1986—2022年河南省夏棉品种遗传改良成效

本研究目的是为河南省夏棉遗传改良提供理论依据。以1986—2022年河南省审定的43个夏棉品种为试验材料,对其早熟性、产量、品质、抗病性等方面的遗传改良成效进行分析。结果表明:河南省夏棉品种的早熟性、产量、纤维品质遗传改良成效显著。其中,子棉、皮棉、霜前皮棉产量每个时期分别以142.110、70.119和70.121 kg/hm^(2)的速度递增,同时生育期缩短4~15 d,现有品种产量的增长主要是通过提高单株铃数和衣分来实现的;纤维长度和断裂比强度每个时期分别以0.083 mm和0.407 cN/tex的平均速度递增,遗传改良效果显著;但马克隆值逐渐变大,纤维变粗趋势明显。枯萎病、黄萎病指数每个时期分别以1.015和2.233的平均速度递增,需进一步加强枯、黄萎病的抗性育种。

我国白桦遗传改良研究进展Ⅰ——传统育种技术在白桦遗传改良中的应用

林木遗传改良能够选育和繁殖优良林木品种,对于森林生产力的提升具有重要意义。白桦是优良的生态经济型树种,在用材、绿化和生态防护等方面具有较高的利用价值。为推动白桦良种创制和利用,从种源收集与评价、优良家系筛选、杂交育种、倍性育种等方面系统阐述了白桦传统育种技术的研究进展,并简要总结了强化育种技术在白桦遗传改良中的应用,以期促进白桦的良种选育和新种质创制工作,推动人工林高质量发展。

CRISPR/Cas9系统在畜禽遗传改良中研究进展

CRISPR/Cas9基因编辑技术作为一种高效的基因组编辑方法,在畜牧业遗传改良领域得到了广泛的应用。该技术以高效、精准的特点,为畜牧业发展带来了一场革命。目前,基于CRISPR/Cas9的基因敲除、基因敲入和基因修饰等已被广泛应用,实现了对畜禽物种的重要生产性状进行精准改良。本文介绍了CRISPR/Cas9技术的工作原理及发展历程,重点介绍了该技术在畜禽肌肉生长发育、绒毛纤维生长、乳品质成分、抗病育种以及动物福利中的研究进展,旨在为更深入地了解CRISPR/Cas9技术在畜禽基因编辑上的应用提供参考。

基因编辑技术在大豆基因功能鉴定及遗传改良上的应用

大豆作为重要的粮食作物和油料作物,在人类生产生活中扮演着十分重要的角色。近年来国内大豆供给孱弱,对外依存度过高,使国内大豆市场受到严重冲击,并给国家粮食安全带来一定隐患,因此培育优质高产的大豆品种是当前国内大豆育种的重要目标。目前,大豆中一批控制重要性状的关键基因已经被克隆和解析,为开展分子设计育种提供了重要的理论支撑。传统育种周期长、效率较低,基因编辑技术为生物育种提供了新的途径和工具,可以加速育种进程。以CRISPR/Cas9技术为代表的基因编辑技术已经快速发展成为大豆基因功能研究、改造及农艺性状遗传改良的重要工具。本文介绍了基因编辑技术的类型、特点及其在植物中的应用概况,并综述了其在大豆产量、品质、抗病、抗逆、开花期、共生固氮和育性等农艺性状研究中的最新研究进展,为开展大豆基因编辑育种提供了一定的依据和借鉴。此外,本文还探讨了基因编辑技术在大豆遗传改良中存在的问题,并对其应用前景进行了展望。

辽宁省不同年代大豆品种农艺性状和产量的遗传改良

为了明确辽宁省未来大豆性状的改良方向,选取辽宁省不同年代育成的146份大豆品种为试验材料,种植密度设置为15万株·hm-2,综合分析不同年代间大豆品种的茎秆强度、叶柄夹角、成熟期的株型和产量性状的遗传改良趋势。结果表明:随着育成年代的推进,大豆鼓粒期上、中、下层叶柄夹角均逐渐减小,在2020年代均达到最小;而茎秆强度显著增加,在2020年代达到251.49 N。在成熟期株高、植株重量平衡点高度和底荚高度随着品种育成年份的演替呈显著下降趋势,均在2020年代达到最小。但主茎节数、主茎粗和分枝数变化不显著。随着大豆品种的遗传改良,籽粒产量呈显著增加趋势,2020年代育成品种达到3319.63kg·hm^(-2)。单株荚数和单株粒数均呈上升趋势,百粒重变化不显著。相关分析结果表明:籽粒产量与株高、底荚高度呈极显著负相关,相关系数分别为-0.316和-0.249,与单株粒数呈极显著正相关,相关系数为0.229。通径分析表明:株高、底荚高度和单株粒数对产量的直接贡献最大,直接通径系数分别为-0.241,-0.304,0.228。综上可知,辽宁省大豆品种遗传改良偏重选育株型紧凑株高适宜、底荚高度较低和单株粒数较多的稳产型大豆品种。

CRISPR基因编辑技术加速蔬菜作物遗传改良

现代生物技术,特别是基于CRISPR/Cas系统的基因编辑技术,对作物遗传改良产生了深远影响。本文综合分析了CRISPR/Cas基因编辑系统的组成、机制,综述了基因编辑技术在蔬菜作物基因功能验证和作物遗传改良方面取得的突破性进展,及其在蔬菜作物如番茄、西瓜、甘蓝、胡萝卜和黄瓜等中的应用。CRISPR/Cas基因编辑系统是目前应用最广泛的基因编辑系统,为了加深对CRISPR/Cas基因编辑系统的了解、促进其在蔬菜作物改良中的重要作用,本研究探讨了影响遗传转化效率的因素,提出了提高转化效率的策略,讨论了当前技术的局限性,如作物转化再生难度和基因型的依赖性。本文强调,筛选易于遗传转化的品种、开发高效的植物转化和再生系统,以及创造更高效、精确和多功能的基因编辑工具是未来研究的关键方向。

稻米油脂遗传改良研究进展

脂肪是水稻种子不可或缺的营养成分,提升水稻种子中的油脂含量、优化其有益脂肪酸和抗氧化物质等关键组分是水稻品质育种的一大趋势。本文综述了稻米油脂的主要成分与功能、油脂合成与调控通路、稻米油脂的调控基因及遗传改良的研究进展,旨在深化对稻米油脂生物合成的理解,并为未来创造高油脂、高品质水稻种质资源提供新的启示和方向。

基因编辑技术在棉花种质创新和遗传改良中的应用

棉花是全球重要的经济作物和纺织工业原料,选育优良新品种是提高棉花产量、品质和植棉效益的主要途径。然而,传统育种方法在改良作物遗传特性方面存在很大的局限性,而基因编辑技术为加快棉花种质创新和遗传改良提供了契机。基因编辑技术是一种利用人工设计的核苷酸酶,对生物体特定DNA序列的基因组片段进行删除、修改、插入或替换单个或多个核苷酸,从而实现对目标基因精确编辑的技术方法。本文首先综述了ZFNs、TALENs和CRISPR三种主要基因编辑系统的原理,以更好地理解如何利用基因编辑技术改良棉花的生长发育、抗逆性等性状;其次,重点评述了当前备受关注的CRISPR基因编辑系统在改良棉花抗逆性、纤维与种子品质性状等方面的应用;最后分析了基因编辑技术在应用过程中存在的不足和局限,并指出未来应进一步优化开发有知识产权的基因编辑系统,提高其精确性、安全性,促进其在棉花种质创新和遗传改良中的应用。

植物生物技术在遗传改良、农业生态环保与可持续发展中的应用与前景

研究了植物生物技术在农业可持续发展中的应用和前景,采用分类方法,从遗传改良技术的基本原理与应用、实现作物产量提升的生物技术策略、提升作物抗逆性的生物技术手段、植物固碳技术的原理与应用、植物资源循环技术在环保改造中的作用、基于植物生物技术针对病虫害的防控策略、植物生物技术在作物品种改良中的应用、从基础研究田间生产的转化应用前景等方面进行分析,得到了综合利用植物生物技术有望为农业可持续发展提供有效的解决策略,并与人口增长、环境保护等多元挑战形成对应关系,最终提出促进全球粮食安全和农业生态可持续性的应用策略。

植物染色体重排在作物遗传改良中的应用研究进展

染色体重排是一种可能导致DNA片段丢失、重复、易位和倒位的机制,从而改变基因组结构,为创造新的变异性状提供可能。植物染色体重排事件的准确鉴定有助于更深入地理解植物基因组的结构、功能及它们在植物演化和作物育种中的作用。该文深入探讨了植物染色体重排的基本概念,介绍了植物染色体重排的自然发生和人工诱导的技术方法,阐述了植物染色体重排的细胞生物学、分子遗传学和高通量测序鉴定方法。同时,系统总结了植物染色体重排技术在作物遗传育种中的应用,结合具体实践,着重强调了染色体重排技术在提高农作物的遗传多样性、改良农作物的重要性状、增强农作物的环境适应性等方面极具优越性。然而,目前染色体重排的发生概率较低,技术上仍存在挑战,需要更多精准的工具和策略来实现染色体片段的精准定位和重排。通过全面了解染色体重排及其相关技术,研究人员和育种家可以更好地利用植物基因组,为全球粮食安全和环境可持续发展提供创新解决方案。相关研究不仅为深入认识植物基因组提供新途径,也为未来创新作物育种奠定坚实基础。通过挖掘植物基因组的多样性和可塑性,染色体重排技术有望为培育高产、优质、多抗的农作物新品种提供更多可能性,对解决全球日益严峻的粮食安全和气候适应性问题具有重要意义。

甘肃省农业科学院杂粮作物遗传改良团队

首席专家杨天育(1968-),中共党员,博士研究生,研究员,甘肃农业大学硕士生导师,现任甘肃省农业科学院副院长,是农业农村部杂粮专家指导组成员,国家谷子高粱产业技术体系岗位科学家,美国佐治亚大学访问学者。兼任中国作物学会粟类作物专业委员会副会长,中国农学会杂粮分会副会长,甘肃省作物学会理事长,甘肃省粮食作物栽培标准化委员会副主任委员。

遗传改良对杉木针叶和种实性状的影响

研究了遗传改良对杉木针叶和种实性状的影响。改良后的杉木针叶长度较改良前增加了25.54%,改良后的杉木针叶宽度较改良前增加了14.29%,改良后的杉木针叶着生密度较改良前降低了14.17%。通过遗传改良可以明显减少杉木种实的长度、宽度和苞鳞尺寸、百粒质量。同时,改良后的杉木种实出籽率显著增加。球果长度减少比例为7.34%,球果宽度减少比例为5.64%,苞鳞长度减少比例为9.95%,苞鳞宽度减少比例为7.12%,百粒质量减少比例为13.64%,出籽率增加比例为51.63%。结果表明,遗传改良可以有效改善杉木的针叶和种实特性,本研究对于推动杉木遗传改良的发展和促进杉木的产业化具有重要的参考意义。

高产玉米的育种与遗传改良技术研究

玉米是我国重要的粮食作物和饲料作物,是保障国家粮食安全的重要组成部分,其产量和供应情况直接关系到国家的粮食安全。为了满足不断增长的人口对粮食的需求,如何不断提高玉米的产量和品质非常重要。而玉米的高产育种与遗传改良是提高玉米产量和品质的关键。因此,对高产玉米的育种与遗传改良技术开展研究具有重要意义。本文将对高产玉米的育种方法与遗传改良技术展开探讨,并对我国高产玉米遗传育种技术的应用提出展望与建议,研究结果旨在为促进玉米产业的可持续发展提供科学依据。

果树栽培中的新品种引进与遗传改良研究

果树栽培是我国农业种植和发展的重要内容,其直接影响到一系列的经营生产活动。因此,处理好果树栽培的相关问题,不仅能够直接提高农户的经济效益,还能够带动我国整个农业生产体系的健康发展。而伴随着技术水平的不断提高,农户需要积极配合技术人员的引导,主动引进一些新品种,并配合技术人员完成果树的遗传改良研究工作,借助这些工作环节,能够从根本上提高果树的产量,实现农业现代化的发展。鉴于此,本文首先叙述果树栽培的重要性,随后简要说明新品种引进和遗传改良对果树产业带来的影响,接着对果树栽培中的新品种引进的注意要点进行分析,最后详细阐释果树栽培中的新品种遗传改良技术措施。

农作物遗传改良与高产育种策略研究

本文着重探讨了作物遗传改良技术在现代农业中的应用,介绍了作物遗传改良的主要技术手段,进而详细分析了这些技术在提高农作物产量、品质和抗逆性等方面的重要应用价值。在此基础上,以小麦高产育种为例,分析了现有育种技术的优势与局限性,以期为未来农业发展提供理论支持和实践指导。

肉兔养殖中遗传改良与品种选育的研究进展

文章全面总结了肉兔在遗传优化与品种培育方面的最新理论突破,深入探讨了遗传改良手段、品种选育方法及其在增强肉兔生产能力上的实际效果。本文归纳了在遗传学改进与优良品种挑选方面所采用的核心技术,涉及基因组层面的选择、遗传优化算法及杂交技术的应用等,同时分析了这些技术对提升肉兔生长效率、肉品品质及繁殖性能的积极影响。最后,针对肉兔养殖领域的可持续发展指明了未来探索的研究路径,旨在提供科学依据与操作指南。

蚕种遗传改良对蚕丝品质的影响与优化

本文旨在探讨蚕种遗传改良对蚕丝品质的影响以及如何优化蚕种改良的方法。蚕丝作为重要的纺织原料,其品质直接影响着纺织品的质量和市场竞争力。通过文献综述和实验研究,分析了蚕种遗传改良的现状和发展趋势,阐述了蚕丝品质与蚕种遗传改良之间的关系,提出了一系列优化蚕种遗传改良的策略和方法。研究发现,蚕种遗传改良可以显著提高蚕丝的品质,包括丝质强度、丝质长度、纺织特性等方面。

大数据在畜禽遗传改良中的应用

探讨了大数据在畜禽遗传改良中的应用,旨在通过高通量测序技术收集和整合遗传资源,实现更精准的育种策略。研究表明,大数据技术显著提升了畜禽育种的效率和准确性,尤其在基因组选择和疾病管理方面展示出巨大潜力。案例分析显示,各国利用大数据技术在奶牛基因组选择、猪育种技术和绵羊遗传改良等领域已取得显著成果。结论指出:未来畜禽育种将更侧重于精准和定制化解决方案,同时应重视伦理和生物安全问题。

云南省稻作遗传改良重点实验室建设形成多支创新团队

稻米是云南第一大粮食作物,由于云南特有的高原立体气候,以及边疆多民族的特点,使得云南的“稻”文化呈现多样性。将云南稻类资源优势转变为基因优势、产业优势是云南高原特色现代化农业重要组成部分。云南省稻作遗传改良重点实验室是云南省第一个以“稻”为研究对象的省级重点实验室,意味着云南省稻作遗传改良重点实验室将承担起云南省粮食安全的重任,同时也承担云南省种子种业联合实验室的主要研究任务。利用新方法、新手段加快基因型鉴定、功能验证,发掘更多高效、节能、环境友好的新基因并运用于育种实践,培育突破性稻作新品种,把云南资源优势转变为基因优势、产业优势,进而推动云南稻作绿色产业实现跨越式发展。

鳙种质资源利用及遗传改良现状、进展

我国渔业资源丰富,淡水养殖业发展迅猛,特别是近年来随着养殖产业结构的不断调整和优化,使很多名特优水产品种的养殖比例不断升高,但从整体市场的消费需求来看,“四大家鱼”仍然是广大老百姓选择的主体,“四大家鱼”的养殖在淡水养殖中仍然牢牢地占据着主导地位。