不啻:不止,不只;如同。
不免:免不了。
语境形容寻找雄性不育株如同大海捞针,应选“不啻”。
水稻遗传学和功能基因组学研究
水稻遗传学和功能基因组学研究第一章水稻遗传学概述水稻是我国的主要粮食作物之一,具有重要的经济和社会意义。
研究水稻的遗传学是为了深入了解其遗传背景和基因组结构,以及为水稻的选育和改良提供科学支撑。
水稻遗传学主要包括构建水稻基因库、遗传图谱的建立、分子标记的开发和利用、基因表达调控机制的研究、分子辅助育种等方面。
第二章水稻基因库的构建水稻基因库的构建是水稻遗传学研究的重要内容之一。
通过构建一个完整的水稻基因库,可以为后续的遗传和功能研究提供有力的支持。
目前,国内外的科研机构已经对水稻进行了全基因组测序,提供了大量的基因序列信息。
在这些基础上,还需要进一步进行基因的克隆、表达和功能鉴定等工作,以便更好地理解水稻遗传特征。
第三章水稻遗传图谱的建立水稻遗传图谱的建立是为了揭示水稻基因组的遗传特征,包括基因的定位、连锁分析和遗传距离等信息。
水稻遗传图谱可以帮助遗传家园掌握水稻基因组特征和遗传规律,并为水稻品种的选育和改良提供重要的遗传信息。
第四章分子标记的开发和利用分子标记是遗传学研究中非常重要的工具之一,它们可以被用来检测基因型、筛选有用的混合物和标记重要的遗传性状。
在水稻遗传学研究中,许多分子标记已被开发出来,如RAPD、AFLP 和SSR等。
分子标记的开发和利用可以极大地简化作物品种的选育和改良过程,提高作物的品质和产量。
第五章水稻基因表达调控机制的研究水稻基因表达调控机制的研究是为了揭示水稻基因表达的重要规律和调控机制,从而更好地了解水稻的生长发育和抗逆能力。
水稻基因表达调控机制的研究包括转录因子、mRNA稳定性、miRNA和siRNA等方面,这些研究可以为水稻繁育和控制病虫害等提供有益的参考和指导。
第六章分子辅助育种分子辅助育种是一种新型的选种技术,它可以通过分子标记辅助进行杂交育种和后代筛选。
利用分子辅助育种技术可以提高品种的抗病性、耐盐碱性、耐旱性和产量等。
与传统的育种方法相比,分子辅助育种可以大大缩短选种时间、提高选种效率和减小成本。
水稻分子育种技术研究
水稻分子育种技术研究一、引言水稻作为全球主要的粮食作物之一,其育种技术的研究一直受到广泛关注。
随着分子生物学技术的不断发展和普及,分子育种技术已经成为水稻育种的重要手段之一。
本文将围绕水稻的分子育种技术展开讨论,探究其在水稻育种中的应用和前景。
二、水稻分子育种技术的概念水稻分子育种技术是一种基于水稻遗传基因组信息的育种方法,它利用分子生物学技术分析水稻外部表型与内部基因组之间的关系,为选育水稻新品种提供依据。
相比传统的育种方法,分子育种技术可以大大加速水稻的品种改良过程,并且在保证育种效果的同时,减少了对环境和资源的依赖。
三、水稻分子育种技术的主要方法水稻分子育种技术的主要方法包括:1. 基因组学基因组学是水稻分子育种技术的核心。
通过对水稻基因组序列的分析和研究,可以深入了解水稻的基因组结构和功能,探究各种基因的作用和表达规律,为选育新品种提供关键的信息。
基因组学的主要技术包括基因组测序、基因组注释和基因组比较等。
2. 分子标记辅助选择分子标记辅助选择是水稻分子育种技术的另一种重要手段。
它利用特定的分子标记检测水稻品种的遗传差异,确定不同品种的遗传基因型,选择与目标性状相关的遗传基因,并对水稻种质资源进行评估和筛选。
分子标记辅助选择主要包括单核苷酸多态性标记、序列标记、核酸序列多态性标记等。
3. 转基因育种转基因育种是水稻分子育种技术的重要组成部分。
它采用基因工程技术将目标基因转移到水稻株中,从而改变水稻的遗传特征,提高水稻的产量和品质等。
转基因育种技术主要包括基因克隆、基因转移、基因表达和基因组稳定性等。
四、水稻分子育种技术的应用水稻分子育种技术在水稻选育中的应用主要包括以下几个方面:1. 高产优质抗病新品种的选育利用水稻分子育种技术,可以筛选出生长快、产量高、耐冷、抗病等一系列优质性状的水稻新品种。
这些新品种不仅可以提高水稻的产量和品质,还可以有效地抵抗各种逆境和病害。
2. 遗传多样性的评估和利用水稻分子育种技术可以更准确地评估水稻种质资源的遗传多样性,发现新的基因和性状,充分利用和保护稻种资源,推动水稻品种改良和发展。
分子育种的原理与应用
分子育种的原理与应用一、引言分子育种是利用分子生物学技术在遗传层面上对作物进行改良的一种育种方法。
通过分析和利用作物的基因组信息,可以快速精准地筛选出具有优良性状的杂交组合,提高作物的产量、抗病虫害能力和适应性等,为粮食安全和农业可持续发展做出重要贡献。
二、分子育种的原理分子育种的原理是基于作物的基因组信息进行分析和筛选,主要包括以下几个步骤:1.基因组测序:使用高通量测序技术对作物的基因组进行测序,获取作物基因组的完整序列信息。
2.基因组比较:将测序得到的作物基因组序列与已知基因组序列进行比较,寻找差异及变异的位点。
这些位点可能与作物的优良性状相关。
3.分子标记开发:在基因组比较中发现的差异位点可以作为分子标记进行标记开发。
这些分子标记可以作为遗传标记,用于引导育种工作。
4.标记辅助选择:利用已开发的分子标记对作物进行筛选。
通过分子标记的检测,可以快速鉴定作物具有优良性状的个体,并进行后续育种工作。
5.基因功能解析:通过基因组比较和分子标记的筛选,找到与作物优良性状相关的基因。
进一步研究这些基因的功能,可以揭示作物的形态、生理等方面的变化机制。
三、分子育种的应用分子育种在实际应用中已经取得了一系列的成功,并在农作物改良中起到了重要作用。
以下为分子育种在不同作物的应用情况:1. 水稻•利用分子育种技术,可以提高水稻的产量和抗病虫害能力。
通过筛选出抗病虫害的基因,并进行基因转移,可以培育出对病虫害具有抗性的水稻品种。
•分子育种还可以对水稻的性状进行改良,如提高稻谷的品质、耐旱性、耐寒性等。
通过分析水稻基因组信息,找到与这些性状相关的基因,可以利用分子标记进行筛选和选择。
2. 小麦•分子育种技术可以加速小麦的育种进程。
通过分子标记的筛选,可以提高杂交组合的育种成功率。
同时,利用分子标记进行选育,可以提高小麦的抗逆性、耐病性等性状。
3. 蔬菜•分子育种技术广泛应用于蔬菜的育种中。
通过筛选具有抗病虫害能力的基因,在蔬菜中进行基因转移,可以培育出抗病虫害的蔬菜品种。
水稻分子育种的研究与应用
水稻分子育种的研究与应用:让水稻产量更高众所周知,水稻是人类的主要粮食作物之一。
随着全球人口的增加,人类对水稻的需求日益增长。
因此,如何提高水稻产量一直以来都是一个重要的问题。
传统育种方法需要很长时间,并且效率低下,现在,随着科技的进步,水稻分子育种成为了一种新兴的育种方法。
水稻分子育种是利用分子遗传学和分子生物学手段,对水稻进行研究,以期改善水稻的生长特性,提高其产量和适应性,从而实现高效育种。
分子育种主要包括两种方法:分子标记辅助选择和转基因技术。
分子标记辅助选择是一种通过分子标记预测后代表现的育种方法。
通过分析水稻基因组的DNA序列,可以找到与目标性状相关的分子标记,按照这些分子标记进行筛选即可实现对水稻性状的精准选择。
比如说,通过筛选出耐盐性、耐旱性、抗病性或其他优良性状的分子标记,从而实现英特种、高抗性等特质。
这种方法可以在不对水稻基因组产生变化的情况下,提高水稻的产量和适应性。
另一种分子育种方法是转基因技术。
转基因水稻是在水稻基因组中插入一个或多个人工合成的基因,从而使水稻在特定环境下表现出更好的生长和生存能力。
转基因水稻的优点是高产、耐旱、耐盐、抗虫等,这些特点能够使水稻适应不同的生长环境,保障其稳定的产量。
但是,也存在一些问题,比如说转基因可能会对环境和人体健康造成不良影响等。
虽然分子育种技术较为先进,但是它的研究和应用并非易事。
在实际应用中,需要对水稻的基因组、表达方式和调控机制进行深入研究,选择适用的分子标记和基因,产生转基因水稻并测试其效果。
在此背景下,科学家们进行了大量的研究。
其中,国际水稻组织培养与遗传改良中心、中国农业大学农学院和华南农业大学等研究机构在水稻分子育种领域开展了大量的研究工作。
在中国,分子育种的研究和应用也取得了一系列的成果。
比如,2007年中国水稻耐盐基因(特别是NHX基因)的发掘和利用,使得一项世界性难题得以解决;2019年,中国科学家发现了水稻氯化物转运体基因OsaCAX1的新型致病位点,为抗盐育种提供了新思路等。
水稻分子育种的研究与发展
水稻分子育种的研究与发展水稻是人类的主要粮食作物之一,世界各国都十分重视水稻育种的研究与发展,以提高水稻的产量和质量。
而水稻分子育种作为一项新兴的技术,为水稻育种提供了全新的思路和技术手段。
那么,什么是水稻分子育种,它有何优势和应用前景呢?水稻分子育种是一种通过分析水稻基因组和RNA组等分子水平信息,来研究水稻遗传和表达规律,以促进水稻品种优化和改良的技术。
它主要涉及到许多生物学和信息学领域的技术,包括基因克隆、全基因组测序、基因芯片技术、转录组分析等。
而与传统的水稻育种方法相比,水稻分子育种具有以下优势:首先,水稻分子育种可以更精准地研究和分析水稻的可塑性和适应性。
在自然选择和环境变化的作用下,水稻种群的基因型和表型会不断发生变化。
而分子育种技术可以通过对水稻基因组的全面分析,识别和挑选出具有优良性状和适应性的基因型,以促进水稻产量和品质的提高。
其次,水稻分子育种可以更有效地筛选和培育优良品种。
在传统育种方法中,为了获得一个具有理想性状的品种,需要进行许多次双亲杂交和单株选择,成本和时间都十分昂贵。
而分子育种技术可以通过全基因组扫描和高通量筛选,快速而准确地筛选出具有优良性状的基因型,从而大大节约成本和时间。
最后,水稻分子育种可以更加精细地改良和优化水稻的性状。
在分子育种技术的帮助下,研究人员可以更加深入了解水稻基因型和表型之间的联系,以及水稻各个性状之间的协同关系,从而精准地进行性状调控和基因编辑,以培育更加适应现代农业和市场需求的水稻新品种。
当然,水稻分子育种也存在着一些挑战和限制。
首先,由于水稻基因组的复杂性和多样性,相关数据的获取和处理十分复杂和繁琐;其次,还存在着一些伦理和社会问题,例如基因编辑技术的可接受性和风险等。
因此,在推进水稻分子育种技术的同时,我们也需要考虑到这些问题,保持谨慎和审慎的态度。
至于水稻分子育种的应用前景,也非常广阔和光明。
可以预见的是,随着技术的不断进步和落地,水稻分子育种将在未来的农业生产中发挥越来越重要和广泛的作用。
水稻分子育种的研究现状及应用前景
水稻分子育种的研究现状及应用前景水稻是世界上最主要的粮食作物之一,也是许多国家的主食之一。
然而,由于人口不断增长和气候变化等因素,水稻的生产和质量问题越来越受到关注。
传统的育种方法已不能满足要求,因此,水稻分子育种成为了摆在我们面前的一个重要课题。
在本文中,我们将探讨水稻分子育种的研究现状和应用前景,希望能对相关领域的研究者和从业者有所启示。
一、水稻分子育种的研究现状水稻分子育种是指利用分子生物学技术研究水稻遗传信息,发掘水稻的一个或多个基因,并将其应用到育种中。
分子育种技术主要包括分子标记辅助选择(MAS)、基因组学、转基因、基因编辑等。
下面,我们将介绍一下其中几个关键的研究方法。
1.分子标记辅助选择(MAS)分子标记辅助选择是一种利用分子标记技术辅助选择出具有某种特定基因型的育种材料。
该技术可以较快速地筛选出具有所需遗传基因的水稻种质资源,可以在不同育种循环中进行不同作用基因的筛选和选拔,提高筛选效率和育种速度。
2.基因组学基因组学是利用高通量测序技术对基因组DNA序列进行解析,揭示水稻的基因组结构、组成以及功能和调控机制,并建立高度详尽的基因组信息数据库。
基因组学帮助我们更好地理解水稻的基因组构成和其根据生物学条件和遗传背景的变化机制,进而揭示水稻的种质性状和群体结构等重要信息。
3.转基因转基因是将其他物种中或合成基因导入目标水稻中的过程。
可以应用到农艺性状、品质性状、胁迫抗性等多个领域,为育种创新提供新的技术手段。
4.基因编辑基因编辑是指通过CRISPR/Cas9系统等技术实现基因结构的定向调整,从而改变水稻遗传信息的过程。
这种技术使我们能够直接修改水稻某一个或数个基因,以期获得新的基因型、新的表型和新的育种材料。
二、水稻分子育种的应用前景水稻分子育种是未来水稻育种发展的重要方向,优良基因的发掘和利用将会给水稻的高质量和高产量生产提供新的思路。
国内和国际上已有许多多个水稻品种的分子育种,其中,许多在水稻生产中具有重要作用的分子标记已或正在产生显著作用,大大提高了育种效率和水稻产量,同时也使水稻更具抗逆性和抗病性。
水稻育种方法及选育过程
水稻育种方法及选育过程水稻是我国主要的粮食作物之一,其育种方法及选育过程对于提高水稻产量和品质具有重要意义。
本文将介绍水稻育种方法及选育过程的相关内容。
一、传统育种方法传统育种方法是指利用自然交配、有性繁殖和选择的方式进行育种。
其主要包括以下几个步骤:1. 亲本选择:选择优良的亲本进行杂交,以获取优质基因。
2. 人工授粉:为了避免杂交,需要进行人工授粉,将雄花的花粉传到雌花的柱头上。
3. 选择杂交种:通过对杂交种进行田间试验和实验室鉴定,筛选出具有良好产量和品质的种子。
4. 多代选择:将杂交种培育为自交系,并进行多代选择,以提高水稻的适应性和稳定性。
二、分子育种方法随着生物技术的发展,分子育种方法也逐渐应用于水稻育种。
其主要包括以下几个步骤:1. 基因定位:利用分子标记技术,将目标基因定位到水稻染色体上的特定位置。
2. 基因克隆:通过克隆和表达目标基因,研究其功能和作用机制。
3. 基因转化:将目标基因转移到水稻中,以改良其性状。
4. 分子标记辅助选择:利用分子标记与目标性状的关联,快速选择出具有优良性状的水稻品种。
三、选育过程水稻的选育过程通常经历以下几个阶段:1. 目标确定:根据市场需求和种植区域的特点,确定选育的目标性状,如产量、抗病性等。
2. 亲本选择:根据目标性状和亲本的遗传背景,选择合适的亲本进行杂交。
3. 杂交组合:将优良亲本进行人工授粉,获得杂交种子。
4. 田间试验:将杂交种在田间进行试验,评估其产量和抗病性等性状。
5. 筛选和选择:根据试验结果,筛选出表现优异的杂交种,作为后续育种的亲本。
6. 连续选择:将表现优异的杂交种进行连续选择,逐步提高其产量和品质。
7. 纯系选育:通过自交和选择,将杂交种培育为纯系,以确保其遗传的稳定性。
8. 区域试验:在不同的种植区域进行试验,评估其适应性和稳定性。
9. 品种推广:将优良的水稻品种推广到种植区域,提高水稻的产量和品质。
总结起来,水稻育种方法及选育过程主要包括传统育种方法和分子育种方法。
水稻育种思路和方向
水稻育种思路和方向一、品种改良1.改良目标:提高产量、优化品质、增强抗逆性、提高适应性。
2.改良方法:选用优良品种、杂交育种、诱变育种、基因工程育种等。
3.重点方向:培育多抗、优质、高产、适应性广的水稻新品种。
二、多样化育种1.多样化意义:提高水稻种植的抗风险能力,满足不同生态区和市场的需求。
2.多样化内容:培育不同熟期、不同株型、不同抗性、不同品质的水稻品种。
3.育种方法:采用杂交育种、诱变育种等方法,结合分子标记辅助选择技术。
三、分子育种1.分子育种意义:加速品种改良进程,提高育种效率和准确性。
2.分子育种内容:利用基因组学、分子标记等技术,发掘和利用有益基因,培育抗逆、优质、高产的水稻新品种。
3.育种方法:采用基因克隆、转基因等技术,结合全基因组选择技术。
四、抗旱、耐盐育种1.抗旱、耐盐意义:提高水稻在干旱和盐碱地的适应性,扩大种植范围。
2.抗旱、耐盐内容:发掘和利用抗旱、耐盐相关基因,培育抗旱、耐盐水稻新品种。
3.育种方法:采用基因克隆、转基因等技术,结合分子标记辅助选择技术。
五、高附加值育种1.高附加值意义:提高水稻的经济价值,促进农民增收。
2.高附加值内容:培育具有特色品质、高营养价值、医用价值等的水稻新品种。
3.育种方法:采用杂交育种、诱变育种等方法,结合分子标记辅助选择技术,发掘和利用有益基因。
六、智能化育种1.智能化育种意义:提高育种效率和准确性,实现精准农业。
2.智能化育种内容:利用物联网、大数据、人工智能等技术,实现水稻生长环境的智能监测和管理,提高育种质量和效率。
3.育种方法:结合智能化技术和传统育种方法,实现精准选育和种植管理。
立足水稻研究——水稻生物学国家重点实验室
Support Platform 支撑平台稻培育及安全性评价。
水稻可持续生产基础与应用研究主要开展水稻抗病虫草害应用、水稻抗逆(旱、寒、盐碱)应用及新技术应用于水稻生产研究。
根据研究方向,实验室组建了功能基因组学研究、超级稻研究、水稻病虫成灾机理与控制研究及水稻可持续生产基础与应用研究4个研究团队。
其中,功能基因组学研究团队主要从事水稻分子育种基础研究、功能基因组学研究、蛋白质组研究、代谢组学研究;超级稻研究团队主要从事超级稻研究、资源发掘与利用研究、育种材料创制等研究;水稻病虫成灾机理与控制研究团队主要从事水稻病原菌致病性及变异机制、抗病虫的分子调控,水稻害虫种群演替、发生及流行扩散的机制,转基因抗病虫水稻培育及安全性评价等研究;水稻可持续生产基础与应用研究团队主要从事新型栽培技术研究、生理生态研究、转基因安全研究。
不断进取实验室在运行中形成了多性状综合分析重要种质、多学科协作创造重要材工程中心健康生长的水稻料、多途径并举攻克重要难题的特色,取得了许多重要研究成果,先后获得国家科技进步奖一等奖、二等奖、三等奖及国家自然科学奖一等奖、二等奖、三等奖等奖励;研究成果分别在Nature、Science、Nature Genetics、PNAS、Plant Cell等杂志发表。
2019年12月13日,水稻生物学国家重点实验室种质创新团队在S c i e n t i f i c R e p o r t s在线发表了题为“U s i n g CRISPR-Cas9 to generate semi-dwarf rice lines in elite landraces”的论文,提出了利用基因编辑技术快速减缓绿色革命带来的遗传侵蚀效应。
遗传侵蚀指的是随着农业工业化发展,栽培的农作物会失去大量遗传资源,群体内多样性会大大降低,存在潜在生物或者非生物侵害危机。
绿色革命基因s d1应用水稻育种以来,带有半矮秆基因植株的改良品种在多个生态区得到较快推广,淘汰了当地种植的农家品种,这种单一化的现代品种种植现象在中国尤为突出。
1《喜看稻菽千重浪》同步练习(含解析) 统编版高中语文必修上册
1《喜看稻菽千重浪》同步练习(含解析)统编版高中语文必修上册《喜看稻菽千重浪——记首届国家最高科技奖获得者袁隆平》同步练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题1.下列各项中字形和加点字的读音全都正确的一组是( )A.田埂(gěng) 贬斥(biǎn) 饥馑(jǐn) 颁发B.淤泥(yū) 花蕊(lěi) 山麓(lù) 撼卫C.籼稻(shān) 稻菽(shū) 蕴藏(yùn) 签署D.分蘖(niè) 一蔸(dōu) 掖着(yè) 陨落2.下列词语中加点的字,每对读音都不相同的一组是A.辍学/阔绰纯粹/猝然地壳/脑壳B.伺候/整饬拘泥/忸怩拗断/执拗C.悭吝/纤维炮制/庖厨偏裨/裨益D.缉拿/汲取狙击/诅咒屏气/屏除3.下列各句中,表达得体的一项是()A.“抱歉打扰您了!我想跟您垂询一下如何缓解压力,尽快消除心理阴影。
”——复读生小明在高考前一个月到心理学家张教授那里咨询。
B.“‘学而不思则罔’,你可不能总是浅尝辄止啊!”——李艳梅的同桌张海潮在学习上“不求甚解”,李艳梅意味深长地劝告他。
C.“不要两句话说不到一块儿,就动刀动枪的。
”——中国政府发言人在新闻发布会上针对解决地区矛盾的问题发表自己的意见。
D.银行大厅营业员对她说:“你想干什么?”——李蕾周末去银行营业厅取学费,正在选择到哪个窗口办理。
4.下列各句中加点成语的使用,全都不正确的一项是()①秋日的山林是美妙的,漫山的红叶在秋风中翩然起舞,这姹紫嫣红的美景,让人沉醉,更引得古往今来无数文人词客感慨唏嘘。
②老张这个古玩爱好者,把多年来收集的盆盆罐罐整齐地摆放在书架上,每当我到来,他总是如数家珍地向我介绍。
③自提出要在5年内推动中国进入无现金社会的目标以来,中国移动支付取得快速发展,可谓一日千里,成为中国“新四大发明”之一。
钟情分子育种 守护粮食安全——记中国农业科学院水稻分子设计技术与应用创新团队首席专家徐建龙
Sci-Tech Awards科技奖励钟情分子育种 守护粮食安全——记中国农业科学院水稻分子设计技术与应用创新团队首席专家徐建龙 蔡巧玉水稻,是一种禾本植物,幼苗期与杂草非常相似。
即便如此,先民们早在公元前12000年〜16000年就已经开始种植水稻。
到大禹时期,水稻已经得到广泛种植,在《史记·夏本纪》中就有“令益予众庶稻,可种卑湿”的记载。
沧海桑田,白云千载。
当下,水稻已经成为全球近一半人口的主食。
这一比例在我国超过了65%。
水稻在国家粮食安全和农业生产中具有举足轻重的作用。
随着人口的快速增长与经济的高速发展,粮食生产面临着巨大压力。
据预测,到2025年,我国粮食缺口将达1.3亿吨。
近年来蝗灾、洪水、极端气候等不利因素叠加,粮食生产更是雪上加霜,严重威胁国家粮食安全。
种子是粮食生产的根基所在。
挖掘具有高产、抗病、抗逆等性状的优异种质资源,开展克隆与全基因组设计聚合育种研究,培育绿色高效作物新品种,是守护国家粮食安全的必由之路。
中国农业科学院水稻分子设计技术与应用创新团队首席专家徐建龙,是我国较早的主动投身水稻分子育种的高水平专家之一。
至今,他已经在这条崎岖坎坷的路上跋涉了20余年,取得了令世人瞩目的研究成果。
在近期举办的2020年度国家科学技术奖励大会上,他参与主持的“水稻遗传资源的创制保护和研究利用”项目获得了国家科学技术进步奖一等奖。
在徐建龙的带领下,一支出色的创新型研究团队已然形成。
此刻,他们正以饱满的干劲和昂扬的精神状态迈进新的历史时期,前进的脚步坚定有力。
出走——从常规育种走向分子育种1964年12月,徐建龙出生在浙江建德一个偏僻贫穷的农村。
虽然家境并不富裕,但父母却一直支持鼓励他读书。
作为家中的长子,他深知求学的不易,不仅学习用功刻苦,在学习之外,还主动帮助父母干农活,“是一把好手”。
1981年,徐建龙第一次参加高考,无奈基础太差——仅仅读过两年初中、两年高中,英语几乎零基础,他遗憾地与大学失之交臂。
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水稻基因发掘与基因/分子育种武汉大学章志宏(2010年1月13日,根据录音整理)(整理者:许宏广)前言:我很高兴到这里来,首先,包括我们袁总,既是我的大哥,也是我在农业厅的同事,非常感谢袁总提供给我这么一个学习的机会。
今天就结合我的工作和大家做个交流。
大家呢,在座的人跟生产实践更紧密点,所以我也经常往袁总这里跑,我就是希望更多的了解和学习到更多的一些第一线实践上的知识。
今天我讲的重点呢,主要还是跟我们专业有关。
因为之前我跟昨天讲的刘教授他打过电话,咋讲呢?我说如果讲我们专业的,他们好多听不懂,就白讲了;但是如果说讲大家听得懂的,那大家都是专家,我是学生。
所以我跟他讨论,那就讲大家听得似懂非懂的,最后大家能够通过考试。
那么我想通过几方面来讲。
刚才提到了刘教授已经讲的这个部分,我就简单的提一下,复习一下。
为什么呢?因为基因的发掘与育种,重点是实际上用分子标记技术,所以这个分子标记技术在育种应用上是个很重要的一项很实用的技术。
所以呢要提一下。
那么重点的讲详细点就是这两个部分。
一个是稻瘟病其抗病性和抗病基因的发掘。
那么这个呢是我们目前正在做的一项工作,大家比我更了解。
一.近20多年来中国水稻育种的探索1、中国水稻生产的发展中国水稻的生产和发展,这个大家可能比我更了解。
主要是三个时期,一个是解放初期的恢复期。
那么这个时候水稻单产的年平均增长率呢在百分之四点几,最主要的是在61年到84年,24年所谓的黄金增长期。
那么这个时候呢,连续24年水稻的单产平均年均增长率在百分之四点几。
那么从84年后,我这里显示的是到94年,这个期间水稻单产的年增长值都是百分之零点零几。
那么从这个图片来看呢,这个前面是黄金增长期,这个斜率是很大的,好那么从84年之后呢斜率就变平了,甚至于呢到94年之后呢,那么是有增有减的,那么尽管在这个时期还有所谓的超级稻的发展,实际上呢我们的单产水平并没有提高。
也就是说从84之后那么我们水稻生产的单产水平是处在一个徘徊期的。
2、24年水稻单产黄金增长期的两大动力那么我们回顾这24年的黄金增长期它的两大动力:一个是矮化育种,大家都知道;第二呢就是杂交水稻的发展。
这两大动力,我们说呢,从我们分子育种的角度来说呢,我们称它为常规育种。
那么所谓常规育种是基于性状的表现型进行选择的一种育种方法。
那个时候的人呢,不管基因,是吧,尽管那个时候遗传学已经建立了,但是想要建立基因是很困难的。
在矮化育种的一个关键基因就是sd-1,直到02年才克隆出来。
当时做育种是不知道基因的,完全就是凭性状,性状的表现型进行选择。
这里用黄色表示了,是基于性状的表现型进行选择育种。
3、1984——,中国水稻育种的迷茫与探索在84年之后中国水稻育种在迷茫中探索,一个很大的方面是两系杂交稻,我们知道两系杂交稻是始于1973年的,在沙漠原农场的发现的。
两系杂交稻真正进入应用呢,是从两优陪九开始的,两优陪九取代了3163。
02年开始两优陪九取代了3163成为全国面积种植最大的一个品种。
尽管如此,两系杂交稻它的潜力,大家认为跟当初的杂交水稻比并没有上一个新的台阶,停留在一个产量水平上。
两系杂交稻它有它的优势:主要是配种比较方便,配种不受恢保关系的限制。
在三系杂交育种呢,是有一个恢保关系的问题的,但是两系杂交稻就没这个问题。
那么配种不受恢保关系的限制,育种家更有可能,或者说机率更大点选育到好的组合。
再就是超级稻的探索。
超级稻呢起源于日本,在81年就启动了所谓超高产水稻育种计划。
那么随后呢,国际水稻所开展这个新株型的育种,就是寡分裂,少分裂,大穗。
我们国家呢,在96年启动了超级稻的育种,但是对超级稻大家很多人是不太认同的。
去年呢,南京农业大学的朱玉红老先生就写了篇文章,他就说从遗传这个角度来进行分析,矮化育种是利用了矮杆基因,遗传上可以认同的,是一个突破。
杂交水稻它是利用杂种优势,矮杆育种是一个常规稻,是一个纯系,杂交稻呢是一个杂种,它是利用了杂种优势,所以它的遗传结构不一样,因此这个创新大家也认可。
可是对于超级稻呢,在遗传上,你需要什么新的基因资源,新的遗传结构,你没有。
而且从产量潜力来看呢,也没有上一个新的台阶,所以对于超级稻,尽管炒得很热,很多人不认同这个东西,从实际上没有上一个台阶。
当然呢,最近我们的张启发院士,也提出了这个绿色超级稻,估计今年在科技部应该会提交。
张院士提出的这个绿色超级稻的概念,也是基于基因组学上大量的基因被鉴定,被发掘,那么通过基因的具体利用,来实现所谓的绿色超级稻。
他认为呢达到三个具体的目的:1.少打农药;2.少施化肥;3.节水抗旱。
这三个目标的实现实际上要通过基因育种的手段来进行。
当然这个还没有进入实施阶段,实施效果会怎么样呢,这个还不好说。
二. 植物基因组学的迅猛发展——开启基因育种时代1、DNA双螺旋分子模型建立(1953)好了,在水稻育种迷茫与探索中,分子生物学的发展也非常迅速。
分子生物学的发展呢,起源于1953年,DNA双螺旋分子模型的建立。
所谓DNA呢,就是脱氧核糖核酸,通常情况下我们直接说它DNA,因为这个脱氧核糖核酸说起来名字很长。
那么DNA是个什么东西呢?它是基因的载体。
细胞里面有细胞核,细胞核里有染色体,染色体的主要骨架部分就是DNA。
基因的密码呢就在这个DNA上,所以我们就认为DNA是遗传物质。
遗传嘛,那就是追溯基因的,DNA当然也就是基因的载体。
对这个双螺旋,分子模型的构建呢,最初是起源于对DNA的X 射线的衍射图。
这是一个衍射图,从这个衍射图大家就开始推测这个DNA的模型究竟是什么样的。
当时呢,美国一个叫什么林的人,他就构建了一个模型,他认为DNA的模型是三螺旋的,有三条链的这么一个螺旋。
他基于三条链的这样一个考虑呢,最后就走进了一个胡同,尽管他是美国DNA分子研究方面的权威,但是他就走进了这个死角。
可是就被这个当时才25岁,刚刚大学毕业的沃森和这个37岁做物理学的克里克呢,他们发现了这个东西。
这个衍射图呢,不是他们所做,是英国的一个叫做威尔金斯实验室他们所做的。
他们最开始的时候构建模型呢,是把他作为一个三螺旋。
后来呢,沃森和克里克他们跟这个威尔金斯进行讨论的时候呢,威尔金斯就把他们没有发表的这个X衍射图片给他们看了。
看了之后,他们就说不可能是三螺旋,从这个可以看出一定是个双螺旋。
就这么一下呢,就给了他创造的火花。
这个双螺旋模型就这么构建了。
那么分子模型构建,我们知道基因在DNA上,DNA的分子模型也建立起来了。
那么这个时候就开启了这个分子学时代的开始。
2、植物基因组学的迅猛发展好了,开启之后呢,那么分子生物学时代的开始之后呢,基因组学就发展的非常迅速了。
具体在水稻上。
最早还是日本启动水稻基因组计划,随后几个国家联合,包括我们中国也参与了这个国际水稻研究所的国际水稻基因的计划,直到02年,水稻基因组的全部测序,当时有两篇文章,一篇是中国的基因组测序,一个是日本基因组测序,日本人做基因组测序,选择的是日本的一个粳稻品种。
我们国家呢,是用的这个9311,从这个图片上看呢,这个是很典型的我们国家云南的水植水稻的梯田嘛。
好了,这个水稻基因组图的框架公布之后,我们再来鉴定水稻的基因,大量的发现水稻的基因就变得非常方便了。
所以呢,这个时候水稻基因的鉴定出现了一系列的成果,是在我们国家。
3、中国科学家:水稻基因克隆成果丰硕中国人是非常厉害的,只要是中国人参与的事情那就搞得红红火火。
这个水稻的基因呢,最开始是在03年由中国水稻遗传所李嘉阳教授在《自然》杂志上发表的一篇文章,我们一个叫Moc1的基因,管寡分裂的基因。
我们刚才说了,国家水稻研究所的新株型育种就是考虑到这个寡分裂,他们就将这个基因给克隆出来了。
这是比较早的了,08年又有很多基因被中国科学家所克隆。
这个基因叫Ghd7,是由张启发院士,他们那个团队所克隆的。
它控制水稻的抽穗期,控制株高和穗子的大小,一个基因同时控制多个性状。
文章也是发表在《Nat Genet 》上面,就是《Nature》的系列刊物。
这个是08年发表在《Nat Genet 》上的文章,是克隆水稻的匍匐性基因。
野生稻是匍匐生长的,当驯化为栽培稻时候呢是直立生长的。
这个基因分别在北京的中国农业大学被克隆出来。
同时呢,上海的植生所也把这个基因同时克隆出来。
发表在同一篇杂志的同一期上面。
这是1364页,1365页,连续的。
同一期上呢,还有这么一篇文章,也是由上海水生所他们所做的这个灌浆的基因。
这个呢是灌浆不好的,所以呢形成了大量的恶白。
这个是灌浆好的,米粒很透明。
这个显示的是胚乳的淀粉的结构,这个呢大家都知道他们在东北做粳稻的高产育种是直立穗,粳稻和小麦的穗子一样是直立的,南方籼稻品种的穗子都是弯曲的。
直立穗这个基因也被中国科学院的遗传所,跟他们合作也将它克隆出来了,发表在《Nat Genet 》上,这是09年发表的文章。
所以呢,中国科学家就是厉害,只要是中国人参与,大量的基因被克隆出来。
好,我们讲分子育种,或者叫基因育种,这个是一个概念不同的说法。
所谓基因育种就是针对基因的操作来进行水稻品种的改良,也可能是对植物,也可能是对动物,是直接对基因来进行操作的,因为基因呢它本身也是一个大的分子,我们也称他为分子育种,所以呢基因育种与水稻育种是一个概念。
4、基因育种: 通过对基因的操作实现品种改良但是基因育种的技术呢就是这个东西,要大量的基因能够被挖掘出来,那么这个所谓挖掘出来有几个方面,一个是:做遗传鉴定。
我知道这个基因的表现型,它起什么作用,它的遗传鉴定;第二个呢,做分子标记的定位,如果说我们能够找到跟这个基因分子连锁很紧密的分子标记,那么我们就可以通过分子标记辅助育种来利用这个基因,不一定非要把它克隆出来。
用分子标记辅助育种呢,只要我能够找到跟这个基因紧密连锁的标记,我就用这个标记来追踪这个基因。
当然了,在基因定位了之后,然后还可以做基因的克隆,然后做基因功能的分析,如果是要做转基因,那么一定是这个基因被克隆分离出来了,才能用来做转基因,没用克隆分离出来,你转基因用什么东西来转呢?所以呢,以基因的发掘为基础,我们谈分子育种或者基因育种主要是这两个方面:一个是分子标记辅助育种,一个是转基因育种。
转基因育种一定要要求这个基因被克隆出来,那么转基因育种的它的优势在哪里呢?不管你这个基因是什么来源,你从细菌来源也好,从动物来源也好,从植物来源也好,甚至人工合成的基因也好,都可以拿来转基因,我们做水稻转基因,都可以转到水稻上面去。
比如说这个抗螟虫的育种的必须基因,是芽孢杆菌的基因,毒蛋白的基因,把他转到水稻上面去,最大的优势不受物种的限制,不管是从哪来的基因,都可以用来转基因,好,如果说是做分子标记辅助育种,它的要求比较低,门槛比较低,我只要能够做到基因定位,分子标记定位之后呢,我这个基因就可以用,可用呢,是通过杂交回交的途径来实现的,那么既然是要杂交和回交,我们说水稻品种之间可以杂交,是吧?有些野生稻种和栽培稻种之间也可以进行杂交,但有些就不行,好,那么更远一点,杂交就不亲和了。