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育种

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育种复习资料

第五章

1、选择反应:通过人工选择,在一定时间内,使得性状向着育种目标方向改进的程度。△G=бA*i*r AI

2、选择强度:以表型标准差为单位的选择差,或称为标准化选择差。i=△P/бp=z/p

3、选择差:在依据个体本身性能进行选择时,被选留个体均数与群体均数之差

4、留种率:呗选用种用个体的数量占被测定个体数量的比值。

自然选择:通过自然界的力量对生物进行的选择过程。分为稳定化选择、定向选择、岐化选择

5、人工选择:按照人为制定的标准选择过程。实质是“选优去劣”

6、质量性状:由单个或少数几个基因座所决定的,性状的表现不受或很少受环境因素的影响,且性状的表型差异为间断分布。即可以分成几个界限分明的等级或类型的性状

7、数量性状:这类性状的表型变异是连续分布的。既可以量的大小表示任一个体的性状值的性状。

1、人工选择与自然选择的关系

二者的作用方向是相互对立的

人工选择往往有利于家畜经济性状不断地改进

自然选择的则对适应性较强的个体更为有利

人工选择又是不断克服自然选择的过程

当停止了人工选择措施,群体出现一种“回归”

育种的全过程中均应坚持不懈地实施人工选择

育成品种仍需不断地选择,使生产性能改进和提高

对选择效果不明显的形状,选择可以避免形状退化

2、对全部淘汰隐形个体自己看一下书吧

3、影响选择反映的因素

(1)可利用的遗传变异

(2)选择强度

(3)育种值估计的准确度

(4)世代间隔

4、单性状选择的基本方法

个体选择、家系选择、家系内选择、合并选择

5、多性状选择的基本方法

顺序选择法、独立淘汰法、综合指数法

第六章

1、育种值(breeding value,BE):指一个个体作为亲本(种畜)的价值。即育种值是衡量个体遗传价值高低的指标。育种值不能被直接观测,只能根据表型信息进行估计

2、估计育种值(estimated breeding value,EBV):育种值无法直接测量,只能通过一定的统计学方法,利用表型信息加以估计,该估计值称为估计育种值。

3、估计传递力(estimated transmitting ability, ETA):是个体育种值的一半。一个亲本只有一半的基因遗传给下一代,对数量性状而言,个体育种值只有一半传递到下一代,ETA=EBV/2。

4、综合育种(total breeding valu e,TBV):考虑不同性状在育种和经济上的重要性不同,给予不同性状育种值对应的经济加权值综合成的一个以货币为单位的指数。也称综合选择指数。针对多性状选择,例如产蛋数、蛋重

5、选择指数法:BLUP估计法之前所有传统育种值估计方法的统称(I)包括:估计育种值估计传递力、相对育种值、个体育种值、复合育种值、综合育种值

1、在影响性状表型的三种遗传效应,即加性效应(A)、显性效应(D)和上位效应(I)中,只有加性效应能够稳定遗传给后代。D:等位基因间的互作效应,I:非等位基因间的互作效应

2、选择指数法在应用中的制约因素:

·表型观测值来自同一总体:待估种畜及信息来源个体必须处于同一环境

·有事先估计好的遗传参数

·使用矫正过的观测值:剔除系统环境效应

3、多性状选择方法:顺序选择法、独立淘汰法、综合选择法

第七章

1、BLUP:最佳线性无偏预测Henderson 1963提出将选择指数法和最小二乘估计方法有机结合起来

BLUP法优点:具有估计值方差最小、估计值无偏、可消除因选择和淘汰等原因造成的偏差等特性,精确性较高,BLUP法是目前世界上主要的育种值估计方法

2、BLUP法在应用中受到的制约因素:

收集表型信息花时较长,遗传评定结果滞后于育种需求

表型信息易受环境影响,遗传评定的准确性有限

3、动物模型BLUP的理想性质

①最有效地充分利用所有亲属的信息;

②能校正由于选择交配所造成的偏差;

③当利用个体的重复记录(如多个胎次的记录)时,可将由于淘汰(例如将早期生产成绩不好的个体淘汰)所造成的偏差降到最低;

④能考虑不同群体及不同世代的遗传差异;

⑤能提供个体育种值的最准确的无偏估计值。

第八章

1、选配:为了达到特定目的,人为确定个体间的交配体制称为选配。分为两类,品质选配:即据个体间的品质对比进行选配。亲缘选配:即据个体间的亲缘关系进行选配。

同型交配的作用:

(1)同型交配不改变基因频率

但这需要两个条件:

一是雌雄两性群体的基因频率相同,雄性个体与雌性个体的使用频率相同;

二是在交配前对于交配类型没有选择,在交配后对下一代的基因型也没有选择。(2)同型交配改变基因型的频率。即纯合子的频率增加、杂合子的频率减少。

(3)遗传同型交配改变基因型频率的程度大于表型同型交配。

(4)连续进行同型交配,杂合子的频率不断降低,各种纯合子的频率将不断增加。最后,群体将分化为由纯合子组成的亚群。

(5)同质交配若同选择相结合,则将既改变群体的基因频率、又改变群体的基因型频率,群体将以更快的速度定向达到纯合。

(6)同质交配对于数量性状,将不改变其育种值,但因杂合子的频率降低却有可能降低群体均值。

异质交配的作用:

(1)单性状的异质交配改变下一代的基因频率。

(2)单性状的异质交配改变下一代的基因型频率,其中显性纯合子将全部消失,而隐性纯合子全部源于杂合子的存在。

(3)如果能够区分表型与基因型,进而淘汰杂合子而只保留两种纯合子间的异质交配即遗传异质交配,则下一代将全为杂合子。

(4)异质交配对于数量性状而言,可能提高群体的均值,尤其是在遗传异型交配下杂合子的频率最大,显性效应也最大。

第九章

一、名词解释

1、配套系杂交:就是按照育种目标进行分化选择,培育一些专门化品系,然后根据市场需要进行品系间配套组合杂交,杂种后代座位经济利用。

2、专门化品系:是指生产性能“专门化”的品系,是按照育种目标进行分化选择育成的,每个品系具有某方面的突出优点,不同的品系配置在完整繁育体系内不同层次的指定位置,承担着专门任务。

三、简答或填空

1、品系培育的条件

家畜的数量、家畜的质量、饲养管理条件、技术与设备

2、专门化品系的优点

有可能提高选择进展

专门化品系用于杂交体系中有可能取得互补性。

3、配套系杂交的优点

(1)培育品系比较容易、(2)可以提高选种效率、(3)品系间杂交的效果更好

(4)品系间杂交所得的商品畜一致性好、(5)可更好的适应市场需求的变化

4、杂交育种的方法

1)根据育种所用的品种数量分类

简单杂交育种

复杂杂交育种

2)根据育种的目标分类

改变动物主要用途的杂交育种

提高生产能力的杂交育种

提高适应性和抗病力的杂交育种

3)根据育种工作的起点分类

利用现有杂种群进行杂交育种

有计划重头开始的杂交育种

5、配合力的测定分为一般和特殊

第十章

1、杂种优势:即不同种群杂交所产生的杂种往往在生活力、生长势和生产性能方面在一定程度上优于两个亲本种群平均。

白老师说有论述!

第十一章

家畜育种规划的任务:

?生产与育种背景条件的调查

?确定育种目标

? 挑选育种方法

? 遗传学和经济学参数的估计

? 生产性能测定

? 育种值估计

? 制定选种和选配方案

? 确定遗传进展的传递模型

? 制定侯选育种方案

第十二章

一、解释

1、生物多样性:包括所有的微生物、植物、动物等物种及其所有的生态系统和他们形成的生态过程,是生命有机体的种类和变异性及其赖以存在的生态复合体。

2、家畜多样性:

3、原位保存:在自然生境条件下维持一个活体家畜群体。

4、易位保存:利用冷冻保存胚胎、精液、卵子、体细胞及其DNA 文库。

5、群体有效含量:与实际群体有相同基因频率、方差或相同的杂合度衰减率的理想群体含量 Ne

6、近交系数增量:反映群体遗传结构中基因的平均纯合速度

7、当初始群体的近交系数为0时,t 世代的近交系数为Ft 则 ()

t t F F ?--=11

二、简答或填空

1、家畜遗传多样性保护的意义

(1)经济意义

(2)科学意义

(3)文化和历史意义

2、家畜遗传资源保存的主要问题

(1)保种与育种的关系

(2)短期利益与长远利益的矛盾

(3)保种任务的区域性不平衡

(4)保种方式的多样化

(5)保种资金的投入

3、影响近交系数增量的因素

(1)群体规模(2)性别比例(3)留种方式(4)亲本的贡献(5)交配系统

(6)世代间群体规模的波动(7)世代间隔

4、计算题

(1)群体规模:△F=1/2N e

(2)性别比例:△F=1/8N m+1/8N f N m为总公畜N f 为总母畜

(3)留种方式:△F=3/32N m+1/32N f

(6)世代间群体规模的波动:△F=1/2t(1/N1+1/N2+1/N3+……1/N t)

第十三章

一、名词解释

1、生物技术:从微观上认识和控制生物的遗传物质和遗传过程,了解生命的全貌,解决人类社会中的人口、粮食、肉蛋奶、环境能源医疗等各种具体问题的技术。(课件上的)

2、MAS:标记辅助选择:借助(分子)遗传标记信息选择种用个体(个体遗传评定)

3、GAS:基因辅助选择

4、QTL:数量性状基因座:对数量性状产生影响的基因座或基因簇(染色体片段)

二、简答或填控

1、生物工程的主要部分

(1)基因工程技术(2)细胞工程技术(3)酶工程技术(4)发酵工程技术

太空诱变育种解析

太空诱变育种 摘要:现在,越来越多地国家利用太空诱变来培育新品种,同时在这一方面取得了良好地成果,由此开辟了一条植物育种地新地途径资料个人收集整理,勿做商业用途 关键字:太空诱变特点安全性应用展望 太空育种.又称航天育种、空间诱变育种,是利用太空技术.通过高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物地种子、组织、器官或生命个体等诱变材料搭载到高空地宇宙空间,利用强辐射、微重力、高真空、弱磁场等宇宙空间特殊环境诱变因子地作用.使生物基因发生变异,再返回地面进行选育,培育新品种、新材料地作物育种新技术.其核心内容是利用太空环境地综合物理因素对植物或生物遗传性地强烈动摇和诱变,在较短地时间内创造出目前地面诱变育种方法难以获得地罕见突变种质材料和基因资源,选育突破性新品种,由此而开辟一条植物育种地新途径.资料个人收集整理,勿做商业用途 太空诱变地主要因素 .微重力 太空地重力环境明显不同于地面,未及地球上重力十分之一地微重力( )是引起植物遗传变异地重要原因之一.许多实验证明,植物感受和转换微重力信号,是通过质膜调节细胞内水平或磷脂/蛋白质排列顺序地变化等,引起酶、蛋白质激酶、氧化还原酶及光系统中许多酶类地活性变化等,从而在细胞分裂期微管地组装与去组装、染色体移动、微丝地构建、光系统地激活等方而起作用,进而影响细胞分裂、细胞运动、细胞间信息传递、光合作用和生长发育等生理生化过程,并出现细胞核酶变、分裂紊乱、浓缩染色体增加、核小体数目减少等.已有地研究结果还指出,微重力是通过增加植物对其它诱变因素地敏感性和干扰损伤修复系统地正常运作,从而加剧生物变异,提高变异率.资料个人收集整理,勿做商业用途 .空间辐射 空间辐射源包括来自地磁场俘获地银河宇宙射线和太阳磁暴地各种电子、质子、仅粒子、低能重离子和高能重离子等.它们能穿透宇宙飞行器地外壁,作用于太空飞行器中地生物.研究结果表明,空间诱变与地面辐射处理发生地变异情况有许多类似之处,辐射敏化剂预处理能增加生物损伤.和生物膜是射线作用地靶子.空间辐射主要导致生物系统遗传物质地损伤,如突变、肿瘤形成、染色体畸变、细胞失活、发育异常等.重离子辐射生物学研究地结果表明,质子、高能重离子等能非常有效地引起细胞内遗传物质分子地双链断裂和细胞膜结构改变,且其中非重接性断裂地比例较高,从而对细胞有更强地杀伤及致突变和致癌变能力嘲.对植物地研究证明,空间条件尤其是高能离子具有强烈地致变作用,导致细胞死亡、突变、恶性转化,而且在微重力条件下辐射地诱变作用将会加强门.资料个人收集整理,勿做商业用途.其它诱变因素 植物材料在空间飞行时.是受各种空间因素综合作用地,包括高真空、交变磁场、航天器发射过程中地强振、飞行舵内地温度和湿变条件及其他未知因素.一般认为.空间辐射和微重力地复合效应是主要地诱变因素.资料个人收集整理,勿做商业用途 太空育种地特点 .诱变效率高 太空中地特殊条件对农作物种子具有强烈地诱变作用.可以产生较高地变异率,其变异幅度大、频率高、类型丰富.有利于加速育种进程.水稻自然变异地频率在二十万分之一.化学诱变地变异频率也在千分之几.而经空间处理地水稻变异频率可达百分之几.一般来说,太空育种变异率为%%,最高地诱变率可超出%以上,其中有益突变率为%%.资料个人收集整理,勿做商业用途 .变异方向不定.正负方向变异都有 作为一种空间多环境特殊条件下产生地诱变,其诱变方向具有不确定性.一般单株有效穗数、

玉米育种研究

玉米育种的策略 1 认识玉米育种的专门性 玉米的天然异花授粉习性与遗传基础的杂合性,以及因此产生的利用自交系间F,代的杂种优势的育种程序,形成了玉米育种的专门性。 (1)育种过程较长。它包含分离筛选自交系和组配鉴定杂交种两个步骤。要使众多杂合的基因位点,通过自交分离和选择获得大多数有利基因位点达到纯合或差不多纯合的自交系,通常需要6~8代。要对杂交种的生产力和适应性作出较为准确的鉴定,一般需要3~4年。 (2)从大量材料中分离筛选。几乎没有例外,任何一个成功的玉米育种家和研究所,差不多上从丰富的原始材料或种质库中分离大量的自交系,又组配大量的杂交组合进行试验,最后只选出个不优异的杂交种投入生产利用。因为优异的自交系和突出的杂交组合出现的机率都极低。当l个位点杂合时,自交后代出现显性纯合和隐性纯合的频率为1/4,当n个位点时,自交后代出现全部位点基因纯合个体的频率为(1/4)n,位点越多,自交后代出现全部位点基因纯合的个体越低。假设显性基因为有利基因,隐性基因为不利基因。当等位基因处于杂合状态,或显、隐性基因紧密连锁,以致隐性基因不可能被淘汰掉,因此专

门难筛选出大多数位点差不多上显性纯合的优异自交系。国内外选育自交系的实践充分证明了这一点。我国现在用于配制大量杂交种的亲本自交系只是20多个,美国也是如此,能大量利用的亲本自交系也只是40个,它们差不多上从数量庞大的穗行中筛选出来的,仅美国先锋种子公司每年大约要进行7000份新系的筛选,安排15000份杂交组合的鉴定,约在250个不同地点种植450000个小区,通过所有这些试验,在正常年景每年可提出7~10个商品杂交种。由此可见,玉米育种的巨大工作量。尽管对这些优良亲本自交系的当选机率难以作出精确统计,但粗略可能,大约只是万分之儿。杂交种的情况也差不多,每个玉米育种家和研究所,每年配出数百个或上千个组合,而最后能在生产上大面积推广的优良杂交种却寥寥无几。这是能够理解的,因为大多数杂交组合要紧反映了亲本系间一般配合力效应,缺乏或具有专门低的专门配合力效应,只有极少的组合同时具有高-般配合力和高专门配合力效应,即在加性效应基础上加上了上位性和显性效应,才能表现专门高的生产力和适应性。概括地讲,利用丰富的种质资源,分离大量的自交系,配制大量的杂合组合,经认真地鉴定筛选,育成少数优异的自交系和强优势的杂交种,是国内外玉米育种共同的经验,希望从少数材料中筛选出优异

兰花育种技术研究进展

兰花育种技术研究进展 吴根良1,商世能2,沈国正1,孙 瑶1 (1.浙江省杭州市农业科学研究院,杭州310024;2.浙江省杭州万向职业技术学院,杭州310023) 摘要:综述了兰花的种子离体萌发、利用生化技术和分子标记进行兰花种质资源分类和种间品种间鉴别。同时概述了调控花色素合成酶、花器官形成、子房发育和胚珠发育以及构成建兰花叶病毒(CyMV)等特异基因分离克隆,以及转基因技术等研究进展,并对我国兰花育种进行了展望。 关键词:兰花;离体萌发;分子标记;基因分离;基因转化;育种 中图分类号:S682.31文献标识码:B 文章编号:1001-0009(2006)04-0115-03 兰花一般是指兰科植物(Orchidaceae),它是鲜花植物中 最大科之一,全世界约有800多属,25000多种,分布于世界 各地,大多数种类分布于东南亚、澳大利亚、中南美洲、非洲 和马达加斯加。我国的野生兰科植物约有173属,1240多 种[1],在南北各地均有分布,但以云南、台湾、海南最为丰富。 兰花是珍贵的观赏花卉,此外还有作为药用的天麻(G astro2 dia elata)、白芨、红门兰等和作香料的香子兰等,有极高的 经济价值。 具有观赏和药用价值的兰科植物目前在国际、国内市场 上占有重要地位。保护和利用我国的野生兰科植物,并拥有 和选育新的种源,才能在世界各国兰花业竞争日益激烈的今 天占有一席之地。 1兰花种子的离体萌发 远缘杂交和品种间杂交是兰花育种的重要方法之一。 兰花种子萌发是兰花杂交育种的重要环节,因为在自然条件 下兰花种子的萌发率很低。 1.1共生萌发 Bernard在1899年首次分离出兰花的根菌,并用其感染 兰花的种子进行萌发试验,从而创立了兰花种子共生萌发的 方法。他指出:在自然条件下兰科植物种子萌发需要适宜的 真菌感染,它促进种子萌发就在于把胚和基质连接起来,形 成共生系统。在这个共生系统中真菌促进了种子的糖异生 及贮藏物质的利用,并在它开始光合作用前,持续提供营养 物质。我国兰科植物菌根菌研究发展很快,天麻菌根菌已经 应用于天麻种子萌发和人工栽培。徐锦堂等从天麻原球茎 中分离出紫萁小菇(Mycana osmudicola), 用天麻种子拌该 第一作者简介:吴根良,1963年10月 生,本科,高级农艺师,主要从事蔬菜花 卉栽培技术研究和技术推广工作,主持 完成的相关重要科研项目有国家重大 科技产业工程《工厂化高效农业科技示 范工程》专题一项;省级重点项目“切花 月季高产、优质栽培技术开发”,“主要鲜切花新品种引种与优质高效栽培技术研究”等,曾荣获省市各类科技进步奖五项,现主持浙江省科技厅重点项目“名贵花卉卡特兰产业化关键技术研究”等项目。 3基金项目:杭州市科技发展计划(200462N08)。 收稿日期:2006-01-14菌,播种后种子的萌发率可达20%以上,为此促进了天麻的人工栽培。郭顺星等对白芨种子的共生萌发进行了研究,拌菌后的种子萌发率、原球茎和营养器官生长速率显著高于对照。郭顺星等对真菌在石斛(Dendrobium)种子萌发中的作用进行了研究。在种子共生萌发研究中,尚有很多问题需要进一步深入探讨,如兰科植物菌根菌的种类和特点、兰科植物与真菌的相互作用机制、优良共生菌的筛选、兰科菌剂的研制等。 1.2非共生萌发 Bernard以眉兰(Ophrys)的块茎配制培养基,使卡德丽亚兰(Cattleya)与蕾丽亚兰(Laelia)杂交种的种子成功萌发,开创了非共生萌发的先例。随后,Arditti用非共生萌发对齿瓣兰(Odontoglossum)、蝴蝶兰(Phalaenopsis)、石斛兰、文心兰(Oncidium)等种子进行萌发研究,得到了正常的种苗。 兰花中有些种类未成熟或接近成熟的种子比成熟种子更容易萌发。仙人指甲兰(Aerides)、白拉索兰(Brassavola)、布鲁通氏兰、卡德丽亚兰、厚杯兰、树兰(Epi2 dendrum)、文心兰、蝴蝶兰、肾药兰和万代兰(Vanda)等10个属的19个种和15个杂交种的种子萌发试验证明,未成熟种子能很好萌发,最短的是在授粉后40~50d萌发。 对于萌发难度较大的地生兰,进行适当的种子预处理可以提高萌发率。段金玉等对兰属(Cymbidium)10种植物的种子离体萌发研究表明,用0.1mol/L氢氧化钠浸泡种子10~30min,能使多花兰(C.floribundun)、春兰(C.goeringii )、双飞燕(C.goer.)、线叶春兰(C.goer.var.serratum)、寒兰(C.kanran)、套叶兰(C.cyperifolium)等种子的萌发率提高10倍以上。 大部分兰花种子可通过无菌萌发方式发芽,而萌发率因基因型而异。气生兰及其杂交后代的种子萌发力较强,地生兰种子萌发率普遍较低。即使同为蝴蝶兰不同杂交组合的种子萌发率和幼苗生长发育也不同[2]。一般在种子无菌萌发过程中激素是培养基中不可缺少的成分,但有人认为卡德丽亚兰种子萌发可采用不含激素的MS培养基[3]。杨美纯等认为在MS、KC和花宝三种培养基中,MS最适合蝴蝶兰种子的萌发,香蕉汁150g/L可明显提高种子萌发率并促进幼苗生长[4]。 2兰花的分类鉴定 511 北方园艺2006(4):115~117 ?园林花卉?

玉米育种研究的发展方向

玉米育种研究的发展方向 中国农业科学院作物所 在全球经济一体化的大背景下,可持续发展战略的农产品生产经营产业化的发展趋势对农业科学研究的内容、结构与发展方向产生越来越强烈的积极影响。 1 玉米育种研究的发展方向 1.1 加强种质资源研究 以玉米生产为例,从1949~1996年,我国玉米年产量增加8.88倍,这期间播种面积增长1.25倍,而单位面积产量提高了3.29倍。玉米产量的提高与普遍使用杂交种有直接关系,至少40%的增产因素应归于品种改良。而增施化肥、合理密植和提高复种指数都与使用杂交种有直接关系。目前,我国杂交种普及率已达到90%,其中绝大部分是增产潜力很高的单交种。发展中国家也越来越多地采用各种先进技术,正积极推广玉米杂交种,预计本世纪末杂交种普及率将达到50%左右。但我们还应看到事物的另一面,即现代科学技术也有其局限性。如果对现代技术寄予过高的期望而忽视其局限性,就难免会产生负效应。40年前,我国农民在1000万/hm2玉米面积上至少种植了12000个遗传基础较复杂的地方农家品种;今天,玉米面积增加了一倍多,达到2350万hm2,可是我们只有160~190个遗传基础狭窄的杂交种。其中推广面积前五位的品种是掖单13(14.9%)、丹玉13(12.5%)、中单2号(10.9%)、掖单2号(9.6%)和掖单12(5.1%)。在1995年,全国有53%的玉米面积种植这5个杂交种。更为严重的是,60%以上的玉米生产面积仅仅依赖Mo17(21.2%)、478(12.8%)、黄早四(10%)、丹340(8.8%)和E28(7.9%)这5个自交系。现代技术在提高产量潜力的同时,也把农业生产置于脆弱地位,使数千万公顷作物生产依赖狭窄的遗传基础对付遗传基础广泛的多种病虫害。品种单一化是使病原菌和害虫生理小种发生变异、累积、爆发和流行的诱导因素。这就必然发生遗传脆弱性的威胁。由少数自交系和杂交种控制全国大面积玉米生产的危险局面,自80年代中期以来一直没有大的改变。这要从多方面去寻找原因,让我们首先看一看育种研究方面出现了什么问题。一个国家的植物育种项目通常由四个基本因素构成:一是基本研究队伍,即一大批训练有素的科学家;二是正确的基本理论,即现代遗传学和相关学科的基本理论;三是基本育种方法,要保持先进性和完整性;四是充足有效的基础材料。不难看出,对一个国家来说,前三个基本条件可以通过自身努力而逐渐予以提高,唯有第四个基本条件是限制因素,只能通过引进多样性中心的种质资源,才能拓宽作物育种的遗传基础。我国主要农作物的种质资源状况令人忧虑。水稻的多样性中心一半在中国,一半在南亚次大陆和东南亚,总的来说我国的水稻资源还算丰富。小麦的多样性中心在地中海沿岸的西亚和北非地区,但小麦传入我国较早,在我国复杂的自然气候条件下,群体基因频率发生变化,形成了许多特殊的种质类型,成为小麦的次生多样性中心;但总的来说,种质资源明显不足。玉米的多样性中心在中南美洲,直到15世纪才有一小部分玉

辣椒育种研究进展

《园艺植物育种技术进展》论文 摘要:本文简述了辣椒起源、种质资源、主要性状遗传以及育种手段,对辣椒育种进行了简要概述,为生产利用提供参考。 关键词:辣椒种质育种 一、概述 (一)起源 辣椒(pepper),别名番椒、海椒、秦椒、辣茄。因在胎座附近隔膜及表皮细胞中含有辣椒素二具有辛辣味(甜椒除外),是世界性的重要蔬菜和调味品。主产地在印度德干半岛。辣椒原产中、南美洲、墨西哥、秘鲁等地。公元前6500~5000年,在墨西哥中部拉瓦堪山的遗迹中曾有辣椒种子出土;在南美秘鲁公殛前2000年的古墓中,发现干辣椒和栽培种子。辣椒同属植物有27种。其中五个主要栽培种起源于3个不同的中心:墨西哥是Capsicum annum的初级起源中心,次级起源中心是危地马拉;亚马孙河流域是C.chinense和C.Fruteseens的初极起源中心,秘鲁和玻利维亚是C.pendulum和C.Pubescens的初级起源中心。(二)分布 哥伦布到了北美大陆后发现了不次于胡椒的上等辛香料—辣椒,结果吧比胡椒更为重要的辣椒带回欧洲。1493年传到西班牙,1548年传到英国,16世纪中叶已传遍中欧各国。1542年西班牙人、葡萄牙人将辣椒传入印度。进入17世纪,许多辣椒品种传入东南亚各国。 明朝末年(1640年)引入中国。早在16世纪后期高濂撰写的《草花谱》中已有记载:“番椒丛生,百花,果俨似秃笔头,味辣,色红,甚可观”。 现在,辣椒在世界温带、热带地区均有种植。主要产地是印度,尤其是德干半岛的中南部最盛。拉丁美洲、非洲、亚洲种质资源丰富。 (三)生产现状 亚洲是全球最大的辣椒生产、消费区域。中国、印度位居全球辣椒种植面积、产量的前2位,辣椒产品加工也在全球辣椒产业发展中占有重要地位。目前,欧洲主要辣椒生产国有西班牙、荷兰、以色列、匈牙利、土耳其、葡萄牙、德国等。

袁隆平中国杂交水稻育种专家

预习单 1、熟读课文三次,过关本课生字,读准要点卷词语三次。 2、调查当地市场上有哪些瓜果蔬菜。()()()()() 3、课文介绍了哪4种先进的农业科技?()()()() 4、介绍其中一种你喜欢的农业科技?你会怎么介绍?简单说给爸妈听一听。(可参考后面四种科技的资料)词语解释: 农业科技成就:关于农业方面的科技成果,科技贡献。 水稻产量:生产出来的水稻数量 湿度:空气中水的含量 光照:阳光的照射 养分:营养成分 袁隆平是中国杂交水稻育种专家,被称为"杂交水稻之父",中国工程院院士。袁隆平研究杂交水稻 预习单 1、熟读课文三次,过关本课生字,读准要点卷词语三次。 2、调查当地市场上有哪些瓜果蔬菜。()()()()() 3、课文介绍了哪4种先进的农业科技?()()()() 4、介绍其中一种你喜欢的农业科技?你会怎么介绍?简单说给爸妈听一听。(可参考后面四种科技的资料)词语解释: 农业科技成就展:关于农业方面的科技成果,科技贡献。 水稻产量:生产出来的水稻数量 湿度:空气中水的含量 光照:阳光的照射 养分:营养成分 袁隆平是中国杂交水稻育种专家,被称为"杂交水稻之父",中国工程院院士。袁隆平研究杂交水稻

温室大棚又称暖房。它能透光、保温,是用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节,却能种植出大量蔬菜(比如黄瓜、西红柿、茄子、豆角)和花草、林木等。 彩色棉花是一种棉纤维,不需要人工染色,自身就呈现不同颜色的棉花。栽培彩色棉花既不用化肥,也不需要农药。由于彩色棉花的纺织品能长期保持本色,无化学残留,生产成本低,受到大家的喜爱。 无土栽培是根据植物生长需要的各种养分,配制成营养液,让植物直接吸收,也叫作营养液栽培或水培。它有节约养分、清洁、无杂草、病虫害少的优点。无土栽培的蔬菜,无污染,是健康绿色食品。 温室大棚又称暖房。它能透光、保温,是用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节,却能种植出大量蔬菜(比如黄瓜、西红柿、茄子、豆角)和花草、林木等。 彩色棉花是一种棉纤维,不需要人工染色,自身就呈现不同颜色的棉花。栽培彩色棉花既不用化肥,也不需要农药。由于彩色棉花的纺织品能长期保持本色,无化学残留,生产成本低,受到大家的喜爱。 无土栽培是根据植物生长需要的各种养分,配制成营养液,让植物直接吸收,也叫作营养液栽培或水培。它有节约养分、清洁、无杂草、病虫害少的优点。无土栽培的蔬菜,无污染,是健康绿色食品。

太空诱变育种解析

太空诱变是利用太空中的强辐射、微重力、高真空、弱磁场等诱变因子对植物种子、组织、器官或生命个体的基因变异的诱变。 太空诱变育种 摘要:现在,越来越多的国家利用太空诱变来培育新品种,同时在这一方面取得了良好的成果,由此开辟了一条植物育种的新的途径 关键字:太空诱变特点安全性应用展望 太空育种.又称航天育种、空间诱变育种,是利用太空技术.通过高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物的种子、组织、器官或生命个体等诱变材料搭载到200~400 km高空的宇宙空间,利用强辐射、微重力、高真空、弱磁场等宇宙空间特殊环境诱变因子的作用.使生物基因发生变异,再返回地面进行选育,培育新品种、新材料的作物育种新技术。其核心内容是利用太空环境的综合物理因素对植物或生物遗传性的强烈动摇和诱变,在较短的时间内创造出目前地面诱变育种方法难以获得的罕见突变种质材料和基因资源,选育突破性新品种,由此而开辟一条植物育种的新途径。 太空诱变的主要因素 1.微重力 太空的重力环境明显不同于地面,未及地球上重力十分之一的微重力(10-3~10-6 g)是引起植物遗传变异的重要原因之一。许多实验证明,植物感受和转换微重力信号,是通过质膜调节细胞内Ca2+水平或磷脂/蛋白质排列顺序的变化等,引起ATP酶、蛋白质激酶、NAD氧化还原酶及光系统中许多酶类的活性变化等,从而在细胞分裂期微管的组装与去组装、染色体移动、微丝的构建、光系统的激活等方而起作用,进而影响细胞分裂、细胞运动、细胞间信息传递、光合作用和生长发育等生理生化过程,并出现细胞核酶变、分裂紊乱、浓缩染色体增加、核小体数目减少等。已有的研究结果还指出,微重力是通过增加植物对其它诱变因素的敏感性和干扰DNA损伤修复系统的正常运作,从而加剧生物变异,提高变异率。 2.空间辐射 空间辐射源包括来自地磁场俘获的银河宇宙射线和太阳磁暴的各种电子、质子、仅粒子、低能重离子和高能重离子等。它们能穿透宇宙飞行器的外壁,作用于太空飞行器中的生物。研究结果表明,空间诱变与地面辐射处理发生的变异情况有许多类似之处,辐射敏化剂预处理能增加生物损伤。DNA和生物膜是射线作用的靶子。空间辐射主要导致生物系统遗传物质的损伤,如突变、肿瘤形成、染色体畸变、细胞失活、发育异常等。重离子辐射生物学研究的结果表明,质子、高能重离子等能非常有效地引起细胞内遗传物质DNA分子的双链断裂和细胞膜结构改变,且其中非重接性断裂的比例较高,从而对细胞有更强的杀伤及致突变和致癌变能力嘲。对植物的研究证明,空间条件尤其是高能离子具有强烈的致变作用,导致细胞死亡、突变、恶性转化,而且在微重力条件下辐射的诱变作用将会加强门。 3.其它诱变因素 植物材料在空间飞行时。是受各种空间因素综合作用的,包括高真空、交变磁场、航天器发射过程中的强振、飞行舵内的温度和湿变条件及其他未知因素。一般认为.空间辐射和微重力的复合效应是主要的诱变因素。 太空育种的特点

育种技术的研究

摘要食用菌育种技术近年有了很大进展。本文是对野生食用菌驯化、诱变育种、杂交育种、原生质体融合技术育种及食用菌“种”的鉴定方法方面研究进展的综合论述。 关键词食用菌育种技术鉴定方法研究进展 食用菌育种技术的研究,近年发展相当迅速。无论在野生食用菌驯化方面,还是在遗传育种研究方面均有重要进展。 1.野生食用菌驯化 野生食用菌的驯化栽培,是食用菌育种的重要内容,是人类获得栽培菇种的重要途径。从根本上讲,现代人类社会栽培的许多食用菌最初都是从野生种驯化而来。中国食用菌资源特别丰富,据报道已有858种,隶属于48科,136属。其中人工栽培或已试验栽培的86种,占食用菌总数的10%。其余90%左右食用菌处于野生状态。其中可以进行人工驯化,并具有很好食用、药用价值的食用菌种类很多,如口蘑、松口蘑、羊肚菌、巴西蘑菇、大肥菇、鲍鱼菇、美味牛肝菌、大杯伞、鸡腿菇、杨树菇等等。利用和驯化这些具有开发价值的菇种是食用菌品种选育的重要课题,这方面已有不少报道。田绍义(1992)在观察和研究蒙古口蘑生态基础上,通过驯化栽培,选育出87-B-2优良菌株,用马粪、麦秸等配制的发酵料进行床式栽培,已初步驯化成功。河北省迁西县栗蘑研究课题组(1994)从野生种选育出抗杂能力强、高产的优良菌株——迁西大株灰树花,利用棉籽皮、栗木屑等培养料栽培出灰树花子实体,生物学效率达128.5%。福建省三明真菌研究所,山西省生物研究所等(1987)对鸡腿蘑进行调查、采集、分离和栽培,获得较好效果。罗星野等(1991)研究了鸡腿蘑“昆研C-901”菌株特征,提出了一套行之有效的栽培操作工艺。陈文良(1988)从京郊野生猴头菌菌株中通过驯化栽培,择优选育技术,选育出优质、高产的“北京猴头菌1号”新菌株,具有转潮快、朵大、肉实等优点。 2.诱变育种的研究 诱变育种的基本原理是人为利用某些理化因子强制食用菌遗传基因发生突变的方法。所运用的理化因子称为诱变剂。由于食用菌诱变育种能有效地提高突变的频率,在食用菌新品种选育上应用甚广。 其中一种重要的诱变剂是紫外线。紫外线辐射是一种非电离辐射诱变剂,使用简便,效果显著,是诱变产生突变种的重要途径。陆师义等(1987)用紫外线诱变技术,筛选出品质好、产量高、无孢子的紫孢侧耳新品种,生物学效率达90%~100%,菇朵具有很好的商业价值。陈文良(1986)用紫外线诱变育种方法,培育出高产、优质的北京大木耳新品种,鲜耳生物学效率达到66.23%~82.08%。耳片也有增大、增厚等变化。陈文良、耿小丽(1993)用紫外线诱变方法,选育出金针菇F9309和F9321两个新品种,拮抗实验和酯酶同工酶实验完全证明它们是各自独立的新品种,它门具有柄长、色淡、高产等特点。 其它物理诱变剂研究也有重要进展。周宗俊等(1993)用金针菇菌丝原生质体再生及γ-射线诱变育种技术,育成F8815、F8817等金针菇新品种。王振福等(1997)用返地式卫星搭载诱变育种研究表明,5个株菌丝体中脱氢酶部发生了变异,说明卫星搭载是诱变育种较好途。

南袁北苗(水稻育种专家)

南袁北苗(水稻育种专家) ■ 编辑:四季味道董小婷 “南袁北苗”,两位都是1930年出生的同龄育种专家,“杂交水稻之父”袁隆平和“寒地香稻之父”苗永增。让中国人吃饱吃好,都是对世界粮食安全的贡献,也是对人类社会进步的贡献,在人类发展史上留下重要记载。

在国内近代水稻发展史上,人们不乏会听到这样的说法“南袁北苗”——南有袁隆平,北有苗永增。这一南一北,两位专家创造的不仅是他们人生的奇迹,更是我国稻米史上的奇迹篇章。的确,在我们这个人口大国中自古以来大米是我们赖以生存的主食。为此,我国对稻米的需求量远远超过世界上任何一个国家。“杂交水稻之父”袁隆平先生在“量”上解决了我们对稻米的需求,“寒地香稻之父”苗永增先生却在“质”上保证了我们对稻米品质的苛求。这一“量”一“质”恰恰解决了我们对“食”的欲望。 注定不平凡的1930年,在中国的南方和北方袁隆平和苗永增出生。而这似乎也预示一个划时代的开始。 苗永增和袁隆平都出生在一个国难当头,山河破碎的年代,颠沛流离的生活让上学成为了一件极奢的事情。纵使这样,也仍然阻挡不了他们对知识的渴望,“知识救国”是他们内心的渴望。 袁隆平也在1936年开启了自己的学生时代,进入汉口湖南重庆小学重庆中学学习。随后,袁隆平先后在汉口高中、南京师大附中,西南大学学习。在求学期间袁隆平满怀热忱,用丰富的知识来武装自己的头脑,为自己以后的杂交水稻之路打下了坚实的基础。 1939-1946年,苗永增在双河镇小学就读。毕业后,又进入绥化县一中学继续度过了短暂的中学时代。1948年,八年的抗日战争以胜利宣告结束,绥化地区成立了以培养乡村知识分子为目的的乡村示范班,苗永增入学学习一年后毕业。在苗永增的求学生涯中,他凭借自己的勤奋与努力,掌握了不少有关农学、育种等方面的知识。这也为他以后的实践研究提供了不少理论支撑。 三尺讲台,教书育人。“十年树木,百年树人”,提高教育水平是但当时中国首要任务。而袁隆平和苗永增也深知教育的重要性。于是在结束了自己的学生生涯后,他们纷纷走上了那三尺讲台,开始传道、授业、解惑,教书育人。将自己的所学分享给更多人,像一支蜡烛一样,奉献自己全部的光和热。 心系民生,走上水稻育种艰难路。1960年,袁隆平在湖南安江看到因为粮食饥荒,许许多多身患水肿的病人倒下,这让袁隆平心痛不已。于是,他决定

太空育种

航天育种 摘要:航天育种是集航天技术、生物技术和农业育种技术于一体的育种新途径。大量的试验证明, 航天育种已培育出许多高产、优质、抗逆性强的优良品种, 是一个前景很好的新的育种方法。 关键词:航天育种 一、什么是航天育种 航天育种也称空间诱变育种或航天育种, 是指将植物种子、试管种苗或其他生物种苗放在航天器上, 送到太空, 利用太空特殊的、地面很难模拟的环境, 即微重力、高真空、强宇宙高能粒子射线辐射、宇宙交变磁场、高洁净及大温差等方面的诱变作用, 使种子基因产 生遗传变异, 再返回地面选育, 培育新品种的育种新技术[ 1]。 二、航天育种机理及诱变的生物学效应 空间环境与地球环境之间差异巨大, 太空的特殊条件对进入空间的生物材料具有明显诱变作用。空间诱变中高能重粒子(H ZE )能更有效地导致细胞内遗传物质DNA 分子的双链断裂, 而且其中非重接性断裂所占的比例较高, 从而有更强的诱发突变能力。另外,微重力条件可以抑制复机制, 即微重力与辐射可以产生协同作用, 增加变异率。太空诱变导致的死亡率较低, 这样, 发的各种突变都可能表现出来, 从而培育出新品种。 三、航天育种的生物种类 1、植物种类 截止目前, 曾经幸运进入太空的生物以植物占大多数, 其中粮食作物有麦、大麦、谷子、水稻、甘薯、玉米、高粱、绿豆、红小豆等; 蔬菜有萝卜、青椒、茄子、番茄、绿菜花、大蒜、黄瓜、丝瓜、辣椒、香菜、韭菜、青菜、瓠子、芥苜蓿等; 经济作物有棉花、烟草、西瓜等; 裸子植物有白皮杉、油衫、石刁柏等; 油料作物有大豆、油菜、蓖麻、芝麻、竺麻、向日葵等; 药用植物有西洋参、枸杞、甘草等; 花卉有仙人掌、鸡冠花、菊花、百合等。 . 1. 1 航天育种的粮食作物 航天一号0小麦是1998年山东省农科院原子能所利用一般小麦和美国黑小麦经过杂交形成的新品系, 然后通过返回式卫星携带进入太空诱变, 再经连续7代定性试种培育而成的。/航天一号0小麦良种于2003年试种12. 5公顷获得成功。经10多个测试点的实际计算, 大田种植的0. 7万公顷, 平均每公顷超过9600千克, 部分农户个别地块每公顷超过11200千克。可增产1200~ 1600千克/公顷。/航天一号0小麦的抗逆性、抗病性十分明显; 且耐盐碱、抗干旱, 表现出较强的生命力。2003年11月21日, 由河南省原阳县提供的40克水稻育秧种子搭载我国第十八颗返回式科学与技术试验卫星, 在太空遨游18天后返回地面, 经数十位育种专家艰辛遴选、定向培育, 2007年该县太空水稻选育获得了一个富含硒、铁、钙等微量元素, 外观饱满晶莹,口感良好的水稻新品种, 即/黄蕊一号0太空营养米。 1.2 航天育种的蔬菜 2007年上市的太空茄子是在2002年第一批搭乘/神舟四号0飞船上天的武汉优质茄种的基础上, 历经5年的精心培育、六次改良的品种。这批茄子的抗病性好, 试种的1公顷茄子, 从未使用过农药, 其口感更柔和, 茄香浓郁。在其生长过程中, 茄子的颜色由深变浅, 烹饪后又会由浅紫红变浅绿, 有点像/变色龙0。2007年, 分别在山东苍山县、武汉市郊区、湖北长阳高山蔬菜基地进行了试生产, 消费者反映良好, 市场前景较好。

遗传育种研究及现状

遗传育种研究及现状 摘要:微卫星DNA标记技术与AFLP标记技术是遗传育种研究中最常用的两种技术, 本文也将从其在几种不同物种间的研究方法及现状向大家具体介绍这两种技术。 微卫星DNA是一类由1一6个核昔酸为重复单元而形成的申联重复序列,由于它具有含量丰宫、多态性高、共显性等优点,而广泛应用于鉴定亲缘关系、构建遗传图谱、数量性状位点(QTL)定位、遗传多样性估计、标记辅助选择等方面。本文就徽卫星标记在羊、蜜蜂、家兔等家畜的遗传育种中的应用进行概述。 AFLP标记是一种新的DNA分子标记技术。本文对AFLP标记的基本原理、技术流程和关键技术做了简要介绍,从亲缘关系与遗传多样性分析、遗传图谱的构建、特定性状的连锁标记、品种纯度鉴定与QTL分析等方面概述了AFLP标记在大白菜遗传育种中的应用进展,并对其应用前景进行了展望。 关键词:遗传育种微卫星羊蜜蜂家兔AFLP标记蚕豆 微卫星DNA标记技术简介 微卫星(Microsatellite),又称简单序列重复(Sim-ple Sequence Repeat,SSR)、短串联重复序列长度多态性(Short Tandem Repeat Polymorphisms,STRs),由核心序列和两侧的侧翼序列所构成,核心序列一般由1~6bp的短核苷酸组成,呈10~60次串联重复状随机分布于生物体整个基因组,其重复数的差异则形成微卫星高度的多态性,侧翼序列使微卫星特异地定位于染色体某一部位。微卫星标记作为第二代分子遗传标记,具有分布广泛、多态信息含量高、呈共显性遗传及检测快速方便等优点,在构建遗传连锁图谱、评价遗传多样性和群体进化、绘制系统发生树、血缘关系鉴定、核基因组研究以及基因定位等研究中得到广泛的应用。微卫星ONA在羊遗传育种中的应用 1良种登记、系谱记录的建立、个体及亲缘关系鉴定 用微卫星作为探针与基因组DNA杂交获得的DNA指纹图都具有程度不等的个体特异性,可准确地反映个体的遗传特性,因而可作为家畜个体识别的可靠遗传标记,用于建立优良畜禽个体档案,准确地记录系谱。 2 作DNA指纹图 应用于畜禽遗传育种的微卫星DNA指纹图主要反映了基因组中微卫星DNA的变异情况,而非一序列的变异情况。 3 定位功能基因和QTL、构建基因图谱 利用微卫星位点和某些功能基因位点或QTL间的连锁关系,可将一些功能基因定位在染色体上或连锁群中,这方面的研究在畜禽中己有很多报道。 4 群体遗传结构和遗传多样性分析 微卫星多态性分析还在畜禽遗传多样性评估、品种资源的分类、保存和利用等方面发挥着重要作用。 5 品或品纯的测定关确定 用微卫星所作的DNA指纹图上由十多个,甚至几十个位点的等位基因组成,对基因组的代表性明显高于其他任何单个遗传标记,能够正确反映畜禽品种间的遗传关系以及品种或品系的近交程度。 6 重要经济性状微卫星标记的开发利用、早期选择和标记辅助选择 将遗传标记与染色体图谱相结合,可快速、准确地定位与生产性状有关的目的基因。

超级杂交水稻育种研究的进展

专论与综述 袁隆平 (国家杂交水稻工程技术研究中心,湖南长沙410125) 收稿日期:2007-11-22 超级杂交水稻育种研究的进展 摘 要:本文回顾了我国超级杂交水稻育种研究取得的成绩和进展,总结提出了形态改良、提高杂种优势水平、 借助分子技术等提高水稻产量的技术路线,并对超级稻的发展应用前景进行了展望。 关键词:超级稻;研究进展;技术路线;应用前景 (kg/667m2) 杂交水稻 阶段 1996年水平第一阶段1996~2000第二阶段2001~2005 早季 500650750 晚季 500650750 单季 550700800 增长率 (%) 0>20>40 表1中国超级杂交水稻产量指标 注:连续两年在两个示范点,每点面积6.67hm2(100亩)的平均单 产。 1前言 目前中国人口有13亿,人均可耕地仅934m2 ,预计2030年人口将增至16亿,人均可耕地会减少到 667m2左右,面对人口增长压力和耕地减少的严峻形势,为在21世纪让所有中国人吃饱吃好,中国农业部 1996年立项了超级水稻育种计划,其中超级杂交稻的产量指标见表1。 2超级稻育种研究取得的成绩与进展 通过形态改良及利用籼粳亚种间杂种优势,至 2000年,已育成几个超级杂交稻先锋组合,并达到了第一阶段单季水稻产量指标。其中,以两优培九(P64S/ 9311)表现最好,2000年有20多个示范点,每点6.67 hm2(100亩)或66.67hm2 (1000亩),其平均产量超过 700kg/667m2。该组合近几年的推广面积在120~200万hm2左右,平均每667m2产量达550kg,而同期全国水稻的平均产量是420kg/667m2 ,杂交稻为470kg/ 667m2。 1999年在云南永胜县的实验田 (720m2),苗头组合P64S/E32的产量达1139kg/667m2,创造了当时的水稻超高产纪录。 从2001年起开展了第二阶段的超级杂交水稻选育工作,并取得了突破,且提前1年实现了第二阶段超级杂交水稻的产量目标。 根据2001年的进展,2002年在多个示范点 (每点100~120亩)安排了一些有希望的新组合示范,其中最好的是P88S/0293,2002年在湖南龙山县平均产量达820kg/667m2;2003年该组合在海南省三亚市、澄迈县和湖南省汝城、隆回、中方、湘潭四县共6个百亩示范片,平均单产超过800kg/667m2。2004年在湖南、安徽和贵州有2个组合共12个点,单产在800kg/667m2以上,其中湖南的汝城、隆回、中方三县的百亩片是连 续两年达标,即提前1年实现了第二阶段超级杂交稻的产量指标。2005年,在湖南溆浦县更有一个千亩(1240亩)示范片单产超过800kg/667m2。同时,在选育超级杂交晚稻上也有重大进展,一新育成生长期短的三系杂交稻组合金23A/Q611,作双季晚稻栽培, 2003年在浏阳市、2004年在洪江市分别安排一个百亩示范片,其平均产量在660kg/667m2左右,比对照V优6号增产近30%,达到了双季晚稻第一阶段的产量指标。2006年该组合在桂阳县的百亩片,平均单产高达712kg/667m2。 3技术路线 育种实践表明,迄今为止,通过育种提高作物产 量,只有两条有效途径:一是形态改良,二是杂种优势利用。单纯的形态改良,潜力有限;杂种优势不与形态改良结合,效果必差。其它育种途径和技术,包括基因工程在内的高技术,最终都必须落实到优良的形态和强大的杂种优势上,否则,就不会对提高产量有贡献。但是,另一方面,育种要进一步向更高层次的发展,又必须依靠生物技术的进步。 3.1形态改良 优良株型是高产的基础。自从1968年DrDonald 提出理想株型概念后,很多水稻育种家特别注意这一 2008年第1期 1??

太空育种实验设计及经费预算方案

园艺花种太空培养方案 一、实验背景 中国神九飞船即将发射升天,将为科学工作者提供搭载服务,恰逢国家科技部为每个搭载项目提供研究经费200万元,所以有了这次园艺花种太空育种试验。 二、实验原理 太空育种:也称空间诱变育种,就是将农作物种子或试管种苗送到太空,利用太空特殊的、地面无法模拟的环境(高真空,宇宙高能离子辐射,宇宙磁场、高洁净)的诱变作用,使种子产生变异,再返回地面选育新种子、新材料,培育新品种的作物育种新技术。太空育种具有有益的变异多、变幅大、稳定快,以及高产、优质、早熟、抗病力强等特点。其变异率较普通诱变育种高3-4倍,育种周期较杂交育种缩短约1倍,由8年左右缩短至4年左右。 诱变后可使花卉变得奇形怪状,在花期、花型、株型、颜色等方面发生了变化。有的花期变长,有的缩短,原来紫色的花,能成为白色、红色,提高花卉的观赏价值。因此利用此次机会可以高效培养出更高质量园艺花种。 三、实验材料 优质的百合、风信子、寿菊、金盏菊、金鱼草、瓜叶菊、醉蝶花花种;太空无菌培养设备;优质花圃。 四、实验具体方法 1.首先选取优质的兰花、百合、风信子、寿菊、金盏菊、金鱼草、

瓜叶菊、醉蝶花花种,进行种子的纯度检测,保证种子的纯度。搭载前播种于太空培养设备中,进行严格灭菌处理后移入神九返回舱,并确保提供足够营养供应。 2.在神九试验舱提供适宜花种繁殖的生态环境,使其在外太空环境中萌发、生长。 3.花种在外太空受强辐射,微重力和高真空等太空综合环境影响后基因发生改变,待神九返回后进行地面第1次试种,出苗时形态性状,如株高、长势等会表现很多性状分离,对每1株进行检测。 4.选择有良好变异的单株进行第2代种植,仍然出现非常大的性状分离,把性状不好的全部淘汰掉,把好的突变体后代再进行第3代种植。 5.第3代种植后,把最好性状的种子搜集起来种植第4代,即可得到能稳定遗传的优质新品种。 五、经费预算 花种选购及纯度检测10万元 太空培养设备100万元 花种基因检测30万元 花种培育10万元 其他费用50万元

诱变育种

诱变育种 第一节诱变育种的概念、意义和特点 诱变育种是人为地采用物理、化学的因素,诱发有机体产生遗传性的变异,并经过人工选择、鉴定、培育新品种的途径。诱变育种的目标是改变或增加一个满意品种的某一特性,而在其他方面保持品种不变。如果需要一个适应性好、独特的、非常合意的和受欢迎的品种,这种方法特别吸引人。 诱变育种的特点:1)提高突变率,扩大变异谱;2)适于进行个别性状的改良;3)育种程序简单,年限短;4)变异的方向和性质不定(已有人把人工合成低聚核苷酸片段引入基因组中,以一定方式改变某一基因,进行定向诱变)。 作为一种育种方法,诱发突变技术在培育那些在种内有足够的遗传变异和由显性基因确定其特性的作物,是可有可无的或无前途的。但是,显性突变型曾被诱发,特别是抗病型,部分由于寄生植物的基因与病原体的基因之间的相互作用。在完全不育或无性繁殖的植物中,诱变育种是品种改良的唯一方法,例如专性无融合生殖植物,它不产生有合子胚的种子。无融合生殖在柑橘类和某些苹果属、树莓属的种中是普通的。 诱变育种是常规育种的一个补充或在园艺植物育种某些方面潜在替代者:1)在适应性广泛的种中诱发变异性,假若进一步的杂交提供有限的变异性和改良,而品种已接近选择的极限;2)诱发一个新的特性,如果没有通过杂交能传递的已知基因源,例如抗病性、企望的生长型或自交亲和性;3)在有性繁殖中将会消失的特定突变,通过营养繁殖产生和保存;4)打破与不良的特性或基因多效影响的连锁;5)使现存的嵌合体显露和均质化,并使突变型获得稳定;6)在远缘亲本之间杂交中遏制不亲和性;7)诱发单倍体;8)在无融合生殖植物中产生过渡性有性状态。 成功的诱变育种需要:1)处理可用于筛选的大的植物群体;2)预期的特性突变率高;3)可以用视力诊断或简单测定鉴别突变的有效方法。 第二节诱变因素 在诱发突变中,有两类诱变剂被使用:物理的和化学的。物理的诱变剂有:1)紫外灯发出的紫外线(UV)照射;2)电磁辐射:X射线发生器发出的X射线;从放射性同位素钴60或铯137发出的?射线;3)微粒辐射:从核反应堆发出的热中子或慢中子;从放射性同位素磷32或硫35发出的β粒子(电子)。化学诱变剂主要用于种子繁殖植物。较常用的有:叠氮化物、秋水仙碱、烷化剂、碱基类似物等。 1.物理的诱变因素 物理诱变因素的辐射能对植物诱发化学反应,结果造成DNA结构的变化。这些变化如果在DNA中保持重复,证明是突变。 1.1紫外线的能量和穿透力低,能成功地用于处理花粉粒。 1.2电磁辐射和中子容易穿透植物组织。 1.3X射线:辐射源是X光机。X射线又称阴极射线,是一种电磁辐射,它不带电核,是一种 中性射线。一大部分的栽培作物用物理诱变剂诱发的突变是X射线辐射的结果。X射线的反应在有氧时会加强。 1.4?射线:辐射源是60Co和137Cs及核反应堆。?射线也是一种不带电荷的中性射线。应用于 植物育种的?射线照射装置有?照射室和?圃场,前者用于急性照射,后者用于慢性照射。 1.5中子:辐射源为核反应堆、加速器或中子发生器。根据中子能量大小分为超快中子、快中 子、中能中子、慢中子、热中子。在生物研究中,通常用慢中子或热中子。热中子处理比用X射线照射更少受干扰因素的影响,如氧的浓度或温度。对多数作物来说,包括苹果,中子是比X或?射线更有效的诱变剂。高密度中子主要造成氧独立的不可挽回的损害,包括染色体畸变。

空间诱变育种

空间诱变育种 摘要:随着科技的发展,我们对于地球外的探索越来越多,宇宙空间存在着微重力、高真空、地球上的环境条件大不相同。研究和利用这些特殊条件对地球生物的影响, 是各国科学家们关注的问题之一。利用空间条件进行物种的诱变选育,也成为热门的科题之一。 关键词:太空育种,诱变选育,高新技术。 自开始太空探索以来,人们一直致力于研究太空特殊的环境条件,如微重力、辐射等对各种生物系统的影响。其原因不仅仅是因为这些研究的结果可增加人类对太空环境因素作用特点的了解,从而有助于解决一些生物学上的基本问题,更重要的是这些结果将为保障征服宇宙太空的宇航人员的安全和健康提供必要的生物学基础和依据。20世纪60年代以来,国内外纷纷把动物、植物、微生物置于卫星、飞船、航天飞机中,以观察其变化。随着“神五”、“神六”的成功飞天, 人们对太空育种这个概念也日渐熟悉。 1.太空诱变育种 太空诱变育种也被称为航天育种, 科学的提法则是“空间诱变育种” , 也就是将农作物种子送到太空, 利用太空特殊的环境诱变作用, 使种子产生变异, 再返回地面选育新种子、新材料,培育新品种的育种新技术。它是综合了宇航、遗传、辐射、育种等学科的高新技术。与传统方法相比,太空诱变育种具有以下优势:部分品种变异频率高,变异幅度大,有益变异增多,育种周期短,诱变后代群体间出现一些有利的特殊变异体,不需要人为设置可污染环境的诱变源等。 2.育种过程复杂艰辛 太空育种能缩短育种周期,常规育种一般需8年左右,太空育种可缩短一半时间。但如果你认为只要种子在天上转一圈就变大变好,那就太理想化了。实际上,一次完整的太空育种过程应包括“筛选种子、空间诱变、地面选育”3个阶段。“筛选种子”就是要进行种子的纯度检测,选择遗传性稳定、综合性能好的种子,一部分搭载上空,另一部分留在地面,将从太空回来的种子和留在地面的种子同时平行对照种植,以便进行外观、抗病等性状对比。“空间诱变”就是利用卫星和飞船等返回式太空飞行器将种子带上200 km~400 km的高空,利用太空特有的各种环境条件及其综合效应对种子染色体进行诱变,产生各式基因变异。“地面选育”就是将诱变后的种子播种下去,从第2代开始筛选优良突变单株,然后将选出的种子再播种、筛选,让它们自交繁殖,如此繁育4代以上并进行严格的品系鉴定和规范的区域化试验,才有可能最终获得遗传性状优良、稳定的突变品系。 3.诱变机理莫衷一是 一般认为,由于太空中的高真空、微重力、高辐射、弱地磁、超洁净、大温差等因素以及发射、着陆时的剧烈震荡,使生物体内DNA链上的基因组发生缺失、重复、易位或倒置,进而产生一些高频度、大幅度的遗传性状突变,如株高变异、株形变异、穗形变异、粒形变异、果型变异、分蘖变异、营养成分变异、生长周期变异、抗逆性变异等。其中,高能粒子辐射能引起生物体DNA损伤而产生可遗传的变异,微重力能增强生物体对诱变的敏感性,干扰DNA损伤修复系统的正常运转,影

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