植物分子育种研究进展_戴瑞强
RAPD标记在植物航天诱变育种研究中的应用
RAPD标记在植物航天诱变育种研究中的应用
高永利;郭亚华;谢立波;王雪
【期刊名称】《北方园艺》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】简述了RAPD分子标记的原理和特点,并就分子标记技术在植物航天诱变育种研究中的应用进展及前景进行了阐述.
【总页数】3页(P108-110)
【作者】高永利;郭亚华;谢立波;王雪
【作者单位】黑龙江省农业科学院,园艺分院,黑龙江,哈尔滨,150069;黑龙江省农业科学院,园艺分院,黑龙江,哈尔滨,150069;黑龙江省农业科学院,园艺分院,黑龙江,哈尔滨,150069;黑龙江省农业科学院,园艺分院,黑龙江,哈尔滨,150069
【正文语种】中文
【中图分类】S129
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现代分子植物育种与粮食安全研讨会论文集
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水稻不育系的广亲和基因检测及籼粳型分析《江苏农业学报》, 2012, 27(4):698-703夏士健，张启军，杨杰，吕川根，37 我国黄淮稻区中粳水稻品种资源遗传多样性研究《江苏农业学报》, 2010, 26(01):15-21徐大勇，38 脱落酸对甘薯体细胞胚分化及再生的影响闫会，王欣，靳容，李强，张允刚，后猛，唐维，马代夫，39 根癌农杆菌介导的甘薯遗传转化研究进展闫会，王欣，李强，40 光敏核不育系1023S的特征特性及应用《江西农业学报》, 2011, 23(12):15-17杨娟，张贵荣，李余生，黄胜东，41 8个水稻抗条纹叶枯病分子标记有效性的验证及评价《华北农学报》, 2012(6):146-151姚姝，张亚东，朱镇，陈涛，赵庆勇，周丽慧，赵春芳，于新，王才42 水稻浆片颖壳化突变体(gll)的鉴定和精细定位《中国农业科学》, 2010, 43(20):4123-4129于新，王林友，张礼霞，范宏环，王曦，金庆生，王建军，王才林，43 ▪籼粳重组自交系群体粒型性状的相关性《江苏农业学报》, 2012, 28(02):231-235张颖慧，谢永楚，董少玲，张亚东，陈涛，赵庆勇，朱镇，周丽慧，44 一个与抗黄萎病和耐干旱、盐胁迫相关的棉花受体类似蛋白激酶基因的克隆与功能鉴定赵君，丁林云，郭旺珍，张天真，45 利用染色体片段代换系定位水稻苗期耐盐性QTL《湖南农业大学学报:自然科学版》, 2009, 35(4):344-347赵春芳，周丽慧，陈涛，张亚东，朱镇，赵庆勇，姚姝，于新，王才46 采用SSR标记和表型性状聚类对杂交粳稻亲本的遗传多样性研究《杂交水稻》, 2010, 25(4):68-74赵庆勇，张亚东，朱镇，陈涛，周丽慧，姚姝，赵凌，王才林，47 利用中国春ph1b突变体和电离辐射创制涉及簇毛麦4V染色体易位赵仁慧，王海燕，曹爱忠，陈佩度，王秀娥，48 利用染色体片段置换系群体检测水稻上三叶形态性状QTL《中国水稻科学》, 2013, 27(1):26-34周丽慧，赵春芳，赵凌，张亚东，朱镇，陈涛，赵庆勇，姚姝，于新49 江淮稻区不同生态型粳稻品种的籼粳分化度和遗传多样性研究《中国水稻科学》, 2012, 26(4):431-437周振玲，王宝祥，樊继伟，卢百关，赵志刚，江玲，秦德荣，万建民50 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rats66 The WRKY transcription factor OsWRKY78 regulates stem elongation and seed...67 抗番茄黄化曲叶病毒分子育种连梓伊，何鑫，陈天子，杨郁文，刘霭民，赵统敏，张保龙68 The constitutive expression of DdICE1 in chrysanthemum improves the level of...69 杨树转抗虫基因Bt和C4光合关键基因PEPC的研究蒋金来，杨立恒，董静，王群，王立科，王明庥，诸葛强70 杉木花粉萌发过程中钙信号的动态分布沈捷，徐进，施季森71 Isolation and functional analysis of RbcS gene promoter from poplar72 Effects of Transgenic Populus deltoides × P.euramericana cv‘Nanlin895'...73 利用ISSR标记对93份广东桑桑树种质资源的遗传多样性分析高丽丽，张林，潘一乐，刘利，赵卫国，潘刚，74 Sequence analysis and expression of the calcium exchanger gene,MCAX-1,in...75 Fine Mapping of I(yellow inhibitor)Gene and Analysis of Candidate Gene in...76 Molecular Cloning,Sequence Analysis,and Expression of the Methionine...77 Sequence analysis and expression of the Calcium-dependent protein kinase...78 中国少棘蜈蚣毒腺应激转录因子p8 cDNA的克隆及分子进化分析华卫建，陈??邹永梅，梁锦丽，79 小鼠中枢神经系统不同发育阶段MHCⅠ类分子表达模式的初步研究刘建娥，史茜，吕丹，缪凤琴，沈宇清，刘俊华，赵春杰，张建琼，80 双壳纲贝类18S rRNA基因序列变异及系统发生分析5孟学平，申欣，程汉良，田美，81 毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)SRY基因克隆及进化的研究曹祥荣，沈玮，李东霞，罗红梅，82 原核表达系统pET28a(+)中抗CD20微抗体的表达曹祥荣，潘少坤，李东霞，沈玮，83 ARL-1在肝癌中表达模式的初步研究张道平，沈宇清，张爱凤，缪凤琴，张建琼，84 稀土铈对果蝇幼虫及其各组织器官的毒性作用张迪，李宗芸，曹慧，武斌，85 稀土元素Ce诱导果蝇幼虫热休克蛋白HSP70表达的研究武斌，王秋香，李宗芸，张迪，王丹，86 DNMT3A调控基因5'端CpG岛转录因子结合位点生物信息学分析赵主江，苏献伟，郭映秋，蒋丹，张建琼，樊红，87 PVIP1 and PVIP2 gene are critical host factors essential for both Plum pox... 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百合种间杂交中的C带,FISH和形态性状鉴定研究崔佩如，席梦利，刘光欣，施季森，158 福建山樱花不定芽繁殖及体细胞胚胎发生研究贾利娜，陈金慧，苏倩，施季森，159 Fine mapping and physical mapping of a seed coat color gene in Chinese... 160 EST-SSR based assessment of molecular variance in two Salicornia populations Zulfiqar Ali，161 桉树杂种优势及其分子标记辅助选择研究何旭东，甘思明，施季森，162 杉木两水平双列生长性状配合力及与杂种优势度的相关方扬辉，童春发，杨立伟，边黎明，施季森，163 杂交鹅掌楸悬浮培养体细胞发育过程中微丝骨架变化赵艳，徐进，刘光欣，施季森，164 杨树叶特异性启动子的克隆和功能分析许丽娜，李丽莎，王群，庄卉卉，诸葛强，165 松树、杨树及桉树表达基因序列微卫星比对分析阎毛毛，戴晓港，李淑娴，尹佟明，166 杨树隐花色素基因家族的克隆和功能分析姚骅珊，史晓露，诸葛强，167 杨树SRK2C基因的克隆及功能分析周洁，毕毓芳，王婧婧，史晓露，诸葛强，168 Association of polymorphisms of the DGAT-2 gene with growth traits in three... 169 家蚕耐氟近等基因系SSH文库的构建及初步分析王小强，徐安英，李刚，张月华，钱荷英，孙平江，郭锡杰，170 三眠蚕眠性调查及其遗传规律探讨钱荷英，徐安英，孙平江，张月华，171 利用SSR标记对家蚕多星纹基因(ms)进行定位分析张月华，李刚，赵云坡，徐安英，沈兴家，孙平江，钱荷英，苗雪霞172 基于鲤双列杂交的三元杂交和回交的体重预测苏胜彦，董在杰，李学兵，袁新华，173 鲤TRAP分子标记的开发与应用董在杰，曲疆奇，梁政远，袁新华，苏胜彦，明俊超，174 HLA Ⅰ类分子结构差异与HBV清除相关性的研究孙杭，缪凤琴，潘宁，沈宇清，张建琼，175 尿道下裂病人中部分候选基因的突变筛查陈太基，176 1例Angleman综合症合并动脉导管未闭患儿的细胞分子诊断范晓博，崔英霞，周玉春，周鑫，康宁，夏欣一，胡毓安，李晓军，177 miR-130a在髓母细胞瘤中表达下调及功能预测朱斌，胡官霞，夏之柏，178 乳腺癌的PARP-1基因变异研究陈太基，179 Epigenetic regulation of E-cadherin in HBV associate human Hepatocellular... 160 Clinical Significance of Expression of Hint1 and Potential Epigenetic... 161 Decreased expression of PITX1 and can be restored by HDAC...162 植物磷累积过程和转聚磷基因植物的研究进展杨柳燕，任晶，肖琳，163 江苏“杂草稻”的杂草性研究杨杰，仲维功，陈志德，王军，汤陵华，王才林，164 QTL Mapping for Verticillium wilt resistance at seedling and maturity stages... 165 Construction and Analysis of SSH Library of Gossypium hirsutum L. upon... 166 一个新的水稻花粉育性相关基因的克隆刘春霞，王红梅，李钱峰，杨晓庆，陈赛华，徐明良，167 水稻AP2/EREBP类转录因子基因的功能研究高峰，夏瑞强，熊爱生，肖宁，洪义欢，姚泉洪，陈建民，168 水稻米香基因标签标记的开发与利用史薇薇，陈赛华，杨毅，徐明良，169 水稻米香相关基因的转化鉴定与功能分析杨毅，陈赛华，史薇薇，张美景，徐明良，170 江苏省粳稻品质改良的成就、问题与对策王才林，朱镇，张亚东，赵凌，171 一种特大粒型水稻粒重遗传的初步研究张亚东，王才林，汤述翥，172 粳型杂交水稻优势及相关分析朱镇，赵凌，张亚东，王才林，173 太湖稻区粳稻地方品种主要经济性状的遗传分析李余生，王才林，张红生，174 水稻品种爱知106条纹叶枯病抗性的遗传分析陈涛，朱镇，张亚东，赵凌，林静，张所兵，张巧凤，赵庆勇，许凌175 水稻含eui基因的半矮秆突变体02428ha株高遗传分析张所兵，赵凌，朱镇，张亚东，陈涛，林静，王才林，176 外源基因异常分离水稻9311HR的雌雄配子育性林静，张亚东，朱镇，赵凌，陈涛，张所兵，张巧凤，王才林，177 稻米淀粉RVA谱特征值的遗传及QTL定位分析张巧凤，朱镇，张亚东，赵凌，赵庆勇，许凌，王才林，178 12个粳稻新不育系的配合力及其利用价值评价赵庆勇，朱镇，张亚东，赵凌，张巧凤，许凌，王才林，179 水稻籼粳F_2群体SSR标记的偏分离及F_1花粉不育基因S-e的初步鉴定朱文银，王才林，张桂权，160 水稻产量相关性状的QTL分析许凌，张亚东，朱镇，赵凌，赵庆勇，张巧凤，王才林，161 水稻抗白叶枯基因Xa-25的精细定位何冰，高东迎，162 不同水稻品种对Cd、As和Hg胁迫的响应特性研究陈志德，仲维功，杨杰，王才林，王军，张永春，周益军，163 DH1,a LOB Domain-like Protein Required for Glume Formation in Rice164 籼稻杨稻6号和粳稻苏沪香粳花药培养的比较李霞，赵?涛，周光宇，周月兰，165 Jointing Multiple Related Populations for Mapping Quantitative Trait Loci 166 Location verification and effect analysis of the sheath blight resistance... 167 Construction of mapping population and development of disease rating system...168 近20年江苏省迟熟中粳稻品种的生产潜力评价和关键基因分析刘古春，周勇，张宏根，汤述翥，梁国华，169 水稻半矮秆基因sdt2的克隆研究胡静，周勇，刘军，梁国华，170 水稻卷叶基因rl_(10(t))的精细定位研究方云霞，李生强，朱金燕，刘伟，梁国华171 水稻强分蘖基因启动子区的克隆及其顺式作用元件信号分析张丽华，李生强，朱金燕，刘伟，梁国华，172 分子标记辅助选择改良籼型杂交稻米的蒸煮与食味品质刘巧泉，蔡秀玲，王宗阳，汤述翥，于恒秀，顾铭洪，173 导入GNA和Bar基因选育抗褐飞虱和抗除草剂转基因高产粳稻新品系于恒秀，刘巧泉，赵志鹏，王玲，徐丽，吴进才，龚志云，汤述翥，174 Molecular Evolution of CPP-like Gene Family in Plants:Insights from... 175 稻属不同染色体组着丝粒BAC克隆的分离和鉴定裔传灯，龚志云，梁国华，王飞华，汤述翥，顾铭洪，176 植物细胞工程与农作物育种陆维忠，177 小麦赤霉病抗性改良研究与进展——20年的工作回顾陆维忠，马鸿翔，178▪小麦抗赤霉病新抗源的抗性QTL研究张旭，周淼平，陆维忠，马鸿翔，179 大麦赤霉病抗源鄂啤1号的抗性鉴定与遗传分析郑义，陆维忠，马鸿翔，180 一个花粉辐射诱导的小麦-簇毛麦相互易位染色体系的分子细胞遗传学研究别同德，汪乐，何华纲，亓增军，冯?高，陈全战，李海凤，陈佩度181 普通小麦-簇毛麦易位系T4VS·4VL-4AL的选育与鉴定陈全战，王官锋，陈华锋，陈佩度，182 利用离果山羊草3C染色体诱导簇毛麦2V染色体结构变异陈全战，曹爱忠，亓增军，张伟，陈佩度，183 利用SSR分子标记分析云南、西藏和新疆小麦的分类学地位与系统演化王海燕，王秀娥，陈佩度，刘大钧，184 普通小麦(Triticum aestivum L.)-提莫菲维(T.timopheevii Zhuk.)渐渗系的区分及易位断点的判定纪剑辉，曹爱忠，王海燕，王苏玲，孔芳，陈佩度，刘大钧，王秀娥185 利用生化和分子标记技术确定加州野大麦(Hordeum brachyantherum ssp californicum)染色体的部分同源转化群孔芳，纪剑辉，王海燕，曹爱忠，周波，王苏玲，王秀娥，186 受白粉菌诱导快速表达的簇毛麦Hv-CMPG基因的克隆和表达研究刘园，曹爱忠，邢莉萍，陈雅萍，王海燕，陈佩度，王秀娥，187 小麦品种的戊聚糖含量测定及低戊聚糖小麦资源的筛选胥红研，张媛，武旺，王海燕，王秀娥，188 利用ph1b基因转移黑麦抗病基因的初步研究任丽娟，刘朝辉，陈庆标，189 苏麦3号赤霉病抗性主效QTL的精细定位周淼平，张旭，任丽娟，余桂红，陆维忠，马鸿翔，190 A major quantitative trait locus for pre-harvest sprouting resistance in a...191 小麦籽粒多酚氧化酶活性的遗传分析吴纪中，颜伟，蔡士宾，吴小有，张仙义，192 小麦抗梭条花叶病的分子标记及抗性基因的初步定位颜伟，吴纪中，任丽娟，蔡士宾，193 优质小麦品种(系)的遗传多样性分析冯国华，柏栋阴，陈荣振，刘东涛，王静，王晓军，194 转基因大麦gfp基因在杂交后代中的表达及转基因座位结构的研究黄洁，赵梅香，肖宁，夏瑞强，洪义欢，陈建民，195 转基因大麦的gfp基因遗传表达与整合位点结构。
分子标记技术在葡萄属植物上的研究状况及进展【文献综述】
文献综述生物技术分子标记技术在葡萄属植物上的研究状况及进展摘要：分子标记技术则从DNA分子水平检测物种的遗传多样性，直接有效，是目前最为普遍采用的方法。
分子标记具有不受发育时期、组织类别、环境条件等因素干扰、多态性高、数量多、不影响目标性状表达连锁遗传现象的特点。
近年来，国内外许多学者利用分子标记技术对葡萄植物遗传多样性开展了不少研究。
本文简单叙述了分子标记分类和特点，以及它在葡萄属植物分子水平上的研究状况。
关键词：分子标记；葡萄属；研究进展葡萄是属于葡萄科（Vitaceae）葡萄属（Vitis.linn）植物，落叶木质藤本，在园艺学分类上属于浆果、多年生落叶木本藤蔓植物[1]。
葡萄浆果的营养成分丰富，含有碳水化合物、配糖类、矿物质、酶、含氮有机物、无氮有机物、维生素、有机盐、生物催化剂等；在医疗保健上葡萄有补肾、降压、开胃的功效，对预防治疗神经衰弱、心血管疾病等疾病都有显著的效果。
葡萄起源于黑海和地中海沿岸，在长期的进化和栽培历史中形成了许多种群和品种。
现在世界上存在的葡萄品种大约有14000种[2]。
葡萄属分为两个亚属：圆叶葡萄亚属（Muscadina Planch）和真葡萄亚属（Euvitis Planch）。
在我国，葡萄属植物从海南岛到大兴安岭，从西藏高原到东海之滨均有分布，其分布之广，产量之大，种类之多，特性之丰富，在全世界各国是少有的[3]。
品种鉴别时葡萄研究和生产实践的重要环节之一，但葡萄是无性繁殖，且品种交流频繁产生一些中间型和过渡性杂种，给葡萄的分类鉴定带来困难[4]。
1分子标记的概述1.1 分子标记的分类作物遗传多样性研究是通过使用一些遗传标记就行作物种质资源的遗传多样性检测。
目前，遗传标记主要有四大类分别是：形态学标记、细胞学标记、生化标记和分子标记。
分子标记(Moleculem arket)是指与特定基因或标记连锁的一段经过扩增并可检测出的DNA序列。
DNA分子标记大多以电泳谱带的形式表现，大致可分为两大类。
植物分子育种新技术的研究
植物分子育种新技术的研究随着科学技术的不断进步，植物分子育种技术也得到了广泛应用。
植物分子育种是利用分子生物学、基因工程等先进技术探索植物遗传与发育规律，快速、精准地选育出适应不同环境的优良品种。
本文将从分子育种技术的发展历程、分子标记与基因组学、分子标记辅助选择等方面介绍植物分子育种技术的研究进展。
一、分子育种技术的发展历程早期，植物育种是通过观察自然、人工雄性不育等方法进行选育的。
但随着分子生物学等技术的发展，植物分子育种日渐成为重要的选育手段。
20世纪末，PCR技术出现，创建了大量的分子标记，使得分子标记辅助选择成为植物育种的重要手段。
之后随着生物芯片、高通量测序等技术的广泛应用，植物分子育种也进一步得到了发展。
生物芯片可以同时检测大量的基因表达情况，高通量测序则在基因组学研究中有着重要的应用。
二、分子标记与基因组学分子标记是利用PCR等技术检测植物基因组中的特定位点的DNA序列。
而基因组学则是一门研究基因组结构与功能的学科。
利用分子标记可以对植物品种之间的杂交后代进行基因定位，选育相关性状强的优良基因，在杂交育种中提高育种效率。
而基因组学则可以在基因水平上研究植物品种之间的遗传关系，对不同品种基因组的结构、功能进行深入探究。
三、分子标记辅助选择分子标记辅助选择是一种快速、精准的分子育种选择方法。
它利用分子标记检测两个不同品种间关联或非关联位点的遗传性，帮助育种者协助选择特定的基因型和表现，从而选育出具有高产、耐病、耐旱等优良性状的新品种。
值得一提的是，对于许多复杂遗传性状，如抗旱、抗逆等性状，采用单一分子标记进行选择可能效果不佳。
此时，可以采用群体分子标记策略，根据遗传学的性状进行筛选和组合，提高检测准确率和选择效果。
四、总结植物分子育种技术以其快速、精准、经济、环保的优势优化了植物品种育种效率。
使用分子标记与基因组学技术可以在分子水平上研究植物品种之间的遗传关系；而分子标记辅助选择则是一种可靠的分子育种方法，可以根据需要快速有效地选择具有高产、耐病等性状的植物品种。
南瓜作物分子标记辅助育种研究进展
南瓜作物分子标记辅助育种研究进展摘要：现代分子育种中，利用分子辅助育种改良植物品种的重要经济性状已成为主要途径。
综述了RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR等分子标记在南瓜种质亲缘关系及种质资源遗传多样性、遗传图谱构建、杂交种纯度鉴定及优势分析和QTL定位等方面的研究进展，并展望了南瓜分子标记辅助育种的前景。
关键词：南瓜；分子标记；育种南瓜是葫芦科南瓜属作物，双子叶植物无胚乳型种子，其染色体数为2n=40-48。
南瓜属作物是重要的蔬菜作物，在世界范围内分布广泛，具有丰富的营养成分和药用价值，愈来愈多的分子标记技术应用于南瓜作物，使得利用分子技术培育具优势经济性状的南瓜新品种也成为可能。
笔者拟通过对分子标记技术在南瓜育种工作中的进展进行综述，为今后南瓜育种提供理论指导。
1 种质亲缘关系2 种质资源遗传多样性刘小俊等对中国黑籽南瓜进行了RAPD分析，结果表明我国现有栽培黑籽南瓜在DNA水平上的同源性极高，种质资源的遗传变异度较小，多态性水平较低。
蔡宝炎采用形态学标记与RAPD标记对32份中国南瓜种质的遗传多样性进行研究，中国南瓜的根、茎、叶、花、果实和种子等植物学性状变异系数均较大，表明这些性状具有丰富的遗传变异，表现在形态学上的多样性。
褚盼盼利用RAPD标记对70份中国南瓜种质进行遗传多样性和亲缘关系分析，在所观察的56个有差异的农艺性状中，变异系数从6.60％-262.22％。
平均变异系数为37.50％。
通过聚类分析，将70份中国南瓜分为5类。
肖祖梅利用RAPD和ISSR标记，对28份观赏南瓜材料进行聚类分析，根据2种标记混合数据估计遗传相关系数结果，将观赏南瓜种质划分为三大类。
3 南瓜遗传图谱构建遗传图谱的构建是遗传学基础研究的一个重要组成部分，对基因分析意义重大，并可对育种工作提供指导Im，其目的是为了生物体某些重要性状的基因定位和克隆，所以常将分子连锁遗传图谱与经典连锁图谱整合，并找到与重要性状基因连锁的标记，得到该形态标记基因在分子标记两侧的遗传距离，并对其进行定位。
植物分子育种的研究与发展
植物分子育种的研究与发展植物育种是指通过人工或自然的方式，对植物进行基因交换、选良选优、杂交改良等操作，进而获得更为优良的植物品种，以满足人们农业生产、食品生产等方面的需求。
而植物分子育种作为一种新兴的育种手段，在近年来得到了越来越广泛的应用，其研究与发展也逐渐受到了人们的关注。
一、植物分子育种的定义及发展历程植物分子育种是指以分子水平对植物的遗传因子进行研究和操纵，通过利用现代分子生物学技术，探索和开发新的植物育种方法。
该技术自20世纪60年代起，在基因工程和生物技术的推动下发展迅速，直到今日已成为植物育种领域的一大热点。
早在1972年，在分离了第一条限制性内切酶EcoRI基因序列之后，植物分子育种就诞生了。
1983年，瑞士科学家哥隆等人成功地将牛转移成一株含人成纤维细胞基因组DNA的细胞株，此举不仅为人类基因组研究奠定了基础，也为植物分子育种的未来发展铺平了道路。
不久之后，植物基因工程和生物技术迅速发展，其中包括基因克隆、基因编辑、基因组测序等技术的问世，加速了植物分子育种的发展。
因此，植物分子育种得以拓展各个领域，包括植物遗传学、植物育种、植物病理学和分子生态学等。
二、植物分子育种的方法与技术通过利用现代分析技术，如核酸测序、基因检测、基因编辑等，检测和操作目标基因，从而实现对植物基因的操纵。
在植物分子育种研究中，主要采用的方法包括：1.基因编辑技术随着CRISPR-Cas9的发明和改进，基因编辑技术已经成为目前最热门的植物分子育种技术之一。
利用基因编辑技术可以直接在植物体内修饰目标基因，快速成功改良植物性状。
2.遗传改造技术遗传改造技术是将外源基因整合到植物基因组中，以直接调控植物性状。
这种技术可用于改变植物抗病性、免疫能力、营养价值、生长速度和产量等。
3.转录组分析技术基于分子生物学方法，新一代测序技术的应用和全基因组测序数据的广泛拓展，植物转录组分析技术发展迅速。
通过转录组分析技术，可以对植物的基因表达进行深入的研究，理解植物生长发育中的分子机制。
植物分子育种综述
植物分子育种综述辣椒分子育种研究进展摘要综述辣椒分子标记育种、转基因育种等方面的主要研究进展,并阐明辣椒分子育种正朝着遗传图谱信息多元化、分子育种技术高效化、分子育种理论系统化的方向发展。
关键词辣椒;分子育种;分子标记辅助育种;转基因育种;分子设计育种辣椒是重要蔬菜作物[1 -2]。
辣椒传统育种方法在提高产量、改善品质、增强抗性等方面具有选择效率低及育种周期长等缺点,因此迫切需要辣椒育种技术的升级换代。
近年来,分子育种技术在辣椒育种上逐步得到了发展。
辣椒分子育种包括辣椒分子标记育种、辣椒转基因育种、辣椒品种分子设计育种3个方面。
辣椒分子育种将使以表型选择为主的传统育种转变为对基因型的直接、准确、高效选择,从而实现育种效率的大幅度提高。
笔者对辣椒分子标记辅助育种、辣椒转基因育种研究进展进行综述,分析发展趋势,探讨有机整合方式,为我国辣椒分子育种研究的发展提供参考。
1辣椒分子标记育种1.1 辣椒分子遗传图谱随着分子标记的不断发展和图谱研究的不断深入,辣椒图谱的饱和度也在随着增加。
目前国内外已构建了20余张辣椒分子遗传图谱,根据其来源可将辣椒图谱分为种间杂交和种内杂交图谱。
1.1.1 种间图谱种间图谱多态性较丰富,适合做高饱合图谱。
Tanksley等利用CA50(C.annuum)@CA4(C. chinense)BC群体和RFLP标记,构建了1张包含19个连锁群、85个RFLP标记的图谱[3]。
此后,其他的研究者陆续采用各种DNA标记技术,基于越来越大的种间分离群体,使图谱的饱和度不断增加。
迄今为止,至少报道了6张以上来源于种间杂交的分子遗传图谱,包括来源于C. annuum与C. chinense的种间杂交群体和C.annuum与C. frutescens的种间杂交群体[4]。
1.1.2种内图谱种内图谱的多态性标记相对较少,但对辣椒育种意义更大。
辣椒的种内图谱主要来源于C.annuum的种内群体。
马铃薯分子抗性育种研究进展
研究 Ａ Ｆ Ｐ在动物和植物中的含量情况， 发现植物中 存在 Ａ Ｆ Ｐ的比重比动物更高， 这是植物对冬季低温
１ １ ］ 适应 的 一 种 机 制。 Ｗａ ｌ ｌ ｉ ｓ等 ［ 将植物凝集素和
Ａ Ｆ Ｐ共同构建导入到植物转化载体 Ｐ ｋ ｙ ｌ ｘ ３ ５ Ｓ ２中， 发现转基因马铃薯具有更强的抗寒性。他们将人工 合成的一段基因导入到马铃薯中， 该基因被转入马 铃薯后， 用免疫杂交方法检测到了表达产物 Ａ Ｆ Ｐ ， 增 强了植物的抗寒性。 植物根系是最早感受到盐胁迫逆境信号的部 位， 影响植物体内的生理生化代谢。随着盐胁迫时 间的增加， 根系活力受到抑制， 根系吸水下降， 水分 失衡加剧， 从而导致盐胁迫对植株的损害加重。康
１ ２ ］ 玉林等 ［ 研究表明， 随着处理马铃薯的盐溶液浓度
的增加， 马铃薯实生种子生长受到的抑制就越厉害。
１ ３ ］ 赵映琴 ［ 将Ａ ｔ Ｎ Ｈ Ｘ １基因导入马铃薯中， 测定马铃
薯在相同盐浓度胁迫下的株高， 发现转基因的马铃 薯株高明显高于对照。植物在遭遇盐胁迫时， 体内
５ ５ ２
Ｃ Ｒ Ｏ ＰＲ Ｅ Ｓ Ｅ Ａ Ｒ Ｃ Ｈ ２ ０ １ ５ ， ２ ９ （ ５ ）
５ ］ 提高抗寒性。李飞等 ［ 测定马铃薯幼苗在低温胁
迫下的生理生化变化， 低温胁迫中抗寒性强的马铃 薯品种的脯氨酸含量均高于抗寒性弱的品种。植物 Ｂ Ａ Ｄ Ｈ ） 活性增 受到低温胁迫时， 甜菜碱醛脱氢酶（ 强， Ｂ Ａ Ｄ Ｈ基因的表达量增加， 从而增加甜菜碱的含
６ ］ 。把编码甜菜碱生物合成酶的基因转到某些 量［
２ ０ １ ５年 第 ２ ９卷 第 ５期 作 物 研前无性繁殖是马铃薯栽培的主要途径， 通过 马铃薯块茎在地下形成匍匐茎。但是马铃薯无性繁 殖适应外界环境的能力较差， 随着环境恶化， 日益严 重的逆境胁迫， 包括低温、 干旱、 盐渍和病害， 导致马 铃薯产量降低， 严重制约了马铃薯产业的发展。随 着生物技术的飞速发展， 马铃薯的育种方法发生了 很大的变化。基因工程、 染色体工程、 细胞工程等技 术发展， 创造出了很多常规育种方法不可能产生的 材料， 同时也用来进行抗病、 抗高温、 抗低温等方面 的改良， 极大的丰富了马铃薯的育种资源， 为选育出 更多的马铃薯新品种创造了条件。随着环境恶劣程 度的加深， 为了加快育种时间和提高育种水平， 很多 国内外研究人员对马铃薯在逆境胁迫下的适应机 制， 逆境对马铃薯生长的影响， 马铃薯的抗逆品种， 抗逆基因的转导等方面进行了深入的研究。
我国植物分子育种产业发展历程及知识产权保护状况
我国植物分子育种产业发展历程及知识产权保护状况1. 我国植物分子育种产业发展历程在这个阶段，我国植物分子育种研究主要集中在基因克隆、基因表达调控和基因组学等方面。
通过这些技术研究，科学家们成功地实现了多个重要农作物品种的培育，如杂交水稻、杂交玉米等。
这些成果为我国植物分子育种产业的发展奠定了基础。
进入21世纪，我国植物分子育种产业进入了快速发展阶段。
在这个阶段，科学家们开始运用基因工程技术对植物进行遗传改良，以提高作物的抗病性、抗逆性和产量等性状。
还开展了多种作物的基因组编辑和功能基因挖掘等方面的研究。
这些研究成果为我国植物分子育种产业的发展提供了强大的技术支撑。
随着我国科技创新能力的不断提升，植物分子育种产业正逐步迈向创新驱动发展的新阶段。
在这个阶段，科学家们不仅在传统育种技术上进行了创新，还积极探索新的育种方法和技术手段，如CRISPRCas9基因编辑技术、人工智能辅助育种等。
这些新技术的应用为我国植物分子育种产业的发展注入了新的活力。
从起步阶段到创新发展阶段，我国植物分子育种产业经历了从无到有、从弱到强的发展过程。
随着科技的不断进步和政策的支持，我国植物分子育种产业有望实现更高质量、更高水平的发展。
1.1 早期研究(1950年代-1970年代)植物分子育种技术的研究起步于上世纪五十年代，在当时的国际环境下，面对遗传学的飞速发展和国际竞争加剧的双重压力，我国的生物学及农学领域开始着手对植物分子层面的基础研究。
随着国家政策的支持和科技工作者的努力，我国初步建立起一批致力于分子生物学和遗传学研究的实验室和科研机构。
在这一时期，主要侧重于分子遗传学基础理论和植物基因工程的研究。
早期的研究主要集中在基础理论研究和植物基因克隆方面的基础探索性工作。
学者们对植物的基因组成及其表达模式进行了深入的研究，通过植物组织培养技术的研发，建立起遗传转化体系，实现了初步的外源基因导入植物细胞实验。
初步研究植物分子标记及其在育种中的应用，尽管这些研究仍处于起步阶段，但它们为后续分子育种技术的发展奠定了坚实的基础。
葡萄表皮蜡质合成相关基因VvWSD1克隆及其低温胁迫响应功能分析
葡萄表皮蜡质合成相关基因VvWSD1克隆及其低温胁迫响应功能分析目录一、内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1 研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.2 研究目的与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.3 研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4二、材料与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.1 实验材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.2 基因克隆与表达载体构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.3 基因序列分析与鉴定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.4 低温胁迫处理与样本收集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82.5 数据分析与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10三、VvWSD1基因克隆与表达．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.1 基因克隆．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.2 表达载体构建与转化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 3.3 表达载体的筛选与鉴定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143.4 表达产物的检测与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15四、VvWSD1基因在低温胁迫下的响应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．164.1 低温胁迫下基因表达的变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．174.2 低温胁迫对基因编码蛋白的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．184.3 低温胁迫下细胞超微结构的变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．194.4 低温胁迫下生理生化指标的变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20五、VvWSD1基因的功能验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．215.1 植物转基因技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．225.2 功能标记辅助选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．235.3 功能验证实验设计与实施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．255.4 功能验证结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26六、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．276.1 研究结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．286.2 研究不足与局限．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．296.3 未来研究方向与应用前景展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30一、内容综述近年来，随着分子生物学技术的飞速发展，越来越多的基因被克隆并研究其在各种环境胁迫下的响应机制。
辣椒分子遗传育种研究进展
12 2017, V ol.37, No.04农业与技术※农业科学辣椒分子遗传育种研究进展高瑞娜（朔州职业技术学院，山西朔州 036000）摘 要：常规辣椒育种方法已经取得了巨大的成就，为辣椒种植和培育奠定了良好的基础。
但是近年来种质资源的利用程度不断增加，越来越需要挖掘全新的育种手段培育新品种，以满足创造辣椒新品种的需求。
辣椒分子遗传育种的研究和应用均获得良好的成效，同时也取得巨大的进展。
本文介绍分子标记的种类和应用，介绍遗传转化技术和实际应用，分析当前辣椒分子遗传育种中存在的问题，并提出针对性建议。
关键词：辣椒；分子遗传；育种；建议中图分类号：S641.3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230012作为一种重要的蔬菜作物，辣椒的市场需求量不断增长，给农民带经济利益的同时也促进了我国农业的发展和进步。
据统计，在我国蔬菜作物中，辣椒的栽培面积位居第2位，在常规育种中已经取得了巨大的成就，并且得到普及和推广[1]。
辣椒分子遗传育种技术的兴起和应用为辣椒种植和培育提供了一种更为先进的选择。
探究辣椒分子遗传育种中现存问题有利于提出针对性建议、改善辣椒分子遗传育种成效。
1 辣椒分子标记的种类和应用概述作为辣椒分子遗传育种过程中最为重要的育种技术之一，辣椒分子标记在育种中起着不可或缺的作用。
了解辣椒分子标记技术的种类和应用对研究辣椒分子遗传育种技术有积极作用。
辣椒分子标记包括分子遗传图谱构建、质量性状的分子标记、数量性状的QTL分析和分子标记辅助选择共4项内容。
质量性状的分子标记中主要包括抗病性、抗病毒性、抗TMV性、抗疮痂病性、抗根结线虫性等，对于辣椒生长、培育和产量均具有决定性作用；果实性状主要包括辣味、果色、果实质地和果实着生方式等，分别在不同的染色体上存在有基因编码决定上述性状，最终决定辣椒的产量和特性。
数量性状的QTL分析和分子标记辅助选择在辣椒分子标记技术中占据重要地位，对于育苗、种植、管理均具有重要作用。
植物分子育种程序与方法
目 录
• 引言 • 植物分子育种的基本原理 • 植物分子育种程序 • 植物分子育种方法 • 植物分子育种的应用与前景
01 引言
植物育种的历史与现状
传统育种方法
通过选择和杂交，以改良植物的性状和产量。
现代育种方法
利用基因工程和分子标记辅助选择，加快育种进 程和提高育种效率。
组蛋白乙酰化
通过组蛋白乙酰化酶和去乙酰化酶对组蛋白进行乙酰化和去乙酰化修饰，影响基因表达。
05 植物分子育种的应用与前 景
提高作物抗逆性
抗旱性
通过基因工程手段，将与抗旱性相关的基因导入作物中，提高作物 的抗旱能力，使其在干旱条件下仍能保持较好的生长和产量。
抗病性
利用基因工程技术，将抗病相关基因导入作物，提高作物的抗病能 力，减少因病害导致的产量损失。
创新利用
通过基因工程和分子育种手段，创新利用植物遗传资源，培育出具有市场竞争力和生态适应性的新品 种。
04 植物分子育种方法
基因转移技术
基因枪法
利用高速微粒轰击将外源基因导入植物细胞 或组织中。
基因枪转化法
利用基因枪将外源基因导入植物细胞中，再 通过植物再生体系获得转基因植株。
农杆菌转化法
利用农杆菌将外源基因导入植物细胞中，再 通过植物再生体系获得转基因植株。
基因激活技术
基因激活剂技术
利用化学合成的激活剂或天然的激活蛋白，激 活特定基因的表达。
启动子替换技术
通过将启动子替换为强启动子，增强特定基因 的表达水平。
表观遗传修饰技术
通过改变DNA甲基化或组蛋白乙酰化等表观遗传修饰，调控特定基因的表达。
表观遗传修饰技术
DNA甲基化
通过DNA甲基转移酶对DNA进行甲基化修饰，影响基因表达。
植物分子育种的研究进展与展望
植物分子育种的研究进展与展望随着人们生活水平的不断提高，对农作物品质和产量的要求也越来越高。
而植物分子育种就是在这个背景下应运而生的技术。
植物分子育种是利用分子生物学及生物信息学等现代生物学技术，筛选和利用标记基因，高效地筛选出植物基因型优良的个体，实现育种目标。
本文将介绍植物分子育种技术的研究进展和展望。
一、遗传标记技术在植物分子育种中的应用在高效地筛选优质植物品种中，遗传标记是至关重要的工具。
遗传标记是根据植物基因座的遗传变异进行分析的工具，是DNA序列中的一小段可检测的遗传变异。
目前，常用的遗传标记技术有限位核酸多态性（SNP）、DNA重复序列（SSR）以及扩增片段长度多态性（AFLP）等。
基于遗传标记的植物分子育种技术主要包括两个方面。
一方面是将遗传标记与目标性状（如耐旱性、耐盐碱性、产量等）关联起来，从而快速筛选带有理想性状的植物品种。
另一方面是进行QTL（Quantitative Trait Loci，数量性状位点）分析，即寻找基因类型与数量性状相关的 DNA 位点。
通过这种方法，可以实现快速、精确地定位目标基因，进而实现对植物品种的定向改良。
二、植物基因组测序在分子育种中的作用随着生物技术的不断发展，全基因组测序技术（Whole Genome Sequencing，WGS）已经逐渐运用到植物分子育种中。
目前，已经测序的植物基因组已经达到了数十种之多。
通过对植物基因组测序的分析，可以确定鉴定植物基因型的遗传标记及可变性，为不同基因型的筛选提供了可依赖的标准。
同时，全基因组测序还可以揭示植物基因的功能以及非编码 RNA 的作用，从而有助于解释植物品种的性状，并提供更加详细的分子遗传学信息。
三、CRISPR-Cas9技术在植物基因编辑中的应用除了分子标记技术和基因组测序技术外， CRISPR-Cas9技术是目前最热门的基因编辑技术。
CRISPR-Cas9技术是一种高效、可靠且精准的基因编辑技术，对于定向改良植物品种具有极大的潜力。
分子植物育种的原理与基本方法育种学课件
国际合作加强，跨国育种公司成为 主导力量，基因组学和生物信息学 在育种中发挥越来越重要的作用。
分子植物育种的意义
提高育种效率
利用分子标记辅助选择，快速准确地鉴定优良基 因型，缩短育种周期。
创造新性状
通过基因转移和基因编辑技术，创造具有抗病、 抗虫、抗逆等新性状的植物品种。
保护生物多样性
通过基因工程手段保护濒危植物和珍稀品种，维 护生物多样性。
02
CHAPTER
分子植物育种的基本原理
基因工程原理
1 2
基因克隆与鉴定
通过基因克隆技术，将植物的特定基因进行分离 和鉴定，为后续的基因操作提供基础。
基因转移
利用基因转移技术，将外源基因导入植物细胞或 染色体中，实现基因的重组和表达。
3
基因表达调控
抗虫抗病育种有助于减少化学农药的使用，降低环境污染，提
03
高农作物的产量和品质。
抗逆性育种
抗逆性育种是指利用分子植物育种技术，培育具有较强抗逆能力的植物品 种。
通过基因工程技术，将与抗逆性相关的基因导入植物细胞，提高植物对干 旱、盐碱、高温、低温等不利环境的适应能力。
抗逆性育种有助于扩大植物的种植范围，提高农作物的产量和品质，减少 农业生产的损失。
分子植物育种的挑战与机遇
挑战
尽管分子植物育种取得显著进展 ，但仍面临一些挑战，如基因资 源匮乏、基因型与环境互作复杂 、技术应用成本高昂等。
机遇
随着全球人口的增长和气候变化 的影响，对高效、环保的农业技 术需求日益增加，为分子植物育 种提供了广阔的应用前景。
未来研究方向
跨物种基因转移
探索不同物种间基因的转移和功能研究，以 发现新的育种资源和改良现有作物。
植物分子育种研究进展
植物分子育种研究进展戴瑞强;张林;扈东青;赵卫国;潘刚;刘利【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2009(037)032【摘要】由于植物分子育种技术克服了常规育种方法周期长、预见性差、选择效率低的局限性 ,可以打破物种界限 ,实现优良基因重组和聚合,能够对农作物新品种定向选育,使得分子育种成为育种研究的热点.在介绍植物分子育种的发展、研究内容、特点的基础上,探讨了植物分子育种的研究进展,并对其研究和应用前景进行了展望.【总页数】4页(P15725-15727,15729)【作者】戴瑞强;张林;扈东青;赵卫国;潘刚;刘利【作者单位】江苏科技大学生物与环境工程学院,江苏镇江,212018;江苏科技大学生物与环境工程学院,江苏镇江,212018;中国农业科学院蚕业研究所,江苏镇江,212018;南京农业大学生命科学学院,江苏南京,210095;江苏科技大学生物与环境工程学院,江苏镇江,212018;江苏科技大学生物与环境工程学院,江苏镇江,212018;中国农业科学院蚕业研究所,江苏镇江,212018;江苏科技大学生物与环境工程学院,江苏镇江,212018;中国农业科学院蚕业研究所,江苏镇江,212018;江苏科技大学生物与环境工程学院,江苏镇江,212018;中国农业科学院蚕业研究所,江苏镇江,212018【正文语种】中文【中图分类】S336【相关文献】1.外源总DNA直接导入植物的分子育种研究进展 [J], 肖靖;高飞;谷运红2.植物抗寒分子育种研究进展 [J], 符少萍;李瑞梅;冀乙萌;惠杜娟;郭建春3.能源植物麻疯树分子育种研究进展 [J], 王琼;刘伯斌;孔倩倩;陈介南4.观赏植物分子育种研究进展 [J], 毕名亮;王丹;王钰婷5.分子植物育种为转基因育种、分子标记辅助育种及常规育种服务的国际化科学杂志 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
橡胶树分子标记辅助育种技术研究进展
橡胶树分子标记辅助育种技术研究进展冯素萍;武耀廷【摘要】橡胶树是一类大规模化种植具有商业化特征的产胶植物,有着较高的种植价值.但因其常规育种周期较长,使得其育种工作的发展受到很大限制.最近几年,橡胶树分子标记开发和利用工作在其应用上取得了一定进展,推动了育种工作的进展.本文就橡胶树的分子标记在遗传多样性、构建遗传图谱、基因定位、辅助育种、品种鉴定方面等方面的遗传育种研究中做一总结,并对我国目前橡胶树分子标记方向的发展势态进行展望.【期刊名称】《生物技术世界》【年(卷),期】2016(013)005【总页数】2页(P84-85)【关键词】橡胶树;分子标记;辅助育种;进展【作者】冯素萍;武耀廷【作者单位】海南热带海洋学院,海南三亚572200【正文语种】中文【中图分类】S794.11.1 遗传多样性对育种的工作人员来讲，种质资源遗传的多样性和亲缘信息是整个工作的基础，也是关键。
在以前的多样性分析试验中，大多数用用同工酶作为标记，但是同工酶有组织特异性和发育特异性，而且，能提供的标记数量不多。
现在采用的DNA多态分子标记法解决了上述难题。
有学者采用RFLP技术分别对73个魏克汉品种和95个野生品种做了DNA测定后得出结论：尽管魏克汉的多样性低于野生品种，但是这个多样性的数量已经较高。
在对72魏克汉品种和92个野生品种的试验过程中，31个探针和内切酶的结合一共生成了124RFLP标记，且都具有多态性［1］。
数据显示，魏克汉品种和野生品种具有很近的亲缘关系，这些多态性的标记可以将所选择的野生品种根据其地理位置分成三大类。
同时，还有学者在对一百零八个橡胶树的无性系进行标记分析后得出结论：野生品种遗传的多样性高于人工栽培的品种［2］。
有学者认为，虽然魏克汉品种遗传基础差、人为干预程度高，但是其遗传多样性仍然较为丰富［3］。
有学者用35个引物对24个品种进行试验，得出结论，多态性带在总扩增带的比例高达88%［4］。
我国“十一五”植物分子育种取得新进展
我国“十一五”植物分子育种取得新进展
佚名
【期刊名称】《农业工程技术：温室园艺》
【年(卷),期】2009()1
【摘要】2009年1月4日，记者从在北京召开的“全国植物分子育种学术研讨会”上了解到，由全国300多个科研单位、745名高级研究员参加的植物分子育种研究计划，在“十一五”期间仅仅实施1年多就已经获得成果奖励8项，一些成果已居国际先进水平。
该项目创制优异新种质210份，培育了有较大竞争力的新品种196个；转让了20项成果，直接转让金额1923万元，成果产值达1．45亿元；
【总页数】1页(P28-28)
【关键词】“十一五”;分子育种;植物;学术研讨会;科研单位;研究员;新种质;新品种【正文语种】中文
【中图分类】S-0;S511
【相关文献】
1.我国植物分子育种取得新进展 [J], 钟燕平;
2.中科院植物所植物细胞全能性分子调控研究取得新进展 [J], 刘刚;
3.植物所在植物耐旱分子机理研究中取得新进展 [J],
4.中国科学院植物研究所在植物细胞全能性分子调控方面取得新进展 [J],
5.水稻分子设计育种取得新进展 [J],
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摘要 由于植物分子育种技术克服了常规育种方法周期长、预见性差、选择效率低的局限性 , 可以打破物种界限 , 实现优良基因重组和 聚合, 能够对农作物新品种定向选育, 使得分子育种成为育种研究的热点。 在介绍植物分子育种的发展、研究内容、特点的基础上 , 探讨 了植物分子育种的研究进展 , 并对其研究和应用前景进行了展望。 关键词 分子标记辅助选择 (MAS);QTL;转基因;分子育种 中图分类 号 S336 文献标识 码 A 文章 编号 0517 -6611(2009)32 -15725 -03
据不完全统计 , 目前通过转基因育种技术成功培育了水 稻 、玉米 、小麦 、棉花 、大豆 、甜菜 、烟草 、黄瓜 、马铃薯等 60 多 种转基因农作物品种 , 进入田间试验的转基因植株超过 4 500种 。经各国批准商业化的转基因农作物近 100种 , 其中 美国 53种[ 4] 。 2.2 分子标记辅助育种 (MAS) 利用分子标记开展重要 农艺和产量性状的定位是分子育种的重要基础研究 , 而分子 标记的开发则是分子育种基础的基础 。 20世纪 80年代是分 子标记技术开发的发展期 , 分子标记仅仅能用于简单性状的 改良 , 很少有针对复杂数量性状分子的辅助育种实践 。到目 前为止 ,分子标记的类型经历了 3 个发展阶段 , 以限制性酶 为基础的 RFLP是第 1代分子标记 ;以 PCR反应为基础的 SSR是第 2代分子标记的代表 ;单核苷酸多态性 (SNP)标记 被称为第 3代分子标记 。目前 ,在玉米公共数据库公布的玉 米SSR标记已经达到 2 000多对 。近年来 , 随着作物基因组 测序的全面开展 , 以序列为基础的 SNP标记展现了巨大的 利用潜力 。
植物分子育种包括分子标记辅助选择 (MAS)、转基因 育种和分子设计育种 。传统育种中 ,选择的依据通常是表现 型 ,从表现型推断基因型 。表现型选择对寡基因控制的质量 性状较为有效 ,而对多基因控制的数量性状效率不高 。 随着 现代分子生物学的迅速发展 ,分子标记辅助选择技术为实现 基因型的直接选择提供了可能 , 转基因育种和分子设计育种 使人类进入定向选育 、人工制造种子的时代 。近年来植物分
15 72 6
安徽农业科学 2009年
分子标记辅助选择 ,直接为育种服务 。 根据先锋公司和孟山 多公司的报道 ,利用分子标记辅助育种的产量增益是常规育 种的 1倍 。 2.3 分子设计育种 Pelemman等认为分子设计育种应分 3 步进行 :①定位相关农艺性状的 QTL;②评价这些位点的等 位性变异 ;③开展设计育种[ 5] 。在现有的设计育种体系中 , 以开展水稻设计育种为例 ,大约需要开发 10 000 ～ 20 000个 分子标记 , 使水稻 LD(Linkagedisequilibrium)视窗达到 100 kb, 从而应用单倍型区块 (Haplotypeblocks)进行设计育种 。 万建民等则以水稻粒型为例进行分 子设计 (Moleculardesign), 认为三交组合结合标记选择方案是最佳实现目标基因 型的途径[ 6] 。 3 植物分子育种特点
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(32):15725 -15727, 15729
责任编辑 马卫鹏 责任校对 卢瑶
植物分子育种研究进展
戴瑞强 1 , 张 林 1, 2, 3 , 扈东 青 1 , 赵 卫国 1, 2 , 潘 刚 1, 2 , 刘 利 1, 2 (1.江 苏 科技 大 学生 物与 环 境工 程 学院 , 江 苏镇 江
子生物学技术的迅猛发展和应用对作物遗传育种产生了极
其深远的影响 ,生物技术与常规育种技术的有机结合正孕育 作物遗传育种的第 3次技术突破 。 1 植物分子育种概述
植物分子育种是指不经过有性过程 , 将外源 DNA导入 植物 , 产生可遗传的变易 ,以选育带有目的性状的优良品种 的育种技术 [ 1] 。 1974年 , 我国生物学家周光宇提出远缘杂交 中的 “DNA片段杂交 ”假说[ 2] ,并认为虽然远缘亲本间的染 色体结构从整体上说不能亲合 ,但从进化的角度来看 ,部分 基因间的结构有可能保持一定的亲合性 。当远缘花粉的基 因组进入母本 (受体 )后 ,被分解成片段 , 大部分片断被受体 分解 ,侥幸保存下来的某些 DNA片断有可能被整合到受体 染色体中 , 从而使子代出现差异 。周光宇与钱思颖等模拟远 缘杂交外源 DNA通过花粉管路线 , 培育成棉花和水稻新品 种 ,从而开启了分子育种的时代 [ 3] 。 2 植物分子育种研究内容
2008年 ,我国张启发院士等在水稻育种中取得重要进 展 , 采用分 子标记 成功 定位影 响水稻 产量 潜能的 (QTL) Ghd7的主效基因 ,并对该基因进行了功能分析 , 为分子育种 进一步提高水稻产量打下了坚实的基础 [ 13] 。 4.2 小麦分子育种研究进展 目前 , 小麦的育种主要向高 蛋白小麦 、抗蚜虫病转基因小麦 、一年多熟小麦 、富硒小麦发 展 , 如我国在青海用分子筛选育种技术培育成功的一年四熟 高蛋白小麦 , 我国小麦育种专家利用分子标记法培育的高蛋 白春小麦新品种 “990001”和 “990002”。品质性状标记也有 一些应用 , 如小麦 ×玉米诱导 单倍体 已广泛用 于品种 改 良[ 14] 。中国农业科学院植保所利用花粉管通道将抗黄矮病 基因导入小麦培育出抗黄矮病转基因小麦 , 并被评为 1995 年国家十大科技新闻[ 15] 。
阐明了该基因的生物学功能 [ 11] , 这个工作对于高产水稻的 分子育种意义重大 ,然而 ,目前大多数粒形 QTL分析还处于 定位阶段 , 相关功能分析极少 , 分子遗传调控机理也不清楚 , 要真正从分子水平改良水稻品质 , 需要有更多的相关基因得 到克隆及功能分析 。 2008年穆平等对低磷胁迫下水稻产量 性状变化及其 QTL定位进行了研究 , 利用水稻分子连锁图 中 94个 RFLP标记和 71个 SSR标记 , 共检测出 17个 QTL, 其中 12个对表型变异的贡献率大于 10%[ 12] 。 3、6和 7号染 色体上 3个标记区域存在 QTL成簇分布 ,这些高贡献率 QTL 及成簇分布 QTL可作为水稻耐低磷产量性状分子育种的重 要候选区域 。
ResearchAdvanceinPlantMolecularBreeding DAIRui-qiangetal (SchoolofBiotechnologyandEnvironmentalEngineering, JiangsuUniversityofScienceandTechnology, Zhenjiang, Jiangsu21 2018) Abstract Becauseplantmolecularbreedingtechnologycanovercomethelimitationsofconventionalbreedingmethodssuchaslong-term, poorpredictability, lowefficiencyofselection, itcanbreaktheboundariesofspecies, achievegeneticrecombination, directionalselectnew varietiesofcropswhichmademolecularbreedingpopular.Basedondescribingthedevelopmentofplantmolecularbreeding, researchcontent andfeatures, theresearchprogresswasdiscussedanditsapplicationprospectswereforecasted. Keywords MAS;QTL;Transgene;Molecularbreeding
先锋公司和孟山多公司都建立含有几千个 SNP标记 , 将 这些标志直接用于分子育种的遗传连锁图 。 这些高通量的 分子标记已经被广泛用于标记的辅助选择 、回交选择和轮回 选择 。借助于覆盖全基因组的分子标记连锁图 , 利用合适的 分离群体 ,已经定位了大量影响产量 、农艺 、品质 、生物和非 生物抗性等性状的 QTL和基因 。一些主效 QTL已经被用于
基金项目 国家科技基础条件平台项目 (2005DKA21002-09)。 作者简介 戴瑞强 (1982 - ), 男 , 安 徽蒙城人 , 硕 士研究生 , 研究方向 :
生物资源学 与分 子育 种 。 ＊通 讯作 者 , 副研 究 员 , E-mail: zhanglinsri@ 。 收稿日期 2009-07-15
自从模式植物拟南芥基因组全序列测序完成后 , 模式作 物 ———水稻全基因组测序的完成和玉米全基因组测序的启 动 ,使作物常规育种手段 、分子标记辅助选择和转基因技术 的有机结合 , 形成了新的学科 ———农作物分子育种学 , 并成 为遗传育种学新的生长点 。 分子育种学的研究范围包括转 基因育种和分子标记辅助育种 。
我国育种学家对水稻 、小麦 、大麦 、棉花 、高粱 、大豆 、马 铃薯 、蚕豆等作物长达 20年的探索后 ,总结了植物分子育种 的特点 。 3.1 操作简单 我国的植物分子育种以异源 DNA片段有 可能在受体植物细胞内形成部分杂交片段的假说为基础 , 通 过适当的导入方法很容易将供体的总 DNA导入受体细胞 内 ,由此引起受体发生遗传性变异 ,为育种家提供丰富的遗 传变异资源 , 因而是简单易行的育种新途径 。 3.2 变异范围广 周光宇 、陈启锋和黄骏麒等认为 , 异源 DNA导入受体细胞后 , 由于供体与受体的异源遗传物质的相 互作用 ,其中包括 DNA片段的插入 、整合 、调控和启动等 , 会 引起受体产生多种多样的遗传性变异 [ 7] 。受体所产生的遗 传性变异涉及到作物的各类质量性状和数量性状 , 其中包括 植株的形态变异 、生长发育速度 、生理生化特性 、抗病虫能 力 、产量构成潜力和品质改良以及抗逆性等 。通过 DNA直 接导入法能获得广泛的变异后代 , 为新品种的选育提供了丰 富的物质基础 。 3.3 后代稳定快 通过远缘杂交所获得的杂种后代群体会 发生 “疯狂分离 ”, 随后还需要经过 8 ～ 10个世代的严格筛选 才有可能培育出稳定的新品系 。通过异源 DNA直接导人法 所获得的转基因植株后代群体一般只经过 4 ～ 5个世代就能 选育出带有远缘优良性状的新品系 , 由此可以缩短育种时 间 ,提高育种效果[ 8] 。 4 植物分子育种研究进展 4.1 水稻分子育种研究进展 Robertson在 1985年提出了 控制同一性状的 QTL和主基因可能为同一座位的不同等位 基因的假设 [ 9] 。由于 cDNA序列的保守性较强 ,一种作物的 cDNA与多种远缘作物的相对序列的同源性较高 , 因此可以 用非水稻的 cDNA克隆来构建水稻的基因图谱 。 分子标记 的应用使远缘作物基因组的比较成为可能 。在现有的水稻 图谱中 ,至少有 112个燕麦的 cDNA标记 , 20个大麦的 cDNA 标记和 2 个玉米的 cDNA标记 ,同时 , 同一套复盖完整水稻 基因组的 cDNA克隆 , 比较了水稻 、玉米 、小麦 、大麦 、燕麦 、 高粱和甘蔗的基因组结构及进化中发生的变化 ,找出这些禾 本科作物基因组的共同点 , 加速这些作物基因组的研究及 DNA标记的广泛应用 [ 10] 。 2007年 , 林鸿宣等成功地克隆并 分析了控制水稻粒重的数量性状基因 (QTL)GW2, 并深入