全基因组选择育种策略及在水产动物育种中的应用前景

全基因组选择的概念自2001年由Meuwissen等提出后便引起了动物育种工作者的广泛关注。目前,澳大利亚、新西兰、荷兰、美国的研究小组已经应用该方法进行了优质种牛的选择育种,并取得了很好的效果。此外在鸡和猪的选择育种中也有该方法的应用,但在水产动物选育中尚未见该方法使用的报道。本文对"全基因组选择育种"的概念和提出背景进行了归纳,对全基因组选择育种的优势进行了阐述,并详细介绍了其具体的策略,总结了目前全基因组育种所广泛采用的方法以及取得的成果,旨在为该方法在水产动物育种方面的应用研究提供科学参考。

动物遗传评估软件研究进展

遗传评估软件在动物领域的应用极大地提高了育种工作效率。随着基因组测序技术不断完善和人工智能技术的兴起,动物遗传评估软件也得到了快速的发展。本文首先介绍了常规育种和基因组育种在动物育种领域的应用,然后重点回顾了GBLUP方法、贝叶斯方法和机器学习以及深度学习方法的全基因组遗传评估软件的特点和发展历史,最后展望了计算机软件在动物遗传评估育种中的未来发展趋势,旨为动物育种领域的研究人员提供相关遗传评估软件的参考。

我国橡胶树育种的技术瓶颈与创新发展建议

橡胶树优良品种是实现天然橡胶稳产保供的核心要素。我国植胶区地处热带北缘,属于非传统植胶区,气候等条件劣于东南亚传统植胶区,致使已种植的橡胶树频繁遭受低温寒害和病害,因而生产上急需高产抗逆品种。导致橡胶树高产抗逆品种贫乏的主要原因包括:橡胶树基因组高度杂合、童期长和异花授粉等特性,使得高产性状和抗逆性状不易聚合;橡胶树育种的选择方法效率低,不仅杂交分离群体小,而且依赖长期大田鉴定。建议:应用全基因组选择育种理念,尽快构建橡胶树高世代种子园,以实现多性状聚合育种;设立专门的技术支撑岗位持续扩大育种群体规模,打造橡胶树高效育种技术体系。

高效自动化HD-Marker文库构建流程的建立及评估

针对HD-Marker (High-throughput, sequencing-based GoldenGate approach)技术应用于育种研究时面临的短时间内快速完成大批量样品基因分型的挑战,本研究基于自动化移液工作站建立了HD-Marker文库自动化构建体系并评估了此方法在文库构建中的可靠性。本研究基于自动化移液工作站建立了HD-Marker文库自动化构建流程,并评估了此方法在文库构建中的可靠性。结果表明扩增产物具有较高均匀性,浓度范围在23.1~38.7 ng/μL之间;90.63%的文库可获得清晰文库条带;文库位点捕获效率均在97%以上,分型位点比例能达到100%,与标准WGS文库数据相比,位点分型准确性也在97%~100%之间。此自动化文库构建流程可并行处理96个样品的文库制备,整体运行时间仅为人工操作的1/7。本研究首次实现了标准化的自动化HD-Marker基因分型文库制备,为大规模育种群体的基因分型效率的提高提供依据,并为全基因组选择育种的实施提供了具有实用价值的高效率技术平台。

我国牧草育种现状与展望

高产优质牧草品种是保证我国草牧业可持续发展的关键。但我国牧草育种起步晚,工作进程十分缓慢,严重缺乏具有自主知识产权的牧草品种。由于牧草一般具有自交不亲和、异花授粉、多倍体遗传、近交退化等特性,很难解析其重要农艺性状,导致牧草育种技术还停留在杂交选育为主的“2.0时代”。分子设计育种是加快牧草新品种选育的好手段,但目前尚缺乏适用于牧草分子设计的理论和技术体系。为抢占牧草分子育种先机,中国科学院布局了战略性先导科技专项(A类)“创建生态草牧业科技体系”,以攻克“牧草复杂基因组功能解析”这一“卡脖子”技术,发展基于分子设计理念的牧草育种新技术,实现从传统育种到定向分子育种的跨越,培育具有自主知识产权的高产优质牧草品种。

鱼类遗传育种发展现状与展望

鱼类重要经济性状的分子基础解析及其遗传改良技术的创建驱动了我国水产种业的蓬勃发展。在分析我国鱼类遗传育种的起源、发展和现状的基础上,文章总结了在"分子模块设计育种创新体系"的支持下,以银鲫、草鱼和黄河鲤等为研究对象开展的全基因组解析,性别控制、抗病、耐低氧、饲料高效利用等分子模块解析,以及高产抗病异育银鲫新品种培育的研究进展,由此探讨了在集约化和生态化养殖趋势下未来鱼类遗传育种和水产种业的发展方向。

现代林木育种关键核心技术研究现状与展望

良种是提升人工林生产力和增强其碳汇能力的重要基础。“林业种质资源培育与质量提升”是国家“十四五”重点研发任务之一。突破制约林木育种效率和遗传增益提升的瓶颈对于保障国家木材安全和实现“双碳”目标具有十分重要的战略意义。由于传统林木育种周期长、效率低、表型选择精度差,以分子育种为代表的现代育种技术可以显著缩短林木育种周期,精准改良目标性状,成为实现高效林木遗传改良的关键途径。笔者分析了限制林木遗传改良进程的主要问题,阐述了全基因组选择育种等现代林木育种关键核心技术的发展现状及应用情况,并对这些技术未来发展方向进行了展望,为加速林木遗传改良的重大技术创新提供参考。