公共科研部门的育种创新与R&D投入——基于六大育种地区面板数据的实证分析

本文基于我国六大育种地区的面板数据,运用个体固定效应模型实证分析了我国公共科研部门育种创新与R&D投入的问题。结果表明,公共科研部门育种科研经费R&D投入对育种创新的作用在滞后期为2年后几乎消失,育种回报周期短;公共科研部门育种科研经费R&D投入比例失调,基础研究对育种创新的消极性影响将显现,应用研究投入当期及试验发展投入滞后二期对育种创新产出见效快。本文还发现,以山东、河南、四川为代表的农业大省由于自身农业资源优势,育种科研经费R&D投入对育种创新的产出作用不如江苏、吉林等经济发达地区;扩大育种经费R&D投入的规模将对全国育种创新水平的提高有积极作用。

性别特异分子标记在斑鳢全雄育种上的应用

为了快速筛选培育出全雄斑鳢,本研究结合性别特异分子标记和三系配套育种技术,开发了全雄斑鳢的育种方法。将健康的七日龄斑鳢幼鱼随机分成3组进行雌化处理,在饲料中分别添加雌二醇(E2)100、300、600 mg/kg,饲养60 d。利用性别特异分子标记引物M12、P2鉴定筛选出决定型为XY型斑鳢,将XY型正常雄鱼与XY型伪雌鱼交配,获得的子代分为两组,一组为投喂正常饲料,另一组进行雌激素投喂,利用MX1和MX3引物筛选出YY超雄鱼,最后将YY超雄鱼和正常雌鱼作为亲本交配生产出全雄斑鳢子代。结果显示,600 mg/kg激素浓度组的性逆转率最高,达75%,从508尾经雌激素E2投喂的家系中筛选获得235尾具有XY基因型斑鳢。XY伪雌鱼与正常雄鱼交配获得的子代在2月龄时检测到22尾YY超雄鱼,7月龄时检测到14尾YY超雄鱼,筛选获得YY超雄鱼个体用于生产全雄子代。本研究方法显著提高了全雄化斑鳢育种效率,缩短了育种周期,展现出巨大的经济潜力和应用价值,为其他鱼类开展性别特别分子标记辅助育种提供借鉴或参考。

苜蓿小区育种气吸式排种器设计与试验

为提高苜蓿小区育种播种机械化水平,设计了一种苜蓿小区育种气吸式排种器。首先,阐述了排种器的结构和工作原理;接着,对排种器的主要结构参数进行理论计算,并分析排种器充种过程力学特性,找出影响排种效果的关键因素。为得到排种器的最佳性能参数,进行二次回归正交试验设计,以排种盘转速、工作压强、吸种孔数量为试验因素,以合格率、重播率、漏播率为性能指标,采用Design-Expert软件对试验数据进行回归方程分析和响应曲面分析,获得影响试验指标的各试验因素主次关系。研究结果表明:在排种器的最佳参数,排种盘转速24.2 r/min、吸种孔数量36个、工作压强3.7 kPa时,合格率92.81%,重播率3.35%,漏播率3.42%。验证试验表明:该排种器可以实现有效排种,可为后续研究提供理论基础,具有参考价值。

生物育种领域核心专利识别与分析

【目的】专利是科技创新成果应用于生产力中最直接的见证,利用专利数据挖掘生物育种核心技术对种业创新至关重要。【方法】基于技术价值和经济价值,选取9个二级指标,构建核心专利评估模型,简化核心专利识别。从专利被引频次出发,利用被引网络分析育种技术强度;从转让次数出发,利用散点图研究育种技术转移转化情况;从同族专利数量及地区分布出发,利用社会网络图探究核心专利的战略布局。【结果】研究发现:构建的核心专利评估模型操作简捷,且识别核心专利的准确率较高。【结论】同族专利数量及地区分布可以作为专利战略布局研究的参考依据;转基因育种技术成为生物育种的研发热点,杂交育种在技术转移转化中占比较大,基因编辑育种是未来重点发展的技术。

鲟鱼育种及新品种选育研究进展

鲟鱼是鲟形目鱼类的统称。它们不仅具有重要的进化地位,而且具有重要的经济价值。鲟鱼新品种选育研究在近几十年取得了显著进展。本文综述了鲟鱼新品种选育的主要方法,包括杂交育种、雌核发育、性逆转诱导、基因编辑、家系选育、基因组选择和细胞水平育种,讨论了各技术的应用现状,在育种上相关研究和取得的重要突破,并结合我们育种实践积累的经验,展望鲟鱼育种和种业的未来发展,为未来的鲟鱼育种研究提供理论基础和实践指导。

猪全产业链育种技术及其国内外应用现状

全产业链育种技术早在20世纪五六十年代就被动物育种学家们提出,但直到近些年才逐渐在少数国外育种企业中应用。基于元共祖、基因组选择“一步法”等理论算法,国内外学者提出了MF-ssGBLUP、MAGE等一系列不同的全产业链遗传评估模型和算法,国外育种企业荷兰托佩克公司、PIC等已经在实际育种中应用了此技术,并实现了纯种性能的进一步改良提升。我国颁布的《全国生猪遗传改良计划(2021—2035年)》将全产业链一体化育种定位为未来种业发展的重要方向。全产业链育种对我国生猪产业综合生产效率提升具有重大的行业价值,也将是未来生猪育种领域新质生产力的一个重点发展方向。本文介绍了猪全产业链育种技术在我国生猪产业的应用前景,旨在为我国加快全产业链育种的研发和技术应用提供参考和借鉴。

中国西兰花育种研究进展

2018年以来,随着农业农村部“国家西兰花育种联合攻关”工作的实施,我国西兰花育种研究取得了重要进展。自主培育的西兰花品种在花球颜色、球形等重要性状方面取得了突破,自主培育品种的市场占有率由2018年的不足5%提升至2023年的35%左右,单倍体诱导技术广泛应用于育种实践,遗传转化和基因编辑技术取得突破,基因组与分子标记辅助育种技术在育种工作中发挥着重要作用。文章介绍了近年来我国在西兰花花球重要商品性状、育种技术、新品种选育等方面取得的重要进展。基于我国自主培育品种和对照品种的系统发育进化树分析结果,并结合主栽品种的历史更替,将我国西兰花品种分为3个历史阶段和17个进化群(簇),浙青、碧绿、美奥、台绿等最新育成品种位于进化树顶端。近几年西兰花育种主攻方向仍是早中熟、广适性品种,未来育种的方向是抗病、抗逆、适宜机械化生产,同时应从外观品质转向鲜食加工品质和功能营养品质。

关于吉林省直播稻育种的几点思考

因直播稻与移栽稻的播期及栽培措施等存在不同,两者在抽穗期、产量及产量构成因素等诸多农艺性状上均存在显著差异。为更好提升直播稻产量并培育直播配套品种,笔者从直播稻的生育期及物候期、种子应具备的特征特性、产量结构及品种农艺性状、品种抗性、育种体系等方面提出几点思考。

基于全球黄瓜分子育种专利技术的创新态势分析

为研究黄瓜分子育种领域的全球专利发展趋势、研发热点、区域分布和技术布局,揭示黄瓜分子育种的创新态势,笔者的研究基于德温特创新索引国际专利数据库(DII),借助DDA分析工具对1987—2022年全球黄瓜分子育种技术发展态势进行了归纳分析。结果表明,黄瓜分子育种技术整体呈快速发展的趋势;植物基因工程与遗传育种是各大技术布局的核心;中国的申请量最多,美国申请量第二;孟山都、先正达、拜尔以及陶氏、巴斯夫等国际育种巨头企业均在主要国家进行了专利布局,中国在该领域专利数量较多,中国农业科学院、上海交通大学、中国农业大学以及南京农业大学4家机构入围全球前10;深入分析表明,种质鉴定与创新、抗生物胁迫、方法改进与技术革新是黄瓜分子育种技术领域当前的研发热点。综上,分子育种是黄瓜育种领域的前沿技术,发展速度快,种质材料创新、抗性与技术革新是研发热点,我国的专利申请量和研究机构最多,是全球最受重视的技术市场。这些研究结果可为我国在黄瓜生物育种技术领域合理部署、完善知识产权布局提供一定借鉴。

关于我国林木育种向智能分子设计育种发展的思考

“作物育种4.0”的提出,为我国林木遗传育种指明了向智能分子设计育种发展的前进方向。本文提出了理想品种的概念及其智能设计实现条件,简要综述了我国林木遗传育种研究历史以及存在的问题,并提出了推动我国林木智能分子设计育种的发展对策等。林木遗传育种应该瞄准国家林业重大需求,有组织地选择重要树种系统布局,在推动树种高世代遗传改良及其利用的同时,准备系谱关系清晰的育种资源群体,做到等位变异有迹可循;解析重要性状遗传变异规律及其调控网络,实现基因调控有据可查;建立高效的多组学大数据整合分析以及育种群体构建、亲本选配和后代选择等分子设计育种技术方法体系,保证智能育种有“法”可依等。逐步解决我国林木遗传育种中存在的问题,为实施林木智能设计育种创造理想条件。在每一育种世代品种向理想品种选育的推进过程中,尽可能将智能分子设计育种的最新理论和技术成果应用于育种实践,选育出高产、优质、高抗的当前世代理想品种,满足国家林业发展的现实需要。

科研反哺教学在林木育种学教学中的探索与实践

林木育种学是高等农林院校林学专业的一门骨干课程,是以遗传进化理论为指导,研究林木优良品种选育、繁殖原理和技术的学科。其最高目标是选育林木优良品种,为林业生产提供最基本、最优质、最高效的生产资料,是林业的命脉和促进林业产业发展的原动力,在生态文明和美丽中国建设中发挥着越来越重要的作用。为了使学生更容易理解和掌握林木育种学的理论知识,深化科教融合,推进创新型人才培养,完善协同育人机制,在林木育种学授课过程中,通过将理论知识与生产实践相联系,将科技前沿贯穿于课堂教学,并以科研平台辅助实验教学的方式进行教学改革,不仅丰富了教学内容,激发了学生的学习热情,加深了对理论知识的理解,而且还利于学生良好科研素养的培养及创新能力的提高。

羊肚菌育种的策略及建议

对羊肚菌品种存在的问题和育种的遗传基础进行概述,提出了基于交配型基因标记的羊肚菌杂交育种策略,并对羊肚菌品种选育工作提出了有效扩充基因库、目标导向性开展品种选育、加强选育品种保护的建议,为羊肚菌育种工作开辟了新思路。

优良玉米新品种丹玉615的选育、栽培技术与育种经验总结

丹玉615是丹东农业科学院于2013年冬在海南以自选系X22为母本、自选系H635为父本杂交选育而成的玉米单交种。于2017-2018年参加辽宁省中晚熟区试,2年平均产量714.2 kg/亩,比对照郑单958增产4.4%;2018年参加生产试验,平均产量688.4 kg/亩,比对照郑单958增产7.7%。该品种2019年通过辽宁省审定,具有高产、优质、适应性好、活秆成熟等特点。

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。

热区葡萄育种研究进展

葡萄是温带果树,葡萄生产及新品种培育主要分布在气候干燥凉爽的温带地区。随着避雨、破眠、一年两收等葡萄栽培新技术的推广,热区葡萄由于早熟、错季经济效益明显,近年发展迅猛,该区已成为我国特色优势栽培区。葡萄新品种对葡萄产业的快速发展起着重要推动作用。文章结合国内外研究进展提出热区葡萄育种的必要性,概述当前热区葡萄产业现状、主栽葡萄品种及存在问题:由于我国热区葡萄育种工作起步较晚,目前热区主栽葡萄品种仍为温带地区育成,均不耐湿热,存在着色障碍、品质下降、抗性差、易感多种病虫害、需冷量较高、发芽不整齐和易发生日灼等“水土不服”问题。文章分析了热区育种的优势:热区积温高,实生苗生长量大,结果早,育种效率高;热区分布的野生耐热葡萄资源丰富,是培育耐热抗性强新品种的宝贵材料;热区逆境条件可为耐热抗病葡萄新品种的选育提供天然的筛选环境。总结湿热地区葡萄育种研究进展,包括葡萄栽培技术基础、育种机构和专业技术人才队伍情况。阐述广西葡萄种质资源引进与评价的基础,介绍巴西热区葡萄遗传育种研究计划的代表性新品种及广西热区葡萄选育品种的登记及保护情况,并提出我国热区葡萄育种下一步工作计划。在高热高湿、降雨多、日照时数少、冬季低温时数少的热区逆境气候环境下选育早熟优质、抗性强、易栽培和耐储运葡萄新品种是热区葡萄产业健康高质量可持续发展的保障,对提升热区葡萄新质生产力具有重要意义。

大豆杂交育种组合规模与品种选育概率及亲本选用研究

为指导当前与今后的大豆杂交育种工作,以黑龙江省农业科学院佳木斯分院1952-2013年间杂交育种选用的有效亲本和配制的杂交组合及选育的新品种为研究对象,对116个有效亲本和5610个杂交组合及110个品种进行深入系统地研究与分析。结果表明,杂交组合配制规模以每年150~200个为宜,选育品种概率为1.96%;亲本选择要依据育种理论、育种目标和遗传背景;亲本选用原则要坚持高起点、要考虑亲本血缘关系与遗传基础、亲本配合力(一般配合力和特殊配合力)及目标性状遗传特点;亲本使用要确定核心亲本(骨干亲本)与改良亲本,要采用梯级杂交、连续改造或回交转育、定向改良或一母多父,集中围攻或采用多亲本杂交聚合育种。

内地棉区优势棉花资源评价及其在新疆棉花育种中的应用

为了综合利用内地棉区棉花资源,破解新疆棉花遗传基础狭窄、同质化严重等育种瓶颈难题,更好地培育适合新疆全程机械化的高产稳产棉花新品种,以160份内地棉区棉花资源为材料,在新疆库尔勒进行生物学性状鉴定,采用相关分析、聚类分析等指导新疆棉花育种亲本选配、系统选育,并应用GGE双标图对后代品系的丰产性、稳产性进行综合评价。结果表明,内地棉区棉花资源在新疆种植表现有地域性差异,来源地与新疆试点维度相近的生态区棉花资源有较好的适应性,其灰色聚类评估分也相应偏高。其中,78份优势棉花资源遗传变异丰富,在欧氏距离11.486处可划分为四大类群,以黄河流域棉区资源为主的第Ⅲ类群整体表现最好,可以作为新疆利用内地棉花资源的特征类群。主成分分析表明,第1主成分的特征值和方差贡献率最大,是与丰产性相关的综合因子,是综合衡量棉花资源优劣的依据。依据GGE双标图对以内地优势棉花资源为亲本的16个后代品系的丰产性、稳产性进行评价,优选出既高产又稳产的目标棉花品系M5。

猕猴桃育种研究进展

中国是绝大多数猕猴桃属种质资源的原产地,丰富的种质资源孕育了世界猕猴桃产业的发展和壮大,目前我国猕猴桃面积和产量均位居世界首位。优良品种的培育是产业高质量发展的基础,然而猕猴桃雌雄异株、倍性复杂、高度杂合、育种周期长等特征是育种的难点,特别是近些年来我国猕猴桃产区出现的土壤盐渍化以及洪涝灾害频发等问题,对育种工作者提出了新的挑战,因此培育优质、高产、抗逆新品种是突破我国猕猴桃产业发展瓶颈的关键。通过总结国内外猕猴桃引种及资源利用过程、育种途径、新品种选育目标及育成品种,论述高效育种技术开发基础以及主要存在的问题,展望了今后研究重点与方向,以期为我国猕猴桃育种工作提供参考。

甘蔗抗花叶病育种研究进展

甘蔗花叶病是危害甘蔗生产的主要病毒性病害之一,其病原主要包括甘蔗条纹花叶病毒(Sugarcane streak mosaic virus,SCSMV)、高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,SrMV)和甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)3大主要病原。甘蔗花叶病的发生严重影响甘蔗的品质和产量,防治该病害最经济有效的方法是抗病品种的应用。本文综述了甘蔗花叶病的危害和防治途径、甘蔗种质资源的抗性评价、抗性遗传分析、分子标记、抗性基因的挖掘利用及抗病育种等方面的研究进展,同时指出了甘蔗抗病育种方面存在的问题,并对加强甘蔗抗花叶病育种的研究提出了一些建议。

大豆常规育种和分子育种相结合的研究进展

为保障我国粮食安全,提高大豆年产量,保证大豆自给率成为当前大豆产业发展的主要任务。为进一步提高我国大豆的产量,需要加强选种、育种工作。基于此,本文将对大豆后代的选择进行简要分析,提出常规育种和分子育种两者结合的方式,从而提高大豆育种效率,降低我国对于大豆进口的依赖。