抗逆育种与品质育种
如何利用农业生物技术提高作物耐逆性
如何利用农业生物技术提高作物耐逆性农业生物技术是指利用生物学原理和方法,通过改良作物的遗传性状,提高作物产量、品质和抗逆性能的一种技术手段。
在当前的气候变化和环境压力日益加大的情况下,改善作物的耐逆性显得尤为重要。
本文将探讨利用农业生物技术来提高作物耐逆性的方法和途径。
一、遗传改良1. 杂交育种杂交育种是指通过从不同种质进行交配和选择,筛选出具有优良性状的杂种或杂交组合。
利用杂交育种可以获得具有更强大抗逆性的作物品种。
例如,将耐盐性强的一种作物与耐旱性强的另一种作物进行杂交,可以获得耐盐耐旱的新品种。
2. 基因编辑技术基因编辑技术是一种高效的遗传改良方法,可以用于精确地修改作物基因组中的关键基因,以增强作物的耐逆性。
例如,通过删除或改变抗逆基因的关键序列,可以使作物对干旱、高温、高盐等逆境的耐受性增强。
3. 转基因技术转基因技术是指将一种或多种外源基因导入作物的基因组中,以改变作物的性状或增强其抗逆性。
通过转基因技术,可以使作物产生特定的抗逆蛋白,或增加抗逆相关基因的表达水平,从而提高作物的耐逆性。
二、生理调控1. 激素调控植物激素是一种能够调节植物生长和发育的化学物质。
通过激素的使用,可以调节作物在逆境环境下的生长和发育过程,提高其耐逆性。
例如,外源施用脱落酸可以提高作物对干旱和高温的适应能力。
2. 抗氧化剂应用氧化应激是指植物在逆境环境下产生的氧自由基对细胞结构和功能的破坏。
添加抗氧化剂可以有效减少氧化应激对作物的损害,提高作物对逆境的抵抗能力。
例如,添加维生素C和维生素E等抗氧化剂可以提高作物对干旱和高温的耐受性。
三、增加资源利用效率1. 肥料利用效率增加作物对肥料的利用效率直接影响到作物的生长和抗逆能力。
通过合理施肥和利用生物技术手段,可以提高作物对肥料的吸收和利用效率,增加作物的耐逆性。
例如,利用转基因技术可以使作物对氮肥的利用效率提高,从而减少对化肥的依赖。
2. 水分利用效率提高水是作物生长和发育的重要因素,合理利用水资源对提高作物耐逆性至关重要。
农作物抗逆育种的现状与展望
农作物抗逆育种的现状与展望随着全球气候的变化,自然灾害和环境污染的日益加剧,农作物种植面临着越来越多的压力和挑战。
而农作物抗逆性是确保农业稳定发展的基础。
近年来,一些重要农作物的抗逆种质资源已被广泛挖掘和开发,并成功利用于实践中,但仍存在很多问题和挑战。
本文将从现状和展望两个方面,探讨农作物抗逆育种的最新研究成果和未来发展方向。
一、农作物抗逆育种的现状1、抗逆种质资源的不断开发当今,大量研究表明,农作物的抗逆性不仅与生长环境和天气条件有关,也和植物自身的基因型有密切关系。
因此,开发优良抗逆种质资源成为提高农作物抗逆性的重要途径。
近年来,世界各国对农作物抗逆种质资源的重视不断提高,尤其是在玉米、水稻、小麦、油菜等农作物上的筛选、鉴定和种质创新方面广受关注。
在中国,很多科研机构和农业企业也积极参与了农作物抗逆种质资源的研发和应用工作。
同时,大规模中试和推广抗逆材料也得到了越来越广泛的实践。
2、基因工程技术的应用和成效众所周知,基因工程技术在农业领域有着广泛的应用前景。
利用基因编辑、转基因技术等手段,可以将克隆和改造某些特定基因或基因组,从而使农作物的抗逆性、产量和质量等方面得到改善。
比如,过去十几年中,研究人员通过拟南芥、水稻、番茄等模式植物的研究,已初步阐明了一些抗逆基因的功能和调控机制,并开发出了一系列适用于农作物产业的基因编辑和转基因技术。
这些方法在提高作物的耐盐碱、干旱、高温、低温、病虫害等抗逆性方面都具有显著的潜力。
3、遗传改良和小分子抗逆剂的开发除了基因工程技术,遗传改良和小分子抗逆剂也是提高农作物抗逆性的重要手段。
通过杂交育种、多倍体学、基因组选择等方法,可以改善种质资源和培育抗逆性、高产性、品质优良的新品种。
例如,在黄瓜、南瓜、葫芦等蔬菜作物的遗传改良中,可以利用广义遗传力和特异遗传力的提升,实现对胜育性、抗病性、载蓄性等重要性状的改良。
同时,通过筛选和合成具有功效的小分子物质,如自然产物和人工合成的第二代抗逆剂等,也有望为农作物的抗逆性提供新的解决方案。
中国农业大学园艺植物育种学名词解释集合
中国农业大学园艺植物育种学名词解释集合(适合本科生园艺专业期末复习!)名词解释1、育种通过遗传组成的改良获得更利于栽培与利用的优良品种并进一步进行良繁与推广2、育种学是研究选育和繁殖优良品种的原理和方法的应用学科。
3、品种(,简.)是在一定的生态和经济条件下,通过人工选育或者发现并经过改良,具备特异性、一致性和稳定性,在一定时间内符合生产和消费的需求,并有适当命名的植物群体。
3、新品种指经过人工培育的或者对发现的野生植物加以开发,具备新颖性、特异性、一致性和稳定性并有适当命名的植物品种。
4、生物产量和经济产量生物产量是指单位面积和一定时间内作物全部光合产物的收获量。
而经济产量指同一时间内,单位面积上作物可以作为商品利用的部分的收获量。
5、种质指决定生物的性状,并将其遗传信息从亲代传递给后代的遗传物质,在遗传学上称为基因。
种质是客观存在的实体,其表现形式可能是种、品种、植株、种子、枝条、细胞、片段等。
6、种质资源携带有不同种质的各种栽培植物及其近缘种和野生种,也称遗传资源和基因资源。
7、生物多样性生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物(动物、植物、微生物)物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。
它包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
8、遗传多样性广义的遗传多样性是指生物所携带遗传信息的总和,也称基因多样性。
狭义的遗传多样性是指生物内基因的遗传变异。
9、物种多样性地球上生物种类的丰富程度,是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标,包括区域生物多样性(一定区域内物种的丰富程度)和群落生物多样性(群落内物种的丰富程度)10、生态系统多样性地球上生态系统的组成、功能及生态过程的多样性,包括生境,生物群落,生态过程多样性。
11、核心种质选择全部种质资源的一部分,以最小的资源份数和遗传重复,最大程度地代表全部种质资源的多样性。
12、种质创新通过人工手段,创造含有特定有益基因或基因组合,满足人们特定需求的新材料的过程。
作物抗逆育种的主要途径
作物抗逆育种的主要途径
作物抗逆育种是指通过选育具有抗逆性的作物品种,以提高作物
对逆境的适应性和抗性,从而增加作物产量和品质的一种育种方法。
以下是作物抗逆育种的主要途径:
1. 筛选自然变异:通过筛选自然变异,寻找具有抗逆性的品种或
个体,是作物抗逆育种的传统方法。
例如,在干旱地区筛选耐旱品种,在高寒地区筛选耐寒品种等。
2. 诱发突变:利用物理、化学或生物等手段,诱发作物产生突变,从中筛选具有抗逆性的突变体。
例如,利用辐射、化学诱变剂等诱导
突变,筛选抗逆性品种。
3. 转基因技术:通过转基因技术,将抗逆性基因导入作物中,从
而提高作物的抗逆性。
例如,将耐旱基因导入作物中,提高作物的耐
旱性。
4. 分子标记辅助选择:利用分子标记技术,筛选与抗逆性相关的
基因或标记,从而快速选育具有抗逆性的品种。
5. 基因编辑技术:利用基因编辑技术,对作物的抗逆性基因进行
修饰或改造,从而提高作物的抗逆性。
作物抗逆育种是提高作物适应性和抗性的重要途径,需要综合运用多种技术手段,不断探索和创新,以选育出更加优秀的抗逆性作物品种。
植物抗逆育种策略研究途径
植物抗逆育种策略研究途径植物是地球上生命的重要组成部分,它们在面对各种环境变化和逆境胁迫时表现出了惊人的适应能力。
然而,随着全球气候变暖、土地退化、盐碱化、病虫害等问题的日益严重,传统育种方式已经无法满足人类对高产高质量植物的需求。
因此,植物抗逆育种成为了当前重要的研究领域之一。
本文将探讨植物抗逆育种的策略和研究途径。
一、分子育种策略分子育种是利用分子生物学和基因工程技术来改良植物性状的方法。
它可以通过选择或改变植物基因组中与逆境抗性相关的基因,以提高植物的逆境抗性。
在分子育种策略中,研究人员通常会使用转基因技术,将具有抗性基因的外源DNA片段导入植物体内,使得植物获得新的性状。
例如,在研究盐碱逆境下植物抗逆机制时,研究人员发现一些植物中富含盐碱逆境抗性基因。
通过转基因技术,他们将这些基因导入其他植物中,例如水稻。
结果表明,这些转基因水稻在盐碱环境中表现出了更好的生长和生存能力。
分子育种策略不仅可以加快育种进程,而且可以精确地改良植物的性状,因此在植物抗逆育种中具有巨大的潜力。
二、遗传育种策略遗传育种是传统育种方式中的一种方法,通过选择和培育植物中具有抗逆性状的个体或种质进行繁殖,以增加植物种群中抗逆性状的占比。
在遗传育种策略中,研究人员通常会进行大规模的种质筛选和亲本组合试验,选择具有抗逆性状的亲本进行配对,以提高后代的抗逆性。
以抗病育种为例,研究人员可以通过人工感染病原菌或病虫害,筛选出对相应病原菌具有抗性的品种或个体,然后将其作为亲本进行交配。
通过连续选择和后代筛选,可以逐步提高植物种群对病原菌的抗性。
遗传育种策略在植物抗逆育种中具有广泛的应用,并已在许多作物中取得了显著的效果。
三、基因组学研究途径基因组学作为一门新兴的研究领域,为植物抗逆育种提供了全新的研究途径。
通过对植物基因组的深入研究,研究人员可以鉴定和分析与植物逆境抗性相关的基因,探索逆境应答和抗逆机制。
同时,基因组学研究还可以帮助筛选抗逆育种候选基因,并加速基因发现的速度。
林木育种学:第九章-林木抗逆性育种-第十章-木材品质遗传改良
一、抗逆性育种的基本意义与方法
2、逆境的种类
3、抗逆性育种的方法
二、抗旱性育种
树木是多年生植物,具有生 命周期和年周期两个生长发 育周期,对干旱的抵抗能力 主要通过忍耐干旱和提高水 分利用效率来实现。
1、抗旱性的含义
逃避干旱
生长在干燥地区的一年生植物, 雨季来临时种子即发芽、生长, 在数星期内开花、结果,在干季 来临前种子已成熟,而以种子度 过干季,逃避旱季的危害。
寡基因抗病性:由少数基因控制的抗病性,其作用 方式分为基因独立遗传、复等位基因和基因连锁遗 传;
树木抗病性分类(遗传方式)
多基因抗病性:由众多微效基因控制的抗病性。
七、抗虫性育种
林木的抗虫性:是树木与昆虫 协同进化过程中形成的一种可 以遗传的特性,它使树木不受 虫害或受害较轻。
1、林木对虫害的防卫反应
抗病性测定的指标
发病率:指包括叶、果、梢,乃至整株的发病 率。系统性病害用发病率表示,局部性病害用 病情指数统计;
潜育期:与寄主抗病性成正比; 过敏反应; 病斑扩展速度。
3、抗虫性测定
林木生长周期长,抗虫鉴定所需时间长。人工接虫能 够早期测定林木的抗虫性,有助于缩短育种周期。
人工接虫材料有卵、幼虫和成虫,成虫雌雄比例要恰 当。
间接测定:主要根据林木抗虫性引起害虫产生一系 列异常的行为和生理上的反应的程度,来估测抗虫 性的强弱。通过测定各虫态害虫死亡率、幼虫生长 量(平均体重)、幼虫发育进度(进入各虫龄的数 量)、产卵率等来评价其抗虫性。
间接测定
九、林木抗逆育种途径与策略
(一)选择育种
2、抗旱性
3、耐盐性
4、抗病性
抗虫性个体选择
(二)杂交育种
1、抗寒性
第十三章 抗逆性育种
第十三章抗逆性育种环境胁迫或逆境:在作物生长、发育过程中,除了受到病虫等生物因素侵袭外,也常常受到不良气候和土壤因素的影响,而使其产量和品质受到影响,这种不良影响称为环境胁迫或逆境。
抗逆性:作物对环境胁迫的抗耐性称为抗逆性。
通过抗逆性育种,可使所育成的品种在相应的环境胁迫下保持相对稳定的产量和品质。
第一节抗逆性育种的意义和特点一、作物逆境种类参考Levitt(1980) 的逆境分类,环境胁迫可以分为三大类 (图13—1)。
二、抗逆育种的意义全球:①荒漠化土地面积3600万平方公里,占全球陆地面积的1/4,相当于俄、加、中、美四国国土的总和,并以每年5万至7万平方公里的速度扩大。
②1/3耕地面积供水不足,其它耕地周期性缺水。
我国:1亿hm2耕地中约有3/4的面积遭受不同程度干旱的威胁,我国有盐碱耕地面积约3000万hm2,加上湿害和酸性铝的危害,总耕地面积的50%以上属于中、低产田。
抗逆性育种:利用作物本身的遗传特性培育获得逆境条件下能保持相对稳定的产量以及应有产品品质的新品种,称为抗逆性育种。
意义:抗逆性品种的推广应用对于合理利用自然资源,保持农业生产的可持续发展有重要意义。
三、抗逆育种的特点抗逆性育种不能孤立地追求抗逆性的遗传改良,而应该与产量、品质、抗病虫性等的育种相结合。
与其他目标性状育种相比,抗逆性育种有如下特点:①逆境发生的无规律性增加了育种工作的难度。
②抗逆性指标复杂多样(逆境对作物的伤害常常是多方面的,在不同发育时期产生的伤害也不一样,所以作物抗逆境的鉴定指标也不一样,通常以形态的、生理生化的和最终的产量结合在一起作为抗逆性判断的依据)。
③逆境遗传效应复杂(多基因、显性、加性和互作)。
④作物对不同逆境的抗耐性有一定的相关,可能有相似的基因表达方式。
抗盐碱的小麦品种,其抗旱性常常较好,苗期耐寒的玉米品种成株期一般也较耐旱。
第二节抗旱性育种一、抗旱性的含义作物所受的干旱有大气干旱、土壤干旱及混合干旱三种类型。
抗逆育种知识介绍
• 不同作物的不同指标(各种形态 、生理的)遗传分析表明都是多基因遗 传; 加性效应和非加性效应, 而且还受制于正反交效应的影响; 有的为加性-显性模型;
抗旱有关的渗透调节表现为质量—数量性状遗传;
• 抗旱相关性状的不同性状的一些QTLs 集中分布在染色体的某个或某些 区间, 形成基因簇;
2005年我国启动水稻节水新品种与节水技术项目 旱稻品种的选育、审定与推广
第十三章 抗逆育种
三 、抗旱性鉴定技术和指标 鉴定技术:
自然田间鉴定 田间水分控制 人工气候箱鉴定 PEG模拟干旱 抗旱育种要求在作物的品种间 、分离群体内获得最大的表型变异度 水分敏感期鉴定
鉴定指标: 1 、产量指标: 抗旱系数 = 干旱胁迫下产量/非胁迫下的产量
保护酶活性(SOD清除活性氧 、POD)
ABA 信号物质与受体蛋白结合 , 启动防卫反应
第十三章 抗逆育种
抗寒育种 资源: 野生种 、近缘种 、地方品种 、寒地品种
育种: 杂交与远缘杂交 抗寒基因工程 1 、鱼类抗冻基因途径 抗冻蛋白AFP 、AFGP:
富含丙氨酸半胱氨酸 , 结合糖 ,低浓度下( < 100ug/ ml)有抗冰晶化作 用 ,抗冻性比糖 、盐高出200倍以上。 该基因转入番茄 、烟草 、玉米 、马铃薯等植物均能提高抗寒能力。 afa基因 Spa-afa5基因编码葡萄球菌A 蛋白基因与极地比目鱼afa5 基因之间 的融合基因 ,转基因蕃茄组织中检测到融合蛋白及其抗冰晶化作用
第十三章 抗逆育种
抗寒性鉴定 不同作物鉴定目的方法指标不同 自然鉴定 人工鉴定
指标 形态指标: 发芽率 、发芽势 、幼苗形态、
相对绿叶面积 、幼苗死亡率 、结实率…… 生理生化指标: 膜透性(电导率)
论我国蔬菜育种技术的发展(最新)
我国建国以来蔬菜育种工作的发展大体上经历了以下三个阶段。
第一阶段――建国初期。
新中国成立初期,生产上采用的蔬菜品种主要是地方农家品种。
20世纪50年代初,在一些地区的农业科学研究所及园艺所设立蔬菜研究室或蔬菜研究课题,逐步开展蔬菜科研工作。
1955年中央农业部发出“从速调查搜集农家品种”的指示,全国各地广泛开展了蔬菜地方品种的搜集整理工作,许多地方还编印出版了蔬菜品种志。
该阶段可以说是新中国蔬菜育种工作的起步阶段。
当时的蔬菜种子生产是家家种菜、户户留种。
由于留种技术的限制,造成种子质量不高、数量不足,因而不能满足生产的需要。
尤其是一些异花授粉蔬菜作物,由于户户留种无法解决隔离问题,品种混杂退化现象较为严重。
第二阶段――1958~1978年。
1958年农业部提出了我国第一个种子工作方针“四自一辅”,即每个农业社都要自繁、自选、自留、自用,辅之以国家必要调剂。
在该方针的指导下,我国种子工作有了较大发展。
1958年还成立了中国农业科学院和北京市农业科学院双重领导的蔬菜研究所,此后全国各地区也相继建立了蔬菜研究所或蔬菜研究室,在全国形成了蔬菜科学研究的体系。
该阶段一些科研单位和高等农业院校通过引种和选择育种等途径为生产提供了大量优良品种。
20世纪60年代我国部分科研单位开始进行蔬菜杂种优势利用研究,配制和推广了少数一代杂种,20世纪70年代以后,蔬菜杂种优势的利用迅速发展,在较短的时间内培育出一大批优良甘蓝、白菜、萝卜的自交系和自交不亲和系、雄性不育系和雄性不育两用系,番茄、甜椒的雄性不育系及黄瓜的雌性系等,这些材料的育成,大大促进了我国杂种一代蔬菜种子的大规模商品生产。
新培育的各种蔬菜良种和一代杂交种在生产上发挥了重要作用。
例如,津研系统黄瓜对丰产和稳产起了显著作用。
天津市蔬菜研究所候锋等科研人员从1959年开始进行黄瓜新品种选育工作,育成了津研1号、津研2号、津研3号,津研4号等高抗黄瓜霜霉病和白粉病的品种,在全国各地大面积推广,取得了较大的经济效益。
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。
中国农业大学园艺植物育种学名词解释集合
中国农业大学园艺植物育种学名词解释集合(适合本科生园艺专业期末复习!)名词解释1、育种通过遗传组成的改良获得更利于栽培与利用的优良品种并进一步进行良繁与推广2、育种学是研究选育和繁殖优良品种的原理和方法的应用学科。
3、品种(Cultivar,简cv.)是在一定的生态和经济条件下,通过人工选育或者发现并经过改良,具备特异性、一致性和稳定性,在一定时间内符合生产和消费的需求,并有适当命名的植物群体。
3、新品种指经过人工培育的或者对发现的野生植物加以开发,具备新颖性、特异性、一致性和稳定性并有适当命名的植物品种。
4、生物产量和经济产量生物产量是指单位面积和一定时间内作物全部光合产物的收获量。
而经济产量指同一时间内,单位面积上作物可以作为商品利用的部分的收获量。
5、种质指决定生物的性状,并将其遗传信息从亲代传递给后代的遗传物质,在遗传学上称为基因。
种质是客观存在的实体,其表现形式可能是种、品种、植株、种子、枝条、细胞、DNA片段等。
6、种质资源携带有不同种质的各种栽培植物及其近缘种和野生种,也称遗传资源和基因资源。
7、生物多样性生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物(动物、植物、微生物)物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。
它包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
8、遗传多样性广义的遗传多样性是指生物所携带遗传信息的总和,也称基因多样性。
狭义的遗传多样性是指生物内基因的遗传变异。
9、物种多样性地球上生物种类的丰富程度,是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标,包括区域生物多样性(一定区域内物种的丰富程度)和群落生物多样性(群落内物种的丰富程度)10、生态系统多样性地球上生态系统的组成、功能及生态过程的多样性,包括生境,生物群落,生态过程多样性。
11、核心种质选择全部种质资源的一部分,以最小的资源份数和遗传重复,最大程度地代表全部种质资源的多样性。
12、种质创新通过人工手段,创造含有特定有益基因或基因组合,满足人们特定需求的新材料的过程。
园艺植物育种学复习题
“园艺植物育种学”复习题(09.4.16)一、名词解释多倍体育种:根据育种目标要求,采用染色体加倍的方法选育作物新品种的途径。
诱变育种:是指人为地采用各种物理的或化学的手段,诱发有机体产生遗传物质的变异,经过选择和鉴定,培育和创造新品种的育种途径。
电离辐射:辐射通过有机体时,都能直接或间接地产生电离现象,故称为电离辐射。
非电离辐射:紫外线辐射的能量不足以使原子电离,只能产生激发作用,称非电离辐射。
积分流量:是指每㎝2截面积上所通过的中子总数目(中子数/㎝2)。
化学诱变:应用有关化学物质诱发基因和染色体变异。
物理诱变(也叫辐射诱变):利用辐射,诱发基因突变和染色体变异。
单倍体植物:细胞内含有该物种配子染色体数目的植物多倍体植物:细胞内含有三个以上染色体组的植物。
外植体:在离体条件下,分离下来进行培养的部分。
植板率:每个平板接种细胞总数中形成细胞团的百分率。
植物原生质体:是指除去细胞壁的由质膜包裹着的具有生活力的裸细胞。
分子育种:运用分子生物学技术,通过直接手段或间接手段选育新品种的途径。
分子标记:是基于DNA水平多态性的遗传标记,它通过检测基因组的一批识别位点来估测基因组的变异性或多样性。
品种审定:是指对新选育或新引进的品种由权威性的专门机构对其进行审查,并作出能否推广和在什么范围内推广的决定。
品种混杂退化:品种在生产栽培过程中,纯度降低、种性发生不良变异,致使失去品种原有的形态特点,抗逆性和适应性减退,产量下降和品质劣化等现象。
育种家种子:育种家育成的遗传性状稳定的品种或亲本种子的最初一批种子,用于进一步繁殖原种种子。
原种:由育种家种子繁殖的第一代至第三代种子,或按原种生产技术规程生产的达到原种质量标准的种子。
抗逆育种:采用有性杂交、系统选择及基因工程等方法培育抗逆性强的新品种的方法。
耐盐性:是指植物在盐胁迫下维持生长、形成经济产量或完成生活史的能力。
热激蛋白:在高于植物正常生长温度8--12℃的温度下,植物体内会合成一些新蛋白质,这种蛋白质称之为热激蛋白。
作物的抗逆性育种方法
作物的抗逆性育种方法摘要:作物对环境胁迫的抗耐性称为抗逆性。
作物抗逆性育种目的在于保证其在逆境之下,能够保证相对稳定的产量以及品种应当具备的品质。
所以抗逆性育种不能够只研究农作物品种抗逆性的遗传与改良,应把作物的产量、品质和抵抗病虫害的能力等与育种相结合。
关键词:作物抗逆性;育种方法;抗寒性;抗旱性;耐盐性一般情况下作物的抗逆环境的种类分为三个类别:温度的胁迫、水分的胁迫以及矿物质的胁迫。
其中温度的胁迫中包括低温、高温对作物的危害,而在低温的危害当中又包括冻害与冷害的区别。
在水分的胁迫当中包括干旱、湿害以及渍害,其中干旱又包括大气的干旱与土壤干旱的区别。
这两类胁迫因素有时一同对作物进行危害,比如高温再加上干旱形成的干热风情况。
在矿物质的胁迫当中主要是盐碱危害以及酸性土壤和铝的危害等。
在农作物的抗逆性育种的方法上可分成三类:一是对于胁迫的环境因素的抵抗耐性的间接培育,就是在胁迫环境因素所存在地块上来进行生产性能的培育试验,依据所得的产量和作物长成的品质表现来选这个胁迫因素下的抗耐性品种。
主张采取这种育种方法的理由是,在这种条件下能够表现高产和优质的基因型,自然也就反映出具有对该胁迫因素的抗耐性,采用这种育种方法取得了一定成效;二是依据同此抗耐性有着密切的相关性状和特性选育的办法,此法不一定可靠,但可以为种质资源和培育品种早期材料上的筛选提供有参考性依据;三是对于所存在胁迫因素的抗耐性直接育种的办法,这类方法又有两种。
第一种是要审慎的选择能具备足够代表着重胁迫环境因素的试验场所和地点,然后在此地进行试验性的对抗耐性来严格选育,保证要在所选的试验点上胁迫因素的程度稳定并且相同,使得所选择的材料在不同程度上的抗感性方面都能够得以显现而且容易识别。
第二种是人工进行模拟出相应的危害性的环境或者是在仪器当中进行的抗耐性鉴定办法,一般情况下,这一办法很适用于作物种质资源或是在育种的早期材料的筛选方面。
然而针对于抗逆性基础的特性育种方向,此法不是直接的针对作物的抗逆性最后的表现来鉴定,而是要依据培育过程当中各个抗性的生理和生化过程中最关键的几个环节确定的指标来进行测定得出的结果选育,当然这个方法也不能说是非常可靠的,但是常常较为便利的在不同程度之上而获取了一定的功效。
作物育种技术创新
作物育种技术创新报告一、引言作物育种是农业生产中至关重要的一环,对于提高产量、改善品质、增强抗逆性等方面具有重要意义。
随着生物技术的不断发展,作物育种技术不断创新,为农业生产提供了更多可能性。
本报告将对当前作物育种技术的研究进展、创新方法及其在农业生产中的应用进行综述。
二、作物育种技术的创新方法1. 基因编辑技术基因编辑技术是近年来发展迅速的一种创新方法,主要包括CRISPR/Cas9、CRISPR/Cpf1和TALEN等。
通过基因编辑技术,研究者可以精确地改变目标基因,实现对作物性状的改良。
基因编辑技术在作物育种中的应用包括:提高抗病性、改善品质、增强抗逆性等。
2. 分子标记辅助选择分子标记辅助选择(MAS)是利用分子标记技术与传统育种方法相结合的一种创新方法。
通过分子标记技术,研究者可以快速、准确地检测目标基因的存在与表达情况,从而在育种过程中筛选出具有优良性状的个体。
MAS技术在作物育种中的应用包括:提高抗病性、改善品质、增强抗逆性等。
3. 基因芯片技术基因芯片技术是一种高通量的基因表达分析技术,可以同时检测成千上万个基因的表达水平。
通过基因芯片技术,研究者可以深入了解作物生长发育过程中的基因调控网络,为育种提供理论依据。
基因芯片技术在作物育种中的应用包括:解析基因调控网络、筛选关键基因、改良品质与抗逆性等。
4. 基因转化技术基因转化技术是将外源基因导入作物基因组中,使作物获得新的性状。
目前,基因转化技术已在许多作物中得到广泛应用,如转基因抗虫棉、转基因抗除草剂大豆等。
基因转化技术在作物育种中的应用包括:提高抗虫性、抗除草剂性、改善品质、增强抗逆性等。
5. 纳米技术纳米技术在作物育种领域的应用逐渐受到关注。
通过纳米载体将外源基因导入作物细胞,可实现基因的稳定表达。
此外,纳米材料还可用于制备生物农药、生物肥料等,提高作物产量与品质。
纳米技术在作物育种中的应用包括:基因转化、生物农药、生物肥料等。
木纳格葡萄的果实抗逆育种与品种筛选研究
木纳格葡萄的果实抗逆育种与品种筛选研究木纳格葡萄(Munagor)是一种生长在高温和干旱条件下的葡萄品种,在近年来受到越来越多的关注。
这是因为木纳格葡萄具有较强的耐逆性能,特别是对于高温和干旱条件下的逆境能力表现出色。
为了进一步了解木纳格葡萄的生理和分子机制,并通过育种方法进一步筛选出具有更强抗逆性能的品种,许多研究团队已经开始进行相关研究。
对于木纳格葡萄的果实抗逆育种与品种筛选研究,首先我们需要了解其生长环境和逆境胁迫的影响。
由于木纳格葡萄生长在高温和干旱条件下,这些逆境因素对其生长发育和果实品质产生了重要影响。
在高温条件下,木纳格葡萄的光合作用受到抑制,导致植株生长减缓和果实发育不良。
同时,高温还会导致果实脆化、褪色和提前腐烂等问题,严重影响果实的可食用性和市场价值。
在干旱条件下,木纳格葡萄的水分吸收和转运受到限制,导致植株失水和生理功能紊乱。
这些逆境胁迫对果实的成熟和质量产生了不利影响,如果实变小、果皮皱缩和糖酸比例失衡等。
为了提高木纳格葡萄的抗逆性能,研究人员采用了多种方法。
首先是种质资源的筛选和保护,以确保遗传多样性和抗逆性能的源源不断。
通过对大量木纳格葡萄种质资源的收集和鉴定,研究人员发现了一些具有较强抗逆性能的亲本种质。
这些亲本种质具有较高的耐高温和耐干旱能力,在相对恶劣的环境条件下生长良好,其果实品质也相对稳定。
其次,研究人员利用分子生物学和基因编辑等技术手段,解析了木纳格葡萄在高温和干旱逆境条件下的生理和分子机制。
研究发现,木纳格葡萄在逆境胁迫下能够积极响应,并通过调节抗氧化能力、离子平衡和脂质代谢等途径来应对逆境的挑战。
此外,通过分析木纳格葡萄的基因组和转录组数据,研究人员还发现了一些与抗逆相关的基因和信号通路。
这些研究为进一步育种和品种筛选提供了重要的理论基础。
基于上述研究成果,研究人员开展了木纳格葡萄的抗逆育种工作。
他们通过杂交选育和胚胎培养等技术手段,将具有较强抗逆性能的亲本种质与良好品质的品种进行杂交,以获得既具备了抗逆性能又保持了良好品质的新品种。
土里生山里长苹果“祖先”在新疆
土里生山里长苹果“祖先”在新疆作者:王方来源:《农村-农业-农民·下半月》 2017年第9期王方从古至今,如果说哪一种水果能在神话、文学、宗教、科技、经济中皆占有一席之地,那便是苹果。
到了分子生物学时代,人们揭开了现代苹果的起源之谜。
近日,发布于国际著名学术期刊上的一篇论文,充分证明了世界栽培苹果源自我国新疆。
毫无疑问,苹果是温带水果之王。
栽培苹果的起源、演化和驯化规律是怎样的?如何保护好、利用好新疆野苹果资源?笔者为此采访了该研究的领衔者、山东农业大学教授陈学森。
种质资源重要一环早在西汉年间,《上林赋》《蜀都赋》中就有苹果的记载,“楟柰厚朴”“杜樼栗柰”中的“柰”即为苹果。
到唐宋时期,又有了“蘋果”的称呼。
不过,这种苹果是我国早期种植的绵苹果,并非现代人吃的栽培苹果(西洋苹果)。
直到1871年,由美国传教士约翰·倪维思将西洋苹果引入山东烟台,之后推广至全国,才开创了我国苹果栽培的新纪元。
如今,我国年产苹果4200多万吨,是世界上最大的苹果资源、生产和消费国。
事实上,苹果也是世界温带地区栽培面积最大的果树之一,其起源演化与人类文明进步密不可分,一直以来备受国际苹果研究界的广泛关注。
“2009年之前,有研究认为分布在中亚及我国天山山脉的新疆野苹果,也叫塞威士苹果,可能是世界栽培苹果的祖先种。
2010年,意大利科学家完成对苹果基因组的测序,表明世界苹果祖先种是塞威士苹果。
”陈学森向笔者介绍。
从2011年开始,陈学森领衔的研究团队与美国康奈尔大学生物学教授费章君密切合作。
中美科研团队在苹果种质资源研究方面取得重大突破。
陈学森说,“这项研究无论少了谁也完不成,这是中美合作的一个很成功的例子。
”陈学森带领山东农业科学院副研究员段乃彬、新疆农业大学教授何天明从新疆新源县、巩留县,以野生资源的采样办法,从大山里采集了15份野苹果资源。
此外,还与中国农科院果树研究所国家苹果种质资源圃等单位沟通,由其提供我国15份特色苹果资源。
果树育种重点
1.营养系杂交育种:利用无性繁殖植物同一个种内基因型不同的两个品种相互杂交而获得杂种,对杂种进行培育、鉴定、选择而获得新品种或新种质的工作,称之为营养系杂交育种。
2.童期:就是指从种子萌发到实生苗具有正常开花潜能这一段时期3.同源多倍体:多倍体的几组染色体全部来自同一物种,或者说由同一个物种的染色体组加倍而成,则称为同源多倍体。
4.异源多倍体:而把由来自不同种、属的染色体组构成的多倍体或者说由不同种、属间个体杂交得到的F1再经染色体加倍得到的多倍体,则叫做异源多倍体。
5.生理小种:在同一个病原菌的种或变种内,通过杂交及基因突变等过程,不断地分化出致病力不同的生理类型,叫做生理小种。
6育.种值:遗传值中上下代能够遗传的加性效应值。
7.遗传力:是遗传方差或加性方差在总的表现型方差所占的百分率,主要用来研究某种园艺植物对某一性状的遗传能力。
8.传递力——是指某种无性繁殖园艺植物的具体品种在某一性状总遗传值中加性效应值所占的百分率,用平均值来估算。
9.配合力——表示用作杂交亲本时,获得有利重组类型的利用价10.品种混杂(varietal complexity),是指在一个品种群体中混有各种异型株(其它植物或品种的种子或植株),造成品种纯度降低的现象。
11.品种退化(varietal deterioration)表现为原有种性变劣,优良性状部分或全部丧失,生活力和产量下降,品质变次,以致降低或丧失原品种在生产上的利用价值。
12.远缘杂交(distant hybridization)是指亲缘关系较远的种、属间的杂交。
1.营养系杂交育种意义1、不是对品种的改良,而是创造新的品种。
(1)通过基因重组,利用基因的互补效应,综合双亲的优良性状。
(2)利用基因的累加效应,产生超亲性状2、预见性强3、周期长、战地多、见效慢,需要高额投资。
2、营养系品种的性状遗传变异特点1、性状控制(质量性状与数量性状)2、遗传杂合程度大,杂交F1常发生复杂多样的变异与分离3、杂交-------基因重组------- 非加性效应解体---------- 杂种后代经济性状普遍退化(杂种后代的平均值显著低于亲中值)4、双向选择性状在杂交后代中表现趋中变异5、修饰基因的复杂互作,导致质量性状的异常分离6、蕴藏较多的体细胞突变7、常携带较高频率的隐形致死基因3、不育性1、雌蕊败育,如石榴、杏的部分花。
植物育种学习题及答案
《植物育种学》思考题第一章作物的繁殖方式及品种类型1. 无性繁殖作物进行杂交育种时,大体上要作哪些工作,才能育出品种?2. 试述通过有性杂交培育无性繁殖作物的特点。
3. 根据品种群体内个体同源染色体等位基因以及个体间基因型的情况,可将不同的品种归纳为哪几种群体类型?4. 农作物品种有哪些基本特性?5. 不同类型的品种群体的育种特点是什么?第二章种质资源1.种质资源在作物育种中有哪些作用?2.简述本地资源、外地资源、野生资源和人工创造的种质资源的特点与利用价值。
3.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
4.建拓作物基因库有何意义?如何建拓作物基因库?5.建立作物种质资源数据库有何意义,如何建立作物种质资源数据库?第三章育种目标1.现代农业对作物品种有哪些基本要求?2.制订育种目标的原则是什么?3.作物育种的主要目标性状有哪些?4.怎样才能正确地制订出切实可行的育种目标?5.对你所熟悉的地区,拟订一个作物的育种目标,交说明理由。
第四章引种与选择育种1.如何提高引种成功的可能性?2.根据你熟悉地区的生态特点及生产需要怎样尽快的将外地小麦或水稻品种引入到生产中,请说明步骤及理由。
3.来自同一生态区的某种农作物品种有何共同特点?4.简述引种成功的影响因素及引种规律。
5.比较单株选择法和混合选择法的差别,优缺点及其应用范围。
第五章杂交育种1.杂交育种中,亲本选配的原则是什么?为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键?2.三个各具不同特点的亲本品种,试设计一个三品种三交及三品种双交的育种方案。
①假设亲本并注明其主要特点;②杂种后代处理方法及各世代工作重点,并说明理由;③方案要求写出杂交到品种比较试验,并注明世代年限。
3.杂交育种工作中,常用的杂交方式为单交和复交,两种杂交方式有什么区别?4.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一?杂交方式有哪些?试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中,每一亲本遗传组成的比重如何?为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交?5.简述系谱法、混合法、衍生系统法和单籽传法及它们各自的工作特点,并比较它们各自的优缺点及应用。
第十三章 抗逆性育种
第十三章抗逆性育种抗逆性:指作物对环境胁迫的抗耐性。
环境胁迫主要包括水分、温度和矿物质等。
抗逆性育种:利用作物本身的遗传特性,培育获得逆境条件下能保持相对稳定的产量以及应有产品品质的新品种。
第一节抗逆性育种的意义和基本方法一. 作物逆境的种类合理利用自然资源;保持农业的可持续发展。
三、抗逆育种的特点•抗逆育种要与产量、品质、抗病虫等育种目标相结合。
•特点:1、逆境发生的时间、地区、程度不同2、逆境的鉴定指标不同3、作物抗性的遗传由多基因控制4、作物对不同逆境的抗耐性有相关性我国水资源紧缺,严重制约了作物生产和农村经济的持续发展。
我国水资源总量2.8万亿m3,人均水资源占有量仅2200 m3,不足世界人均水平的1/4,居世界109位。
据统计,全国受旱面积从50年代年均1133万hm2,到80年代的2333万 hm2和90年代的2667万 hm2,每年因干旱缺水减产粮食1000亿㎏左右。
一、抗旱性的含义作物的抗旱性广义上包括避旱、免旱和耐旱。
避旱是指作物通过早熟或发育的可塑性,在时间上避开干旱,其实质上不属于抗旱性。
免旱是指作物在生长环境中水分不足时体内仍能保持一部分水分而免于伤害,以至于能正常生长的性能。
耐旱是指能忍受组织水势低的能力,其内部结构可与水分胁迫达到热力学平衡,而不受伤害或减轻损害。
二、抗旱性鉴定技术和指标1、鉴定技术田间试验法、干旱棚法、人工模拟气候箱法、盆栽法、高渗溶液法、大气干旱法等。
田间试验法是将作物品种直接种植在旱地上,以自然干旱或控制灌水造成干旱条件,根据作物产量或生长状况评价品种的抗旱性。
干旱棚或人工模拟气候箱法是将作物品种播种在人工控制水分的土壤内,研究不同生育时期干旱胁迫对作物生长发育和生理生化过程的影响或对产量、品质的影响。
盆栽法是通过控制盆栽作物的土壤含水量而造成对植株的干旱胁迫,可采用苗期反复干旱法、土壤缓慢干旱法等。
高渗溶液法是用不同浓度的高渗溶液如聚乙二醇、甘露醇、蔗糖等,对植物的种子萌发或幼苗生长阶段造成干旱,根据种子萌发率和幼苗生长状况评价品种苗期抗旱性。
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3、针对抗逆性的基础特性的育种 这种方法不是直接针对抗逆性的最后表 现,而是根据形成各该抗逆性的生理生 化过程中最关键环节的指标的测定结果 进行选育。这种方法也不一定可靠,但 往往较便利,在不同程度上取得功效。
四、抗病资源收集及鉴定
此外尚有耐湿性、耐弱光、抗除草剂等 育种。
抗逆育种与品质育种
抗逆育种(breeding for stress resistance) 的意义
逆境(stress environment)或胁迫 ( stress ):生存在自然界的植物遇 到对植物生长发育产生伤害的环境因子。
胁迫因子分类 生物胁迫(病、虫、草害) 物理胁迫(冷、冻、热、风害) 化学胁迫(旱、涝、盐害)
品质育种的意义
是增加作物营养成分含量的重要途径 优质品种有利于增进人体健康 优质品种有利于发展农牧业生产 优质品种有利于食品加工 优质品种有利于促进工业发展 优质品种有利于提高经济效益
大田作物的品质性状及其遗传 特点
小麦的品质性状及其遗传 水稻的品质性状及其遗传 园艺作物的品质及其遗传特点
(1)审慎选择具有足以代表所着重的胁迫环境 的试验点,并在这样点上进行抗耐性的 选育; 在所选用的试验地块上的胁迫程度应该稳定而一 致,使供选材料不同程度的抗感性都能得到表现 而易于识别。
(2)在人工模拟相应的危害环境或仪器设备中 进行抗耐性的鉴定,这种方法特别适应于种质资 源和育种早期材料的筛选。
防治逆境危害的基本途径
采取合理的农业措施,防治或减轻危害 提高植物抗逆性( stress resistance)
采取化学药剂处理,改变植物生长发育节奏及内部生 理特性,从而提高抗逆性。
抗逆育种抗逆性育种方法Fra bibliotek1、对胁迫环境因素抗耐性的间接育种 在胁迫 因素存在的地块上进行生产性能试验, 根据产量 和品质的表现选育对该胁迫因素的抗耐性。另外 一种间接育种方法是,根据与该抗耐性有密切相 关的性状、特性进行选育。 2、对胁迫因素抗耐性的直接育种
品质育种
品质育种的意义
品质的概念 品质:人类所要求的农作物目标产品的
质量 优质农产品:能够最大限度地满足人类
各种产品质量要求的农产品。
品质性状分类
根据理化性质:物理品质-化学品质 根据结构特点:外观品质-内在品质 根据用途:食用品质(营养品质、烹调品质、蒸 品质和
卫生品质)、加工品质、饲用品质、工业品质、 商品品质/销售品质、医用品质等 根据工艺流程:一次加工品质、二次加工品质 根据贮藏保鲜特点:保鲜品质、储藏品质