中国水生蔬菜作物野生近缘种多样性热点区域模拟

水生蔬菜作物是长江流域农耕文明驯化作物中的独特类群,其野生近缘种是育种和品种改良的宝贵遗传资源。本研究从中国植物+物种信息系统和中国数字植物标本馆获取了10种水生蔬菜作物的36个野生近缘种的地理分布数据并进行了校对,结合相应的气候因子数据,使用最大熵模型(maximum entropy model,MaxEnt)构建生态位模型,并对物种未来分布变化进行预测。结果表明:水生蔬菜作物野生近缘种多样性热点区域主要位于长江中下游的洞庭湖和鄱阳湖流域,与长江流域农耕文明起源地相重合,表明农耕文明对植物资源的就近利用。在未来升温的气候情景下,水生蔬菜作物野生近缘种适宜分布热点区域可能会进一步扩张,多样性热点区域中心向高纬度地区迁移,这有利于水生蔬菜作物野生近缘种多样性的维持和提升,并为其保护提供了理论依据。

马铃薯野生近缘种抗PVY种质资源分子标记辅助筛选

为拓宽四倍体(2n=4x=48)马铃薯栽培种抗马铃薯Y病毒(PVY)的遗传背景,对56份马铃薯野生近缘种进行了PVY抗性分子标记(RYSC3、YES3-3A和Ry364)辅助筛选。PCR检测结果显示,含有Ry_(adg)抗性基因(源自Solanum tuberosum ssp.andigena)分子标记RYSC3的材料有13份,其中二倍体(2n=2x=24)3份,四倍体6份,六倍体(2n=6x=72)4份;含有Ry_(sto)抗性基因(源自S.stoloniferum Schlechtdal)分子标记YES3-3A的材料有4份,其中二倍体1份,四倍体2份,染色体倍性未确定材料1份;含有Ry_(chc)抗性基因(源自S.chacoense Bitter)分子标记Ry364的材料有23份,其中二倍体6份,四倍体4份,六倍体13份。含有RYSC3、YES3-3A和Ry364中任意2种标记的材料有7份,同时含有3种标记的材料仅有OCH 14180a(S.stoloniferum Schlechtdal)。这些种质资源可用于马铃薯抗病毒品种选育、种质创新与基因挖掘。

作物野生近缘植物保护与可持续利用

作物与人类文明的传承和发扬密不可分。世界人口和人均需求量的持续增加导致植物资源的供需失衡。作物自身相对较低的遗传多样性是影响产量和品质的主要因素。作物野生近缘植物在生境中积累了多种基因型,并在应对环境变化时形成了多种表现型,是作物种质保护和品种改良的重要遗传资源。但随着生境破坏以及全球气候变化等不确定因素的持续影响,使得作物野生近缘植物的存活和繁殖质量受到了严重威胁,必须采取有效的措施进行保护。本文总结了国内外对作物野生近缘植物保护工作所取得的进展,应对我国在保护中存在的问题提出相应的改良建议。最后以国内代表性作物为例,对其保护与利用情况进行了讨论.

宁夏小麦野生近缘属物种的考察收集与评价

宁夏小麦野生近缘植物物种丰富且分布广泛。为进一步了解、收集、鉴定小麦族野生植物,促进宁夏小麦遗传改良,于2021年和2022年在宁夏银川市、中卫市、固原市等地区进行考察取样,进行形态学鉴定。经整理统计,在宁夏共调查收集到小麦野生近缘植物4属18种,包括黑麦属1种、冰草属1种、赖草属3种和披碱草属13种;结合调查情况初步分析认为,披碱草属植物可作为牧草利用,冰草属植物可用于小麦穗部改良,黑麦属植物可用于研究抗逆性和抗病性。

利用AFLP技术研究玉米及其野生近缘种的遗传关系

用AFLP分子标记技术对 5 0个有代表性的玉米及其野生近缘种大刍草、摩擦禾、薏苡材料进行了遗传关系分析。利用 2 1个PstⅠ MseⅠ引物组合检出可辨认带共 6 4 1条 ,其中多态性带 5 86条 ,平均每对引物得到 30 5 2条多态性带 ,多态性 91 4 %。聚类分析结果表明 ,可以将 5 0个材料分为 3大类 ,与已有的玉米族分类一致 ,但与玉蜀黍属内的种间和种内分类存在差异 ,说明大刍草各种内存在较大的遗传多样性。本实验发现玉蜀黍属与摩擦禾关系比与薏苡的关系更近 ,但并没有发现玉米与小颖玉米亚种比与其他大刍草的遗传关系更近。

作物野生近缘种的原生境保护

作物野生近缘种是作物种质创新和品种改良的天然基因库,全球30%的作物增产得益于野生近缘种在作物育种中的利用。然而,由于生境破坏和污染、资源过度利用、盲目引种和气候变化等导致大量自然群体消失和群体遗传多样性丧失,对作物野生近缘种的繁衍和进化形成了严重威胁。原生境保护是在自然条件下对作物野生近缘种及其生态环境进行保护,维持其进化潜力,保护物种与环境互作的进化过程,是保护作物野生近缘种的重要途径之一。本文在分析国内外原生境保护政策和技术手段的基础上总结了作物野生近缘种原生境保护技术路线,综述了国内外对作物野生近缘种的原生境保护进展,并基于中国国情提出了作物野生近缘种存在的问题,探讨了未来作物野生近缘种原生境保护和野生近缘种可持续利用的发展方向和工作重点,强调把基因组、表型组和环境因子相关大数据与作物野生近缘种保护、研究和利用紧密结合,为作物野生近缘种的有效保护和高效利用提供强有力的理论和信息支撑。

中国农作物及其野生近缘植物多样性研究进展

本研究围绕粮食、经济、果树、蔬菜、饲草与绿肥、花卉六大类作物,以物种多样性和遗传多样性等为主线,开展了中国农作物及其野生近缘植物多样性研究,取得重大进展。科学界定和系统规范了种质资源概念和范畴,提出了层次结构的理论,查清了中国粮食与农业植物有9631个物种及其分布、特征特性及用途;深入研究了中国农作物种质资源的本底,首次明确了中国农作物总计有528种(类),涉及1339个栽培物种和1930个野生近缘植物物种;优化了农作物种以下农艺性状分类技术指标,阐明了中国农作物地方品种的987个变种、978个变型、1223个农艺性状特异类型的植物学特征、生物学特性及其遗传多样性;得出了中国是禾谷类作物裸粒基因、糯性基因、矮秆基因和育性基因等特异基因的起源中心或重要起源地之一的结论;首次编撰出版了《中国作物及其野生近缘植物》专著6卷,并编撰了《中国粮食与农业植物物种名录》,形成了具有中国特色的作物种质资源学科理论体系。为农作物种质资源的高效利用、保障粮食安全和农业可持续发展奠定了基础。

贵州少数民族地区作物稀有种质资源和野生近缘植物

"贵州农业生物资源调查"项目于2012-2014年已对贵州省21个县(市)进行了系统调查。系统调查的21个县(市)均有少数民族集居,各民族有不同的传统文化和生活习俗,在世代相传中赋予了当地作物种质资源丰富的民族文化内涵。并且,当地的地形地貌复杂,气候类型多样。正因为这种多样的自然条件和各异的民族文化,造就了这里丰富的作物稀有种质资源和野生近缘植物。本次调查获得的作物稀有种质资源和野生近缘植物,对作物的分类研究和新品种选育以及商业开发,将会有一定的利用价值。

红外光谱对三七及其野生近缘种亲缘关系研究

野生近缘种在丰富种质资源以及改善栽培物种品质产量方面具有十分重要的意义和作用。采用傅里叶变换红外光谱对三七及其野生近缘种亲缘关系进行探讨,以期为三七的品种改良及种质资源开发利用提供理论基础。采集三七及其4个野生近缘种(珠子参、屏边三七、越南人参、羽叶三七)、三七总皂苷标准品红外光谱,将三七及其野生近缘种红外光谱进行自动基线校正、平滑、纵坐标归一化、二阶导数预处理,结合主成分分析、偏最小二乘判别分析及系统聚类分析进行亲缘关系研究。结果显示,三七与三七总皂苷标准品红外光谱在3 400,2 930,1 635,1 385,1 075,927 cm^(-1)等附近存在多个共有峰,推测这些共有峰强度与皂苷含量之间有一定关系;三七及其野生近缘种原始光谱较为相似,存在C-H,C=O,O—H,C—N,C—O等官能团吸收峰,不同物种的二阶导数红外光谱指纹区(1 800~500 cm^(-1))具有较大差异,如1 385和784 cm^(-1)等特征吸收峰差异明显;选取指纹区光谱数据进行主成分分析、偏最小二乘判别分析,通过比对两种方法的3D得分图,偏最小二乘判别分析对物种的区分效果优于主成分分析;前6个主成分数据的系统聚类分析表明,三七与越南人参、珠子参亲缘关系较近,与屏边三七、羽叶三七亲缘关系较远。利用傅里叶变换红外光谱结合化学计量学的方法能有效对三七及其野生近缘种进行亲缘关系分析,同时为药用植物种质资源相关研究提供借鉴与参考。

中国小麦野生近缘植物的研究与利用

随着人口和环境压力的增大以及生物技术的发展,外源基因的转移和利用将成为未来小麦育种中最重要的途径.本文对小麦野生近缘植物在我国的分布、收集、保存、抗病性评阶、遗传丢失和利用外源基因改良小麦做了全面的综述.

狗尾草属野生近缘种的染色体鉴定

对来自多个国家和地区的10个种(青狗尾草S.viridis,法氏狗尾草S.faberii,轮生狗尾草S.verticillata、S.verticillifor-mis,金色狗尾草S.glauca、S.pumila、S.grisebachii、S.leucopila、S.parviflora、S.queenslandica等)50份狗尾草材料进行了染色体计数及倍性鉴定。发现狗尾草属中的青狗尾草均为二倍体,金色狗尾草S.glauca有四倍体和八倍体,轮生狗尾草S.verticillata有二倍体和四倍体,法氏狗尾草S.faberii为四倍体,S.pumila有二倍体和四倍体,S.grisebachii为二倍体,S.leucopila为二倍体,S.queenslandica为四倍体。本研究中对S.grisebachii、S.leucopila、S.queenslandica3个种是首次染色体倍性观察。发掘近缘种的有益基因是作物育种的重要途径之一,本研究搜集的谷子近缘野生种对谷子远缘杂交育种和谷子起源进化分析有重要意义。

玉米野生近缘种——大刍草的研究与利用

大刍草(Zea diploperennis L.)是与玉米关系最密切的近缘物种。大刍草由于分蘖性、再生性强,适口性好,抗病虫害,生物学产量高,是草食畜、禽、鱼极佳的青饲料或青贮饲料。大刍草也是抗病、抗逆基因材料的重要来源之一,可通过远缘杂交等方式将其导入栽培玉米中,利用此法已选育出一些优良的自交系和杂交种。

云南及周边地区农作物野生近缘植物

"云南及周边地区生物资源调查"项目是国家科技部基础性工作专项,现已通过国家验收。云南及周边地区是低纬度高海拔地区,也是我国少数民族聚居区,农作物的种类和物种多样性及遗传多样性都十分丰富,并且孕育了丰富的农作物野生近缘植物。本文仅介绍云南及周边地区粮食作物、经济作物、蔬菜作物、果树作物的野生近缘植物,旨在为这些野生近缘植物的研究和开发,制定国家野生植物多样性保护政策提供基础数据和相关信息。

我国作物野生近缘植物保护工作近20年的成就与展望

1999-2019年,农业农村部科技教育司组织农业环保机构、大专院校和科研单位共同开展了作物野生近缘植物调查收集、原生境保护、监测预警和信息系统构建等工作,取得的主要成就包括:(1)按照《农业野生植物调查技术规范》,开展了80个作物野生近缘植物物种的全国性调查,发现了野生兰花、野生茶等珍稀物种的新分布区;(2)查清了60个重要作物野生近缘植物物种的分布状况及资源现状,抢救性收集并异位保存种质资源44737份,建立了可共享、可追溯、可监测的作物野生近缘植物GPS/GIS信息平台;(3)以保护生物学研究和原生境保护技术研发为基础,指导建设原生境保护点(区)205个,并通过对15个原生境保护点动态监测数据分析,建立了原生境保护点监测预警技术体系。然而,我国作物野生近缘植物资源调查不全面、抢救性收集不系统、保护点监测覆盖面低、保护点管理技术匮乏等问题突出。因此,未来在加强调查收集的同时,重点将在监测预警的基础上提升原生境保护点管理技术水平,做到每类植物一套技术、每个保护点一套方案,因点施策,使原生境保护由增加数量向提高质量转变。

十字花科栽培蔬菜及野生近缘种资源对小菜蛾的抗性分析

小菜蛾是危害十字花科蔬菜最严重的害虫,造成蔬菜产业巨大经济损失。现有育种材料中抗小菜蛾的资源非常稀缺,制约了抗虫新品种的选育。本研究利用国家蔬菜种质资源中期库中近年收集的来自10个国家,42个种,218份十字花科栽培蔬菜及野生近缘种资源进行了小菜蛾抗性鉴定。这些资源的抗性水平从极抗到极感皆有分布,除极端抗/感材料较少外,总体上呈均匀分布。属间、种间、变种间的平均抗性差异显著。同种植物的不同种质间抗性分布亦广。栽培资源比野生资源具有相对更高的平均抗虫水平,但是后者高抗材料更多。北部欧洲等地是抗性资源分布相对集中的地理区域。本研究获得抗虫资源19份,其中高抗资源4份,这些材料对蔬菜抗虫育种和抗虫基因发掘具有重要应用价值。

豌豆及其野生近缘种种质资源研究进展

豌豆是最早驯化的作物之一,它不仅是全球广泛种植的重要经济和粮菜饲兼用作物,还在农业可持续发展方面具有显著生态优势。本文从豌豆起源驯化、豌豆属的系统分类、豌豆及其野生近缘种种质资源的保存现状和研究利用几个方面,回顾了过去几十年的重要研究进展。尽管已有诸多研究,然而豌豆的起源驯化过程尚不清楚,豌豆属的系统分类也长期存在争议。综合以往不同的分类观点和系统发育研究结果,结合现有的研究结果,本文提出了关于豌豆属的一个综合分类建议,以明确人们对豌豆野生近缘种的认识,从而为更好地理解豌豆起源驯化过程和利用豌豆野生近缘种种质资源奠定基础。此外,针对豌豆野生近缘种目前的研究现状,还对其未来的研究提出了相关建议,以期充分发挥其在豌豆育种改良方面的巨大潜力。

作物野生近缘种的保护与利用

作物野生近缘种将是保证下一世纪粮食充足的重要因素。近30余年来国际国内非常重视作物野生种质资源的搜集、保存、鉴定、评价和利用的研究。我国作物野生近缘种特别丰富，同时受威胁非常严重。因此，加大力度开展作物及其野生近线种种质资源的遗传多样性、保存技术、种质创新和利用的研究是刻不容缓的。

中国作物野生近缘植物资源

中国地域辽阔,气候多样,地形复杂,土壤类型繁多,加之农业历史悠久,不仅作物种类众多,而且很多作物都有其野生近缘种,从而使得中国成为世界作物的重要起源中心之一。本文在介绍中国作物种类的同时,列出了各类作物的野生近缘植物资源,为进一步深入研究和开发利用这些资源,以及国家制定野生植物保护有关政策提供基础数据和信息。

小麦野生近缘植物抗病性鉴定研究进展

小麦野生近缘植物具有优良的抗病特性,是改良普通小麦的宝贵遗传资源,是基因改良和培育高产、优质和高抗病性小麦的基础。为此,主要对小麦赤霉病、白粉病、叶锈病、条锈病、秆锈病等小麦主要病害的发生及危害情况进行简述,阐述了利用小麦野生近缘植物进行小麦主要病害的抗病性鉴定研究进展,包括苗期及成株期鉴定、温室及田间试验、分子标记辅助鉴定等,指出了小麦近缘野生植物与普通小麦直接或间接杂交转移优异基因情况,并对其发展前景进行了展望。

新疆小麦野生近缘种的研究进展

小麦野生近缘植物物种丰富、类型多样,具有耐寒、抗旱、耐盐碱、抗病和高蛋白等优良特性,是小麦遗传资源的重要组成部分,是小麦育种优异外源基因的主要供体。新疆是小麦近缘植物的遗传多样性中心之一。此文简述了小麦野生近缘种的分布及意义,并着重综述新疆小麦野生近缘种的分布及研究利用情况,分析存在的问题,提出保护新疆小麦野生近缘种资源的必要性和应采取的有效措施。