浙江大学绘制甜瓜泛基因组,揭示甜瓜重要农艺性状的遗传变异

2023年7月,浙江大学农学院张明方团队在《Plant Physiology》上发表了题为“Pan-genome analysis sheds light on structural variation-based dissection of agronomic traits in melon crops”的论文。该研究在组装了马泡瓜甜瓜基因组的基础上结合已发表的8个具有代表性的不同生态型的主流栽培甜瓜基因组构建甜瓜泛基因组,并利用全基因组关联研究揭示了甜瓜重要农艺性状的遗传变异。

辣椒重要农艺性状关联分析与优异等位变异发掘

为了发掘辣椒株高、始花节位、单果质量、果纵径、果横径、果形指数和果肉厚度等重要农艺性状的关联位点和优异等位变异,本研究以194份辣椒核心种质为试验材料,利用广义线性模型(GLM)和混合线性模型(MLM)两种方法,基于分布于辣椒12条染色体的58个SSR标记,对上述7个农艺性状开展了关联分析。结果表明,GLM方法检测到20个SSR关联位点,解释的表型变异率为2.09%~21.91%;MLM方法检测出17个SSR关联位点,能解释2.07%~7.24%的表型变异;有12个位点被两种方法同时检测到;基于关联位点各等位变异的表型效应,发掘出TC7268Sa、CAMS-327a、HpmsE132a、ge35-141pmH0135Ca、CAMS-454c和Hpms2-24a等优异等位变异,筛选出B003、B010、B015、B020、B022、B042、B048、B052、B097、B111、B134、B138、B166、B178、B351、B352、C005、C014、V06C0007、V06C0295、V06C1082、V06C1088、V06C1187、V06C1321、V06C1600、V06C1707、V06C1719和V06C1898等28份优良农艺性状典型种质材料。本研究结果为辣椒相关农艺性状优异基因的发掘、分子标记辅助选择与聚合育种提供了理论指导和材料基础。

辣椒重要农艺性状相关基因的发掘进展

该文对国内外近年来有关辣椒辣味、颜色、抗病和雄性不育等重要农艺性状相关基因的研究进展进行了概述,指出了目前研究中存在的不足之处及今后研究方向,并介绍了辣椒重要农艺性状相关基因发掘的常规方法,以及随着辣椒基因组测序的完成和第二代测序技术的应用,基因发掘的新技术及其在辣椒基因发掘中的应用及前景。

黄瓜重要农艺性状的分子生物学

黄瓜是我国的重要蔬菜作物,尤其在设施生产中占有举足轻重的地位,2017年收获面积为123.52万hm^2,产量达到6482.46万t[1]。丰产优质多抗新品种是黄瓜绿色高效生产的重要保障,而优良新品种的选育离不开准确高效的育种技术。重要农艺性状分子生物学研究,如遗传图谱构建、分子标记开发、优异基因挖掘、功能基因组研究等,是高通量高效率分子设计育种技术研发的基础。由于黄瓜遗传背景狭窄,在全基因组序列信息破译之前,相关分子生物学研究进展缓慢。

配方施肥对玉米重要农艺性状及产量的影响

测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥料的基础上,提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法。测土配方施肥是提升化肥利用率,降低化肥的投入量,提高作物产量的重要措施之一。本研究以测土配方施肥为科学依据,通过研究不同肥力条件下,氮磷钾的科学配比对玉米产量和经济性状的影响,旨在为夏玉米的丰产和化肥的减量施用提供依据。

配方施肥对玉米重要农艺性状及产量的影响

本课题选择山东省菏泽市西部某村进行配方施肥对玉米重要农艺性状及产量的影响,测量实验玉米的株高、亩穗数、穗粒数、百粒重、产量等参数,并进行对比研究与分析。

浙江大学等单位联合解析菠菜驯化历史与重要农艺性状的遗传基础

2021年12月13日,浙江大学农业与生物技术学院和康奈尔大学等联合在《Nature Communications》发表题为"Genomic analyses provide insights into spinach domestication and the genetic basis of agronomic traits"的研究论文。研究团队通过使用PacBio、Hi-C技术以及特殊的雌雄同株可自交菠菜,最终获得了一个高准确度的染色体水平参考基因组。重构了包括菠菜、甜菜和藜麦等重要藜科物种的祖先核型,发现菠菜在与祖先藜科物种分化后出现了大量的基因组重排,这与其基因组中富含高重复序列等特征相吻合。

四倍体杂交冰草11个重要性状的QTL定位分析

为了定位四倍体杂交冰草重要农艺性状的QTL和深入开展冰草的分子标记辅助育种、重要性状基因的图位克隆及其功能分析等提供理论依据,试验以其F2群体为材料,在已构建出的四倍体杂交冰草高密度分子连锁遗传图谱上,采用多MQM模型法对株高、茎粗、叶片数、叶长、叶宽、茎叶比、穗长、穗宽、单株干重、单株干重、分蘖数共11个农艺性状进行了QTL定位分析.结果表明：各性状两年一点的测量值呈正态分布,均适用于QTL分析;在LOD＞3.0条件下,11个性状共定位了59个QTL,分布在14个连锁群上,其遗传贡献率变幅为6.7％～37.6％;在这59个QTL中,控制叶片数7个、分蘖数6个、单株鲜重4个、单株干重5个、茎粗5个、叶长4个、叶宽10个、穗长6个、穗宽5个、茎叶比4个、株高3个.

浙江大学张明方团队绘制出甜瓜泛基因组

近日,浙江大学农学院张明方团队在Plant Physiology在线发表了题为“Pan-genome analysis sheds light on structural variation-based dissection of agronornic traits in melon crops”的论文。该研究在组装了马泡瓜甜瓜基因组的基础上结合已发表的8个具有代表性的不同生态型的主流栽培甜瓜基因组构建甜瓜泛基因组,并利用全基因组关联研究揭示了甜瓜重要农艺性状的遗传变异。

生物钟核心组件OsLHY功能反转机制研究及在凉山州梗稻抽穗期改良中的应用

项目编号:32260502项目主持人:王洋,女,四川乐山人,农学博士,西昌学院农业科学学院副教授,长期从事水稻重要农艺性状基因的克隆、功能解析工作。主持国家自然科学基金项目1项,四川省自然科学基金项目1项,西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室“生物育种”揭榜挂帅资助项目开放课题1项,凉山州科技局项目1项,攀西特色作物研究与利用四川省重点实验室项目1项,西昌市科技局项目1项,西昌学院博士启动项目1项;主研国家自然科学基金3项。

小麦育种多性状协同改良的遗传基础获解析

日前,中国农业科学院深入研究了小麦育种过程中多性状协同改良的分子遗传基础。研究人员以筛选到的287份国内微核心种质为材料,结合11个重要农艺性状,从育种选择、农艺性状遗传基础、多性状协同改良、优异位点聚合、后绿色革命中赤霉素路径的育种选择修饰等方面,对国内小麦育种改良工作的分子遗传基础进行了全面解析。

水稻遗传育种专家——赵均良

赵均良(1979-),博士,研究员,硕士生导师。现为广东省水稻育种新技术重点实验室副主任、广东省农业科学院水稻研究所分子育种研究室主任。主要从事水稻功能基因组学研究,在水稻泛基因组技术研发与应用、水稻重要农艺性状功能基因克隆与分子调控机制研究方面取得一系列重要成果。近5年主持国家自然科学基金面上项目、广东省自然科学基金重点项目、广东省科技计划国际合作项目等15项,以通信作者在《Genome Biology》《Plant Biotechnology Journal》《New Phytologist》等期刊发表论文25篇,副主编和参编著作2部;以第一发明人获授权国家发明专利4件、软件著作权2项。

我国薯类基础研究的动态与展望

中国是世界上薯类生产大国,马铃薯、甘薯和木薯等在农业产业发展中发挥着重要作用。薯类主粮化已成为保障我国粮食安全的新措施,但其基础研究相对于"大作物"如水稻、玉米等还存在较大距离。开展三大薯类(木薯、甘薯和马铃薯)种质创新和新品种培育对推动薯类产业化意义重大,其中分子育种是其遗传改良的生长点和动力。从深化利用种质资源和基于基因组信息的基因挖掘,以及薯类共性和个性生物学问题的联合攻关等重要方面进行综述,阐明了薯类研究现状和趋势,旨为促进薯类分子育种技术的提升提供参考。

小麦抽穗期基因研究进展

抽穗期是小麦品种的重要农艺性状之一,它对于小麦适应不同生态地区和不同环境条件具有至关重要的作用。春化反应、光周期反应和早熟性基因是影响小麦抽穗期的3种重要因素。综述了小麦抽穗期相关基因的定位和克隆,分析了控制小麦抽穗的3类基因性状以便为研究小麦的抽穗期基因提供参考。

浅析嫁接 杂交和转基因技术的异同

优良品种对提高农作物产量、改善农作物品质具有不可替代的作用。在传统的农业作物繁殖及育种中,技术最为成熟、应用最为广泛的方法为嫁接和杂交。自从1986年国家＂863计划＂启动以来,现代生物技术在我国迅猛发展,越来越多的转基因技术应用到现代农业育种体系中,一大批具有重要应用价值包括高产、抗逆、优质等决定重要农艺性状的功能基因已被克隆。

分离植物基因

通过遗传转化,按人们的意愿、有目的改良作物的农艺性状,现已成为可能。目前,该技术在实际应用中因缺少控制重要农艺性状的克隆基因受到了限制。近期,图谱克隆、插入突变、大片段cDNA测序等植物基因鉴定和分离技术的发展,大大提高了分离基因的效率,这为遗传工程在作物改良中的利用提供了更多的机会。 自然界没有作物完全适合人类的需要。所以,在作物改良过程中,育种学家很自然将育种目标集中在培育抗病、抗逆、高产、优质及合理株型等更适合于人类需要的性状改良方面。另外,有些能生产对人类有用产品的植物却不大适合大面积种植。

TCP转录因子调控生菜叶缘形态与抽臺时间

叶形是蔬菜的重要农艺性状。叶用莴苣(生菜)根据叶缘形状不同,分为常见的Empire(锯齿形)和Salinas(波浪形)两种类型。高温胁迫下,锯齿叶缘更易出现干烧心病变,且表现出晚抽薹表型,这些性状均为生菜等冷季蔬菜育种中的重要选择指标。

中国农科院万建民院士研究团队 揭示水稻抽穗期调控新机制

近期,中国农业科学院作物科学研究所农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程作物功能基因组研究创新团队揭示了水稻抽穗期关键基因Ehd1的调控机制,并对其作用模式进行了深入解析。相关研究成果以OsRE1 Interacts with OsRIP1 to Regulate Rice Heading Date by Finely Modulating Ehd1 Expression为题在线发表于Plant Biotechnology Journal上。水稻抽穗期是与季节和区域适应性相关联的一个重要农艺性状。合适的抽穗时间是品种高产和稳产的重要保证。

我国科学家成功绘出首张A和D基因组草图

小麦,这一世界上分布最广、种植面积最大的粮食作物没有组装基因组序列的历史结束了——由我国科学家领衔的研究团队近日首次完成了小麦A基因组和D基因组的测序和草图绘制,比较全面地揭示了其结构和表达特征。北京时间今日凌晨,《自然(Nature)》

辽宁省农业科学院高粱研究所

辽宁省农业科学院高粱研究始于1956年,由院属作物研究所高粱研究室承担。1984年由国家农业部和辽宁省政府共同投资组建辽宁省农业科学院高粱研究所;1999年,与院作物研究所合署办公;2000年经国家农业部批准,依托高粱研究所组建国家高粱改良中心;2011年从作物研究所独立出来,以高粱研究所为基础成立院创新中心,2018年恢复辽宁省农业科学院高粱研究所。研究涵盖高粱资源收集、创新与利用、重要农艺性状基因挖掘和分子标记鉴定、育种技术研发、专用新品种选育、栽培技术与生理研究等领域。