世界首张西瓜基因组序列图谱绘制研究取得突破

<正>近日,北京市农林科学院蔬菜研究中心宣布完成了世界首张西瓜基因组序列图谱绘制与破译。国际西瓜基因组计划由北京市农林科学院蔬菜研究中心牵头组织发起,完成了栽培西瓜全基因组的序列分析,获得了高质量的西瓜基因组序列图谱,并成功破译了西瓜遗传"密码"。这是中国主导完成的世界第一张西瓜基因组序列图谱,也是植物基因组领域研究的又一突破性重大成果,标志着我国西瓜基因组学研究取得了国际领先地位。国际西瓜基因组计划的顺利完成得到了科技部、农业部、北京市科委与农委、国家自然科学基金委和北京自然科学基金委等部门的大力支持,     

水稻重要农艺性状的QTL分析和主效QTL近等基因系的构建

水稻许多重要农艺性状都是数量性状,水稻遗传改良的大部分工作就是改良这些数量性状。1980年以后,随着分子标记的出现,水稻高密度遗传连锁图谱的大量绘制,各种作图群体的迅猛构建,功能强大的各种统计学软件的快速开发,全基因组序列测序的完成,特别是多个QTL精细定位和先后克隆,使得我们对数量性状的认识得到了长足的进步,QTL的研究正在走进新时代。     

棉花功能基因组研究进展

棉花是重要的经济作物。近年来棉花功能基因组研究发展迅速,高通量测序技术应用于棉花研究,二倍体和四倍体棉花基因组测序陆续完成,棉花全基因组重测序及关联分析相继涌现,大量的棉花功能基因被分离鉴定。本文回顾了棉花功能基因组研究的历程,重点介绍了棉花基因组测序和棉花栽培品种全基因组关联分析相关研究成果,并总结了棉花纤维和腺体发育中的关键功能基因及棉花抗旱、抗盐碱等功能基因研究进展,为全面了解棉花重要农艺性状形成的遗传基础和棉花遗传改良提供理论参考。     

高粱重要抗性性状的基因定位研究综述

随着完整的覆盖全基因组高密度遗传图谱的构建完成,高粱重要抗性性状包括高粱抗旱性QTL、抗病性QTL和抗虫性QTL,根据相应的分子标记定位于相应的遗传连锁图上,对于高粱抗性机制的生理研究、性状基因的图位克隆、分子标记辅助选择、有利基因的定向转移及基因聚合奠定了基础。     

我国科学家解析杂交水稻粒型和垩白性状的遗传基础

<正>近日,中国水稻研究所杨仕华课题组联合中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所韩斌课题组和上海师范大学黄学辉课题组合作完成的"应用多套群体解析杂交稻粒型和垩白性状的遗传基础"的研究论文在线发表在《分子植物(Molecular Plant)》上。该研究解析了我国当前杂交水稻外观品质性状的遗传学基础。     

苦荞SSR分子遗传图谱的构建及分析

构建苦荞遗传连锁图谱,为今后有关苦荞基因组结构、重要农艺性状QTL定位、分子标记辅助育种和基因克隆等研究工作奠定基础。以栽培苦荞‘滇宁一号’和苦荞野生近缘种杂交产生的119份F4代分离材料为作图群体,利用SSR分子标记来构建苦荞的分子遗传连锁图谱。本研究构建的连锁图谱包含15个连锁群,由89个标记组成,其中偏分离的标记有22个,占24.7%,每条连锁群上的标记在2~16之间。连锁群长度在6.9~165.8 cM的范围,覆盖基因组860.2 cM,总平均长度9.7 cM。本研究构建了首张苦荞SSR遗传连锁图谱,为苦荞QTL定位、基因克隆、遗传选育等研究奠定了基础。     

甜瓜基因组学研究进展

甜瓜是一种世界性的园艺作物.随着现代生物技术的迅速发展,甜瓜基因组学研究越来越深入,国际葫芦科基因组计划也已经筹备完成即将启动.目前已构建有14张甜瓜遗传图谱,多个重要性状的分子标记及数量性状位点已找到并定位在图中,并开始在葫芦科作物之间进行比较基因组图谱方面的研究.已克隆出枯萎病抗性基因Fom-2,其它农艺性状基因的克隆工作也在陆续开展.本文在甜瓜遗传连锁图谱的构建、重要性状分子标记及OTL定位、比较基因组学及基因克隆等方面分别对其研究进展进行了探讨,以期为我国的甜瓜基因组学研究提供有益的参考.     

全基因组关联分析在油菜遗传育种中的应用和研究进展

全基因组关联分析(genome-wide association studies,GWAS)是近几年发展起来的解析作物表型多样性遗传基础的有效分析手段。GWAS以连锁不平衡为基础鉴定某一作物群体内农艺性状即表型数据与全基因组基因型数据或候选基因间的具体关系,具有高通量(即在全基因组范围有效检测性状与基因位点的关联性)、精度高和花费时间少等显著优点,其在作物遗传育种中的作用日益凸显。本综述在系统介绍GWAS这种方法的基础上,详尽总结了其在油菜遗传育种中的应用和研究进展、存在的潜在问题及解决途径,以期为进一步利用GWAS进行油菜各种性状遗传基础的研究提供依据和参考。     

植物基因组选择及其应用研究进展

为促进基因组选择在植物遗传改良中的应用,笔者总结了基因组选择的原理与方法、分析了基因组选择育种的统计方法,指出了各种因素对基因组选择的影响,总结了基因组选择面临的挑战,并讨论了基因组选择在植物数量性状分子育种研究中可能的应用。认为随着基因型分析成本的降低和统计方法的发展,植物基因组选择将会逐步完善,将在植物基因组育种中发挥重要的作用。     

数量性状的遗传剖析和分子剖析

生物的大多数重要性状都是数量性状， 遗传基础复杂， 遗传研究非常困难。 近20年来， 由于分子生物技术飞速发展， 特别是分子标记技术和大片段DNA克隆和分析技术的出现， 使遗传学开始向阐明人类和一些模式动植物整个基因组的宏伟目标进军， 也使得数量性状 的遗 传剖析(即系统地对各个数量性状基因或QTL的遗传定位和效应分     

非生物胁迫条件小麦根系性状的遗传学基础研究进展

作物根系与水肥利用密切相关,发掘根系性状相关遗传位点或候选基因,对于培育适宜特定土壤环境的小麦新品种具有重要意义。为系统了解低氮磷供应、盐碱、干旱等非生物胁迫对根系的影响,以及小麦根系性状遗传定位进展,本研究对近几十年相关文献进行了调研。发现尽管目前对小麦根系性状遗传解析工作已有较多报道,但许多根系性状QTL区间在不同研究间难以吻合,限制了分子标记开发和候选基因的发掘。随着高密度SNP芯片的开发及全基因组重测序技术的发展,今后整合"表型组"、"基因组"、"转录组"和"代谢组"对特定环境条件下小麦根系性状进行解析,可快速、高效地发掘特定环境条件下的优异等位变异和候选基因。本研究对于了解非生物胁迫条件小麦根系性状的遗传学基础具有参考价值。     

植物中微型反向重复转座元件(MITEs)在作物遗传研究中的应用进展

MITEs(Miniature Inverted-repeat Transposable Elements),是最近发现的几乎在所有生物基因组中广泛分布的一类非自主型DNA转座元件,对基因组的结构和基因表达都有重要的影响。研究发现MTIEs的插入影响了许多重要农艺性状,在作物遗传研究中的应用价值也逐渐显现。为了更好地将这一转座元件利用于作物遗传研究和改良过程,文章概述了MITEs的发现及结构特点,对根据其特点进行预测的分析软件和数据库进行了总结;对MITEs在基因组中的分布特点进行了归纳,发现其在基因组中拷贝数众多,并多在近基因区分布;总结了MITEs同其来源的自主型转座子间的对应关系及转座活性的激活和在基因组中的扩增模式;MITEs对基因表达调控主要通过两种途径:即通过插入改变基因的结构从而影响基因表达和表观遗传水平的调控途径。同时对目前已有的MITEs在作物遗传分析,如开发分子标记,改良性状,构建突变体库等方面进行了总结归纳。     

贵紫麦1号紫粒性状的遗传规律及基因定位

为明确紫色小麦紫粒性状的遗传规律及其调控基因,采用贵紫麦1号(紫粒小麦)×贵农19或贵农麦30(白粒小麦)进行正反交,构建不同杂交世代(F_1～F_5和BC_1F_1)遗传研究群体,根据杂交后代紫粒性状的分离情况探究其粒色的遗传规律,利用全基因组重测序技术(WGS)结合集群分离分析(BSA)策略对贵紫麦1号紫粒性状进行基因定位。结果表明,贵紫麦1号的紫粒性状受两对显性互补基因控制。基于全基因组重测序及标记筛选结果显示,控制贵紫麦1号紫粒性状的两个互补显性基因分别位于2 AL和7 DL染色体上,并将控制紫粒性状的基因命名为GZMpp1和GZMpp2;紫粒基因GZMpp1与标记chr 2 A 32的遗传距离为1.2 cM;GZMpp2与标记DY-7 D 6的遗传距离为0.5 cM。     

QTL定位在葡萄数量性状研究中的应用

葡萄是世界性广泛种植的果树之一,由于其世代周期长、遗传背景复杂等特点,传统的杂交育种进展缓慢。近年来,随着基因组测序技术发展,越来越多葡萄的数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)位点被解析,并应用到分子标记辅助育种中,极大提高了葡萄育种效率并加速了育种进程。本研究阐述了葡萄QTL定位研究的理论基础,总结了几十年来DNA分子标记和QTL作图方法的发展历程,重点介绍了目前已被解析的葡萄数量性状遗传位点,以期为更多数量性状位点的挖掘和应用提供借鉴,并为葡萄数量性状遗传调控机制的研究提供参考。     

简化基因组测序技术在植物遗传分析中的应用

简化基因组测序(Reduced-representation Genome Sequencing,RRGS)是在二代测序的基础上发展起来的一种基于酶切手段对特定区域进行测序从而降低基因组复杂度的技术。此方法步骤简单,成本低廉,且不依赖参考基因组,便可获得全基因组水平的分子标记。本文总结了简化基因组测序的发展历程及其主要技术种类,归纳了简化基因组测序技术在植物遗传图谱构建、数量性状位点定位及群体遗传学分析等方面的应用价值。同时,提出了简化基因组目前在群体遗传学等分析中存在的缺陷及不足,以期为植物在遗传进化,性状定位等方面的研究手段提供参考。     

植物叶绿体遗传转化及研究进展

叶绿体遗传转化与传统的细胞核遗传转化相比具有许多独特的优点：外源基因表达效率高,可同时转化及表达多个基因,由于通过母性遗传,因此没有基因沉默现象及位置效应,也不会造成外源DNA的扩散。目前已经有超过四十多个外源基因整合到烟草等作物的叶绿体基因组中,表现出理想的农艺性状或作为生物反应器表达高水平的生物疫苗。本文对植物叶绿体基因组转化技术的原理和优点,外源基因导入叶绿体基因组的方法,以及目前叶绿体转化研究的最新进展进行了综述,并对其应用进行了展望。     

何中虎团队发表有关“小麦产量性状的遗传基础和位点整合”的综述

正中国农业科学院作物科学研究所何中虎团队近日在Theoretical and Applie d Ge ne tics杂志上发表了综述文章,将小麦产量性状重要遗传位点与参考基因组进行了系统整合,界定了它们在染色体上的富集区段并预测了候选基因,以期为解析小麦产量性状的遗传基础提供一个框架图。     

甜瓜遗传图谱与基因定位研究进展

甜瓜是重要的葫芦科蔬菜作物之一,其遗传育种学广受研究者的关注。高密度分子遗传图谱有助于提高甜瓜的育种水平,加快育种进程。自1996年第一张甜瓜分子遗传图谱报道后,AFLP等分子标记逐步被应用于甜瓜分子遗传图谱的构建及基因定位。近年来,基因组测序技术发展迅速,全基因组重测序、简化基因组测序、转录组测序等技术逐渐被应用于构建覆盖全基因组的、更加饱和的甜瓜遗传连锁图谱。本研究着重对甜瓜分子遗传图谱、重要农艺性状基因定位研究进展进行了综述,以期为甜瓜生物学研究及分子改良提供理论参考。     

中国农科院加工所研究揭示棉花抗黄萎病的分子遗传结构

<正>研究所戴小枫研究员领衔的科研团队发表了首个基于简化基因组测序的棉花黄萎病抗性全基因组关联分析的研究结果,发现了14个抗病新位点,揭示了棉花多基因协同控制黄萎病抗性的分子遗传规律。棉花黄萎病是由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的头号生产病     

科研人员揭示棉花抗黄萎病的分子遗传结构

正近日,中国农业科学院农产品加工研究所戴小枫研究员领衔的科研团队发表了首个基于简化基因组测序的棉花黄萎病抗性全基因组关联分析的研究结果,发现了14个抗病新位点,揭示了棉花多基因协同控制黄萎病抗性的分子遗传规律。相关研究成果于3月29日在线发表于植物学国际权威期刊《Plant