摘要:农作物种质资源是作物品种遗传改良的重要物质基础,一个国家种质资源研究水平是其育种核心竞争力的体现。本文首先分析了SCIE数据库种质资源鉴定与利用领域主要发文国家和研究机构,结果表明中国是发文数量最多的国家之一。进一步对种质资源研究发展态势进行了分析,认为种质资源的遗传多样性研究仍是主流, 但研究的性状向多方面扩展, 研究的方法上向应用SNP等新一代分子标记和多种分子标记综合应用发展,作物野生资源的研究受到广泛重视。本文对我国种质资源研究发展趋势进行了综述,介绍了我国种质资源研究的重要进展。提出了要注重对种质资源进行精准表型鉴定的建议。

摘要:农作物基因组学研究的发展,对于有效利用现代分子生物学手段进行物种的遗传改良发挥了重要作用。随着测序技术的发展,已经实现对重要农作物,如水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、棉花、蔬菜等作物基因组的测序或重测序,在此基础上完成对控制重要农艺性状基因的克隆和鉴定。本文综述了2017年度主要农作物基因组研究方面取得了一系列重要进展。

摘要:传统遗传育种方法是建立在有性杂交的基础上,通过遗传重组和表型选择进行新品种选培。随着所用品种遗传多样性逐步减少,传统育种瓶颈效应愈来愈为明显,利用常规育种技术已经很难育成突破性新品种。生物技术的创新极大地推动了现代育种的发展。随着分子生物学、基因组学、系统生物学、合成生物学等学科的发展和生物技术的不断进步,多学科联合催生了设计育种技术的革新。2017年生物技术发展迅猛,各项技术得到了空前的发展,尤其是基因组编辑技术、单倍体育种、分子设计育种技术的发展,正孕育着一场新的育种技术革命。

摘要:本文以Web of Science、Derwent Innovation数据库为主要数据来源,利用文献计量学的方法,从文献数量、国家、机构以及研发主题等方面对2017年作物育种领域的研究论文和专利进行了全面分析。结果表明,中国和美国是作物育种领域科技产出大国,并且在研发主体和专利布局等方面不尽相同,具有各自特点。

摘要:本文针对2017年发表的水稻、小麦、玉米等主要农作物和拟南芥等模式植物育种研究相关的论文进行了分析,梳理了各物种主要发文国家和发文机构。结果表明,水稻和小麦的研究论文数量位居前两位,中国及其主要研究机构在作物育种领域表现突出。

摘要:水稻是我国最重要的粮食作物,水稻等主要作物的持续稳定生产对保障我国粮食安全和农业可持续发展具有重大的现实和战略意义。近20年来, 水稻分子生物学和分子设计育种方面均取得了一系列的重要研究进展,特别是重要功能基因的发现与利用,随着基因组学、计算生物学、系统生物学、合成生物学等新兴学科的发展,不仅为解析生物复杂性状的遗传调控网络带来了机遇,也为育种技术创新奠定了科学基础。本文简要综述与提高水稻产量有关的功能基因研究进展。

摘要:小麦是重要的粮食作物,我国是世界最大的小麦生产国和消费国,发展小麦生产对保障我国粮食安全和市场需求具有重要作用。本文分析和阐述了我国小麦生产现状、存在的主要问题和未来发展趋势,对2017年小麦重要研究成果进行了总结。

摘要:玉米是全世界也是我国种植范围最广、用途最多、总产量最高的作物。发展玉米生产对保障我国粮食安全和满足市场需要发挥着至关重要的作用。本文分析和阐述了我国玉米生产的现状、现阶段的主要问题及未来的发展趋势,并提出了相应的对策和建议。此外,对2017年玉米主要研究进展进行了总结。

摘要:油菜是我国重要的油料作物,常年种植面积约1亿亩,每年可生产约450万t菜籽油,占国内植物油总消费量的19.7%。与发达国家相比,我国油菜产业主要问题是产量低,品质差,年进口油菜籽约500万t。油菜基因组测序的完成,极大地推动了油菜育种行业的科研工作。据统计(Web of Science检索),2017年与油菜育种相关的SCI论文共有728篇,其中完全由中国学者完成的181篇,与其他国家合作完成的62篇,合计约占全世界的33.38%,但高水平论文数量还有待提高。2017年的研究进展主要集中在油菜籽油含量及品质、油菜籽产量、基因组驯化、雄性不育、非生物胁迫及抗病育种等方面。这些成果将积极地推动油菜育种产业的高产、优质及多元化发展,为我国油菜分子设计育种的实现提供了重要的理论基础。

摘要:该文对2017年国内外棉花遗传育种领域取得的重要研究进展进行了概括性评述。棉花基因芯片技术得到了广泛应用,一批重要产量、品质性状基因获得定位和克隆。棉花全基因组关联分析(GWAS)取得重大突破,陆地棉高密度遗传图谱构建取得重大进展,棉花芽黄、纤维品质性状基因的精细定位及克隆取得较大进展,在棉花转基因新方法,转基因抗虫,抗除草剂新材料等方面,进展显著。文中并进一步结合我国棉花发展现状、未来趋势与所面临的机遇,提出了我国棉花发展应采取的一些对策。

摘要:我国是大豆消费大国,但主要依赖于进口,且进口依存度将持续增加。与国外大豆主要生产国相比,我国大豆单产还有很大差距,提高大豆单产是解决我国大豆危机的关键。加快大豆分子设计育种创新体系建设,引领动大豆育种实现跨越式发展,是赶超国外大豆生产的重要途径。2017年,我国科学家克隆了一批控制大豆生育期、高产、优质相关性状的重要基因,且在大豆重要性状耦合遗传网络方面取得了重要进展。

摘要:以包含甘薯近缘野生种、地方品种和育成品种的129份种质为供试材料，采用SRAP分子标记对其进行遗传多样性分析，同时用MEGA软件结合DPS软件绘制甘薯及其近缘种进化树。结果表明：1）基于SRAP标记的124份甘薯栽培种平均遗传距离为0.1848，5份野生种平均遗传距离为0.4822，野生种与栽培种之间的遗传距离平均为0.4135。2）当遗传距离为0.31时，可以把近缘野生种和栽培品种完全区分开。124份栽培种可以在遗传距离为0.21处划分为8个类别。3）在基于SRAP标记绘制的进化树上，129份甘薯及其近缘种种质按演化顺序分为3部分，分别为处于进化树最底端的由5个近缘野生种组成的第Ⅰ部分、处于进化树中部的由6个育成品种和1个地方品种组成的第Ⅱ部分，以及进化树上部由117份地方品种和育成品种组成的第Ⅲ部分。4）从进化时间来看，近缘野生种平均进化时间最长，地方品种次之，育成品种最短，与理论预期一致，同时菲律宾引入的品种与我国福建地方品种进化时间一致，验证了甘薯经由菲律宾引入我国福建地区这一传播途径。SRAP标记可以有效的运用于甘薯遗传多样性及其起源与演化分析。

摘要:本研究通过对湖南农户自留种原地保存(简称农户保存)与异地低温保存在湖南种质库(简称低温保存)的同近名水稻资源间的表现型差异显著性以及SSR标记遗传相似性比较分析,7组( 同近名材料为6组) 共92份为研究材料,目的是鉴定同近名资源间遗传距离,为之后有效保存、针对性供种、高效利用提供理论依据。研究结果表明,供试同近名材料在表现型性状上差异有统计学意义,且农户保存与低温保存的同近名材料在表现型性状上差异有统计学意义。SSR标记比较农户保存与低温保存湖南同近名材料,发现除E组材料外,其它组材料都是农户保存的等位基因变异数小于低温保存,说明农户保存在年复一年的种植、收种过程中进行了自然和人工选择。在同近名组内SSR标记相似系数,除C组外,农户保存的材料间>低温保存的材料间>农户保存材料与低温保存材料间。说明农户自留种保存的同名水稻资源值得收集评价。

摘要:葡萄产量与品质和花序数量、特点、结构等密切相关。葡萄品种资源众多，不同品种结实系数、花序着生节位以及花序的结构等存在差异，花芽分化的高低与修剪有关。为对葡萄花序有更好的认识，以及更好地利用葡萄种质资源、葡萄育种亲本选择以及栽培管理措施的实施提供一定理论参考，本研究对206份葡萄种质资源的花序特点进行了调查分析。研究发现：葡萄花序类型有花序紧凑型、花序松散型、无卷须型、卷须紧靠花序型、卷须非紧靠花序型等，欧美杂种花序着生初节位分布在3和4，其结实系数为1或2。欧亚种初节位分布在4和5，其结实系数主要为1。抽生花序节位的芽比非抽生花序节位的芽大。花序增长速度在开花前一星期时最大。

摘要:利用覆盖水稻12条染色体的64个分子标记对从广西境内所有14个市的普通野生稻原生地自然居群中采集的4173份普通野生稻代表性样本进行遗传结构分析并构建核心种质。结果显示,64个标记位点共检测出1180个等位变异,平均等位变异数为18.4375,Shannon指数为4.7299,nei氏多样性指数1.7367,表明广西普通野生稻资源遗传多样性十分丰富。同时,基于广西普通野生稻群体结构,采用优先保存-双重聚类方法,构建了包含351份种质的广西普通野生稻核心种质,占原样本数的8.41%。

摘要:大豆分枝与株型及其产量关系密切。大豆品种资源分枝数的表型鉴定对提高其利用效率具有重要指导意义。为了探索黑龙江大豆品种在北京异地种植条件下的分枝数，本研究以来源于我国东北生态区的49份大豆品种为材料，于2011年和2012年采用随机区组试验，在45cm行距条件下，株距分别设置25 cm、15 cm和5 cm，研究品种的分枝数及对种植密度的敏感性。结果表明，不同品种的分枝数存在极显著差异，并且各品种对种植密度的敏感程度不同。根据分枝数目将参试品种分为少分枝、中等分枝和多分枝三类，根据分枝数与种植密度的相关系数将参试品种分为不敏感、低度敏感、中等敏感和高度敏感四类。本研究为参试材料这在不同株型优良品种培育中的利用提供了理论依据，也为大豆种质表型鉴定提供了参考。

摘要:2015-2017年，以湖北省农作物种质资源普查为基础，选择19个县( 市、区) 的199个村开展第三次农作物种质资源系统调查与收集，收集到1072份蔬菜资源。通过对19个县（市、区）蔬菜种质资源分类、分布规律、农艺性状特点、保存、主要蔬菜资源及特色资源的重点分析，结果表明：(1)蔬菜地方品种有26个科；（2）红安县、钟祥市、谷城县、南漳县、远安县等县市具有丰富的蔬菜地方品种；（3）地方品种的特点是品质好、抗性强、耐贫瘠，但纯度低、产量低、退化严重、多分布于偏远地区；（4）蔬菜地方品种多保存在有文化的老农家中；（5）十字花科、茄科、葫芦科、百合科和豆科蔬菜地方品种占蔬菜资源总量的67.91%；（6）珍珠花、山蒜、魔芋等特色蔬菜资源在湖北省山区零星分布。本研究可为湖北省蔬菜地方资源保护与利用提供参考。

摘要:水稻白叶枯病是最重要的水稻细菌性病害,严重威胁水稻生产和粮食安全。培育和种植抗白叶枯病水稻新品种是控制该病害最经济、有效、环保的技术手段。W6023是本课题组早期通过野生稻与IR24杂交创制的抗病基因导入系,前期转录组测序结果显示,Pong2-1(Os02g20780)和Pong11-1(Os11g14160)在感病亲本IR24中激活表达,在抗病导入系W6023中不表达。Pong2-1和Pong11-1是水稻中Pong类转座子最相似的两成员,DNA同源性超过90%但转录本却存在明显差异。为研究Pong2-1和Pong11-1是否与IR24的感病性相关,本研究利用CRISPR/Cas9系统定点突变IR24的Pong2-1和Pong11-1位点,获得了多个突变株系,毒力测试结果显示Pong2-1和Pong11-1突变后IR24的抗性得到一定提高,创制出6个抗白叶枯病水稻材料。

摘要:生理调控是小麦应对干旱胁迫的主要途径，解析小麦抗旱相关生理性状的遗传基础，发掘利用分子标记将为小麦抗旱性的高效改良提供有力支撑。本研究以DH群体（旱选10号×鲁麦14）的150个株系为材料，利用小麦660K SNP芯片及SSR标记构建高密度遗传图谱，解析不同水分环境下孕穗期及灌浆中期小麦冠层温度、叶绿素含量和植被覆盖指数的遗传基础。遗传图谱覆盖小麦21条染色体，分为30个连锁群，总长度4082.44 cM，标记间平均距离为2.20 cM。共检测到抗旱相关生理性状QTL 86个，分布于除3D以外的20条染色体上。冠层温度、叶绿素含量和植被覆盖指数的QTL数目分别为30、40和34个；17个QTL具有一因多效性，其中4个QTL与冠层温度和植被覆盖指数相关，8个QTL与冠层温度和叶绿素含量相关，7个QTL与叶绿素含量和植被覆盖指数相关，位于4D染色体的QPT52与三种性状均相关。本研究为小麦抗旱基因挖掘及分子育种提供了参考信息和技术支撑。

摘要:以优良鲜食枣品种‘蜂蜜罐’的131个实生后代为试材，对其果实描述型性状和数值型性状进行了观测。结果表明：变异系数最大的3个性状为裂果率、单株产量和可滴定酸含量；变异系数最小的3个性状为含水量、可食率和果实硬度。实生后代中，小于50%的后代在果实颜色、果皮厚度、果肉颜色、果肉汁液量和果实风味与母本表现相同或相似。对果实硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量等8个性状进行了相关性分析，发现可滴定酸含量与含水量呈极显著正相关，与可溶性糖含量呈极显著负相关；Vc含量与可溶性固形物含量呈极显著负相关。运用灰色关联分析和分值累计法筛选出综合性状优良的种质3个、富含可溶性总糖的种质2个、富含可滴定酸的种质5个及富含Vc的种质5个。

摘要:将200份甘薯材料同时种植在江苏省盐城市盐渍试验田和培肥地,通过比较这些材料在盐渍地和培肥地苗期成活率、单株结薯数、单株产量、商品薯率、薯块干物率等产量和品质指标,对这些甘薯材料进行全生育期的耐盐性综合鉴定。结果表明,在盐渍条件下,大部份甘薯材料的单株结薯数增加,而苗期成活率、单株产量、商品薯率和薯块干物率降低。相关性分析结果显示,甘薯的耐盐指数与苗期相对成活率和单株产量、单株结薯数、商品薯率的耐盐系数呈极显著正相关,而与薯块干物率呈显著负相关。根据耐盐指数的高低将参试材料的耐盐性进行分级,共筛选出19份耐盐性较强的甘薯材料, 为之后甘薯的耐盐机理研究和耐盐育种提供了材料基础。

摘要:C4光合作用和光呼吸研究是植物学界的研究热点，缺乏低CO2浓度培养条件和相关突变体限制了相关工作的深入开展。本研究设计了一个低CO2浓度培养箱，CO2浓度、光照和温度等培养条件可稳定控制，试验数据可通过网络实时查看记录。以该培养箱为平台，本研究对54份谷子甲基磺酸乙酯（EMS）突变体进行了耐40 ppm（浓度单位：百万分之一。正常空气中CO2浓度范围是380~400） CO2浓度培养鉴定，根据死苗量将这些材料分为四类，其中敏感的III级突变体19个和IV级突变体13个，对低CO2浓度极度敏感的5个谷子突变体均为叶脉变异系，证实了低CO2浓度培养箱筛选鉴定的实用性。对这些材料开展包括花环解剖结构观察和相关突变基因克隆的深入研究，将奠定谷子C4光合作用的研究基础，所构建的低CO2浓度培养箱也适用于其他作物光合作用和光呼吸的生理学研究。

摘要:干旱缺水是限制马铃薯产量和品质的关键因素之一；ABA是干旱胁迫应答基因调控网络中的重要组成；9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）是植物ABA生物合成途径的关键限速酶，该基因的表达模式直接影响ABA代谢。但干旱胁迫下有关马铃薯NCED基因表达与激素、表型间的相关分析的研究尚少。本研究克隆了马铃薯NCED1基因的全长cDNA序列，检测了4个马铃薯种质材料在不同模拟干旱（PEG‐6000）胁迫强度处理下NCED1基因表达量、ABA 含量及根系长度间的相关性。结果表明，StNCED1全长2181 bp，包含一个1800 bp的完整开放读码框，编码599个氨基酸。5%PEG‐6000和15% PEG‐6000模拟干旱胁迫4周下，4个品种均表现出随胁迫强度的加重植株生长缓慢、矮小，根系长度显著降低。干旱敏感型材料“早大白”中根系长度变化最大，ABA含量显著高于其他3个种质材料。CIP478.9、star和米拉3份种质材料中StNCED1表达量与对照植株有显著差异，且随胁迫强度增加而增大；“早大白”中StNCED1表达量表现出先降低后升高趋势。模拟干旱胁迫下，ABA含量与StNCED1表达量之间呈现出正相关关系（R>0.7）。研究结果为解析马铃薯响应干旱胁迫的调节机制及其在抗旱种质资源筛选中的应用提供了基础数据。

摘要:利用一套以9311为背景的普通野生稻染色体片段置换系群体为研究材料，进行野生稻相关QTL的定位与基因的鉴定。在多年多点的抽穗期调查数据基础上，结合200多个分子标记引物的基因型鉴定结果，定位到11个与抽穗期相关的QTL；选取携带相关QTL导入片段的两个置换系进一步研究，发现两个抽穗期主效QTL均为已克隆基因的等位基因。利用叶鞘、稃尖、柱头颜色与9311差异显著的一个单片段置换系定位到来自野生稻的紫色性状基因OrC，初步鉴定与栽培稻的等位基因功能不同。这些结果再次表明染色体片段置换系是行之有效的QTL定位以及基因发掘的遗传群体。通过对抽穗期、紫色性状相关QTL的定位与基因的鉴定，为进一步的功能研究提供了基因资源。

摘要:转录因子家族基因GRF（growth-regulating factor）是植物中特有的一类生长调控因子基因，在水稻和拟南芥中，GRF家族基因编码的蛋白质具有正向调控茎和叶生长发育的功能。为了探究在桃中GRF基因是否参与了狭叶桃“金蜜狭叶”的叶片发育，本试验首先分析桃基因组中鉴定出的GRF基因的序列信息；然后，以正常叶片的“上海水蜜”桃为对照，通过荧光定量PCR检测了这些GRF基因在“金蜜狭叶”桃的组织特异性表达情况；最后，利用126对简单序列重复标记对1个F2杂交群体进行连锁分析，定位狭叶性状，辅助筛选狭叶性状的候选基因。结果表明：桃基因组GRF基因包括10个成员，分布在除4和8外的其他染色体上，编码蛋白的氨基酸长度在191至612之间。蛋白序列分析表明，除ppa011917m的QLQ结构域中的Leu残基被Phe代替外，这10个GRF的N端均含保守的QLQ和WRC结构域。系统进化树将桃上的10个GRF基因分为3组。从10个GRF基因的表达结果可以看出，6个基因在茎尖的表达量高于幼叶，也高于其他成熟组织和器官；其中2个基因在狭叶桃中的表达显著高于正常叶对照。通过连锁分析将“金蜜狭叶”的狭叶性状定位在第6染色体的15.7至21.1 Mb之间，该区间仅含有1个GRF基因ppa003017m，是狭叶性状的候选基因。本研究将为“金蜜狭叶”桃狭叶性状基因的鉴定和高光效种质筛选奠定研究基础。