2023年茶树遗传育种研究进展

文章总结概述了2023年度茶树遗传育种领域取得的主要进展,包括茶树育种基础理论的创新研究、茶树育种技术的创新探索、茶树新品种的授权与登记情况。2023年度,茶树的品质成分形成、生物及非生物胁迫响应、生长发育、叶色变异等分子调控机制,仍是育种基础理论研究的热点,获得的创新性成果为培育茶树新品种提供了明确的靶基因资源;茶树泛基因组图谱首次构建成功,进一步揭示了茶树基因组扩张的遗传基础;77个茶树品种授权获得植物新品种权,83个茶树品种通过非主要农作物品种登记,为茶产业稳健发展提供了强有力的支撑。

母猪繁殖力基因遗传育种研究进展

我国是世界上最大的生猪生产国和猪肉消费国,但仍存在着母系猪繁殖力普遍较低的重要问题,选育具有高繁殖性状的母系猪已成为当前研究的焦点和热点。目前,已明确多个影响母猪产仔数的已知基因,包括雌激素受体(estrogen receptors,ESR)基因、泌乳素受体(prolactin receptor,PRLR)基因、视黄醇结合蛋白4(retinol binding protein 4,RBP4)基因、瘦素(leptin,LEP)基因、备解素(complement factor b,BF)基因、胰岛素样生长因子结合蛋白(insulin-like growth factor binding protein,IGFBP)基因、连环蛋白阿尔法样蛋白1(catenin alpha-like protein 1,CTNNAL1)、无翼型MMTV结合位点家族10B(wingless-type mmtv integration site family member 10B,WNT 10B)基因、转录因子12(transcription factor 12,TCF12)基因、无精症样删除基因家族(deleted in azoospermia-like,DAZL)、无名指蛋白4(ring finger protein 4,RNF4)基因以及骨形成蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)家族等基因。这些基因通过复杂的相互作用网络影响母猪的繁殖力性状表现,但少数几个基因的位点效应对母猪的繁殖力表型影响较为有限,因此在母猪繁殖性能方面的育种遗传进展相对较小。全基因组关联分析(genome-wide association studies,GWAS)技术基于全基因组策略,利用覆盖全基因组的遗传标记信息,分析整个基因组中的全部遗传变异多态性作为分子遗传标记,并与表型和系谱信息进行对照和统计分析,从而加速了重要单核苷酸多态(single nucleotide polymorphisms,SNPs)位点、数量性状位点(quantitative trait locus,QTLs)和候选基因的发现过程。全基因组选育(genomic selection,GS)利用系谱信息、表型数据以及全基因组的SNP分型信息,为母猪繁殖性能等低遗传力性状的育种工作提供了更快速、准确的个体全基因组估计育种值(genomic estimated breeding value,GEBV),从而显著加快了育种遗传进展。

园艺植物遗传育种课程思政的实践与探索

随着绿色发展理念不断深入我国的社会经济发展,园艺植物遗传育种受到了广泛的关注。然而,在育种技术飞速发展的同时,如何确保从业者具备正确的价值观和社会责任感,成为了一个不容忽视的问题。课程思政正是为解决这一问题而提出的,它强调在专业课程中融入思想政治教育,确保学生在掌握专业技能的同时,具备坚定的理想信念和高尚的道德品质。在园艺植物遗传育种课程中实施思政教育,不仅有助于培养德才兼备的育种人才,更能为行业的健康发展提供强大的思想保障。因此,深入探索园艺植物遗传育种课程思政的实施方法,具有重要的现实意义。

基于“新农科”背景的“园林植物遗传育种学”立体化课程教学改革

为适应新农科发展的要求,融合现代化信息技术、贯穿生态文明建设思想、综合多学科知识优势,从理论教学、实践教学和考核评价3个维度开展“园林植物遗传育种学”的教学设计与改革,通过发挥现代教学技术和平台的作用,采用讲授和翻转课堂结合的立体化理论教学模式,和以基础知识技能掌握、知识的综合运用和创新思维能力培养为目标的立体化实践教学模式,以期采用多层次的立体化考核评价模式,取得良好的教学效果。

单细胞RNA测序在畜禽遗传育种中的研究进展

单细胞RNA测序(single cell RNA sequencing, scRNA-seq)是在单细胞水平上实现高通量测序的技术,可以用来研究特定细胞亚群基因表达的异质性,帮助我们识别未知或稀有的细胞类型,并为进一步的研究奠定基础。scRNA-seq技术的进步使其在肿瘤、临床医学和发育生物学等领域得到了广泛应用,但在畜禽育种中的研究还较少。本文介绍了scRNA-seq一般流程,着重阐述了其在畜禽的生殖分化、毛囊发育和肌肉生成等方面的研究现状以及前景,以期为scRNA-seq在畜禽遗传育种中的研究和应用提供理论依据。

表观基因组学在猪遗传育种中的研究进展

生猪产业是我国畜牧业的支柱产业,我国的生猪养殖和猪肉消费量均占全球50%以上,但种猪性能与国外差距较大。因此,培育拥有自主知识产权、性状优良的种猪是保障我国生猪养殖业可持续健康发展的关键,而揭示重要经济性状的遗传机制是猪遗传改良的基础。表观基因组学是在核苷酸序列不发生改变的情况下,研究基因组上的化学修饰和空间结构变化影响基因表达调控和功能的一门学科,近年来在猪遗传育种领域逐步得到广泛应用。表观基因组学在解释分子功能机制、挖掘功能靶点、探究进化过程方面有着突出优势,为研究猪复杂性状和环境适应的生物分子调控机制提供新思路。本文分析和总结了表观基因组学在猪遗传育种领域的研究现状和发展趋势,为阐明猪重要经济性状形成机制提供参考。

机器学习及其在动物遗传育种中的应用研究进展

随着智慧畜牧研究的深入和高通量组学平台的发展,动物育种逐渐进入大数据时代的“育种3.0”,而机器学习是大数据研究不可或缺的有效手段。机器学习亦称计算机自动获取知识,是一门多领域交叉学科,涉及概率论、统计学等多门学科,作为人工智能和数据挖掘中的热门算法之一,具有学习能力强、准确率高和泛化能力强等优势,已经成为生物信息分析领域处理大型数据和进行预测的重要工具。目前广泛用于基因组、转录组、蛋白组、代谢组等多组学数据的整合与分析,尤其在家畜基因组估计育种值(genomic estimated breeding value,GEBV)的计算、基因型数据的填充和蛋白质结构及功能的预测等方面取得重要突破。作者介绍了几种常见的机器学习算法的概念和原理,对机器学习算法在重要家畜(猪、牛、羊)遗传育种方面取得的重要研究成果进行综述,进一步讨论了各种机器学习算法的优缺点、以及应用在动物遗传育种中存在的一些问题。最后,对机器学习的未来发展进行了归纳及展望,旨在提高预测准确性及效率,加快种群遗传进展,快速实现精准育种。

基因编辑技术在鱼类遗传育种中的应用

基因编辑(Gene Editing)是一种能够对生物进行基因定向编辑或修饰的生物技术。近年来,随着全基因测序技术的改革和基因编辑技术的系统优化,使得基因编辑成为生命科学领域最广泛应用的技术之一。目前基因编辑技术已应用于多种鱼类的基因组靶向改造。本文综述了基因编辑技术的发展历程、作用原理和该技术在鱼类遗传育种中的应用,为其在鱼类基因功能解析、经济性状调控机制解析和遗传改良研究提供参考。

2022年国内外家兔遗传育种与繁殖研究进展

兔产业是我国畜牧业的重要组成部分,也是构建多元化食物供给体系的关键环节。文章从家兔传统育种与分子育种两个方面出发,归纳总结了2022年国内外家兔遗传育种与繁殖相关研究的进展,发现国外的研究方向侧重于群体遗传多样性及繁殖性能的分子遗传机制,国内开展的家兔遗传育种与繁殖研究内容相较国外则更加丰富,传统育种包括自然选择及环境效应,分子育种则涉及品种与遗传多样性、生长发育、繁殖性能及皮毛性状等方面。文章旨在为家兔的育种研究和生产提供参考。

基因组拷贝数变异在家畜遗传育种方面的研究进展

拷贝数变异是基因组结构变异的重要组成部分,在不同物种的基因组中广泛存在。随着测序技术的不断发展,利用比较基因组杂交技术、SNP芯片技术和DNA高通量测序技术等技术发掘到许多对家畜的进化及复杂性状有着较大影响的拷贝数变异。目前,拷贝数变异影响家畜复杂性状的相关研究已经有很多报道,然而,从拷贝数变异的形成机制、检测方法及如何影响家畜复杂性状的角度来进行研究成果的综述较少。因此,该文系统地总结了拷贝数变异在牛、羊、猪上的研究进展情况,阐明了拷贝数变异影响家畜性状遗传变异的机理。通过对现有研究进行总结,并对当下拷贝数变异研究中存在的问题展开分析,也提出了拷贝数变异在家畜遗传育种领域的应用前景,为研究家畜性状遗传机理的提供参考。

基因编辑技术在猪遗传育种中的研究进展

基因编辑是针对基因组特定的靶点序列,利用人工特异性核酸酶对靶点序列进行编辑(基因敲除、插入、替换等修饰)的技术。基因编辑技术广泛应用于生物医学研究以及农业遗传育种改良。猪作为重要的农业经济动物,是养殖最为广泛的肉用型家畜,随着人类物质需求的提高,现代养殖业需要培育更多具有优良经济性状、适应人们多样化需求的新品种。利用基因编辑技术提高猪的生产性能、抗逆性能和抗病性能是未来生猪种业发展的重要方向。本文综述了基因编辑猪在畜牧业遗传育种领域的研究进展,并展望了该领域当前面临的挑战和未来发展方向。

新疆地区夏洛莱肉牛遗传育种与繁殖技术发展趋势探讨

夏洛莱肉牛作为一种肉质优良、生长迅速的品种,在新疆地区得到广泛的应用。近年,新疆地区的夏洛莱肉牛育种计划取得了一定的成功,但夏洛莱肉牛种质资源发展存在也存在遗传性状退化、父本品种混乱等问题。为提高其经济效益、适应性以及养殖环境的挑战,新疆地区夏洛莱肉牛的遗传育种与繁殖技术发展日益受到关注。该文简单介绍新疆地区夏洛来肉牛的遗传育种概况,在传统肉牛遗传育种与繁殖技术的基础上,探讨新疆地区夏洛莱肉牛在遗传育种与繁殖技术方面的发展趋势,为推动该地区肉牛产业的升级与发展提供有益的参考。

基于实践能力提升的药用植物遗传育种学实验教学改革

药用植物遗传育种学是中草药栽培与鉴定专业的必修课,是一门新兴学科,可参考和借鉴的教学经验较少。其中的实验教学部分是促进我国现代中医药实践人才培养的重要环节,需要不断改革完善。针对教学中存在的问题,应从教师队伍建设、丰富实验类型、建立实验实训基地、改革教学模式、强化实验教学质量评价等方面进行改革,以实现教学目标。

植物遗传育种课程建设中思政元素的融入探讨

近年来,高校课程建设中开始注重思政教育的融入,以培养学生的思想道德素质和创新能力。随着我国科技创新驱动发展战略的推进,植物遗传育种作为一项基础科学与应用技术相结合的学科,对于实现农业现代化和增强国家核心竞争力具有重要意义。因此,植物遗传育种课程作为农业科学领域的重要课程之一,需要思政元素的有机融入,以提高学生的思想品质和社会责任感。

多组学联合分析在绵羊遗传育种中的应用

多组学联合分析是利用基因组学、表观基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等多种高通量技术进行综合性分析的方法。绵羊在农业生产中具有重要的经济价值,随着高通量技术的不断发展,多组学联合分析在绵羊遗传育种领域取得了显著进展,这不仅为深入解析绵羊遗传信息和改善育种措施提供了理论基础,同时为绵羊的生长、繁殖、抗病育种以及畜产品品质等方面提供了科学依据。本文重点综述了多组学在绵羊中的应用,包括多组学与绵羊肉用性状、毛用性状、繁殖性状等方面的关联研究,并对其发展前景进行了展望。

林木遗传育种学课程线上+线下混合式教学模式研究与实践

林木遗传育种学是为林学本科学生开设的一门专业基础核心课程。由于林学专业缺少遗传学的专业基础课,学生专业基础薄弱,再加上近年来课程设置的改革,林木遗传育种学的课时被大大压缩,这门课程已成为林学专业学生公认的最难核心课程。因此,原有的教学方式已难适宜新的教学要求。该文根据课程特点,探索以学生为中心的线上线下混合式教学新模式,对教学实践、经验和体会进行总结,以期充分发挥学生的主体作用和为相关教师的教学改革提供参考。

肉羊品种改良与遗传育种现状及面临的问题

肉羊是重要的畜牧业资源,在满足人民生活需求和推进我国畜产品出口贸易中发挥着重要作用。随着市场需求的增加和人们对肉制品品质要求的不断提高,肉羊品种越来越多,同时也希望它们有更优良的品质和产量。因此,针对肉羊品种改良和遗传育种等方面的研究也愈加受到重视。

“双高计划”建设下高职院校《动物遗传育种》课程思政教育探究

实施“双高计划”对高职院校动物遗传育种课程的思政教育起到了显著的推动作用。在“双高计划”的推动下,高职院校动物遗传育种课程的思政教育内容更加深入,思想性和深度得到加强。在“双高计划”框架内,高职院校在动物遗传育种课程中对思政教育进行了积极探索,并取得了进展,通过培养学生的道德品质和核心价值观,促进了学生全面发展。然而,高职院校动物遗传育种课程的思政教育仍面临挑战,如专业教师的思政教学能力有待提高,课程内容需要更加多样化。所以需要进行系统的评估和反省,针对现有问题提出改进措施,对提升教育质量至关重要。

家蚕遗传育种方法及策略

家蚕作为高价值天然纤维——蚕丝的主要来源,在农业、医药、食品等领域中扮演着重要角色。随着生物技术的迅猛发展,家蚕遗传育种研究取得了显著进展,为提高家蚕的生产性能、增强其抗病性和适应能力提供了全新的路径。文章系统探讨了家蚕遗传育种的主要目标及选择方法,包括个体选择、家系选择、指数选择和基因组选择,并重点介绍了遗传力的估算方法和杂交育种策略,旨在为家蚕遗传育种研究人员和实践者提供有力的指导,推动家蚕育种效率和效果的进一步提升,为蚕业发展奠定坚实的基础。

甘肃地区肉牛遗传育种与繁殖技术发展趋势

牛肉属于红肉,具有丰富的肌氨酸、维生素B6、肉毒碱、亚油酸以及钾等矿物质,且食用方法多样,成为消费者餐桌上不可缺少的美食之一,故消费市场需求量的激增导致肉牛产业的不断发展壮大,养殖数量和规模不断增长。但是我国肉牛产业的起步落后于发达国家,导致养殖技术水平较低,在遗传育种与繁殖方面未能充分发挥相关分子技术,在国际市场缺乏一定的竞争力。因此如何做好肉牛遗传育种与繁殖工作至关重要,以便推动我国肉牛产业的全面、快速发展。