分子标记辅助选择技术及其在作物育种上的应用(综述)

综述了分子标记辅助选择技术的基本原理、特点、基本策略及其在作物育种中的应用,并对该技术的应用前景进行了展望。     

分子标记辅助选择在植物育种中的应用与前瞻

植物育种项目包括两方面的重要工作，首先是确定育种材料中是否存在有用的遗传变异，其次是采用有效的方法把目标基因转移到品种中。分子育种包括分子标记辅助选择(MAS)和利用基因工程手段育种。选择是指在一个群体中选择符合需要的基因型，它是育种中最重要的环节之一。在传统育种中，选择的依据通常是表现型，从表现型推断基因型。表型选择对寡基因控制的质量性状较为有效，而时多基因控制的数量性状则效率不高。随着现代分子生物学的迅速发展，分子标记辅助选择技术为实现对基因型的直接选择提供了可能。阐述了分子标记辅助选择(MAS)的应用研究，讨论了MAS存在的问题以及发展前景和展望。     

分子标记及其在作物育种上的应用

分子标记是随着遗传学的发展而诞生的一种基于DNA多态性的遗传标记.主要综述了几种分子标记的基本原理及其在作物育种上的应用,实践证明,分子标记技术为作物育种提供了一种新的研究手段,必将在作物育种领域开拓广阔的应用前景.     

分子标记在园林植物选择育种中的应用与展望

分子标记具有数量多,多态性高,不受季节、环境条件限制,不影响目标性状表达,能够鉴别出纯合基因型和杂合基因型,提供完整的遗传信息等优点,已成为近年来园林植物遗传多样性评价、遗传图谱构建、品种鉴定、基因定位和分子标记辅助选择育种等领域科学研究的主要手段.概述了分子标记在园林植物相关研究中的应用,并对存在的问题和应用的前景进行了探讨.     

林木分子育种研究的基因组学信息资源述评

分子育种是指利用与性状相关的DNA标记进行选育,也称标记辅助选择或标记辅助育种,广义上还包括基因工程育种和基因组学辅助育种。林木分子育种为早期选择和加速育种提供了极具潜力的高效手段。笔者对林木分子育种研究的基因组学信息资源进行了进展综述和前景展望。近30年来,林木分子标记技术从早期的低通量方法发展到目前基于微阵列芯片和新一代测序的高通量技术,如测序分型、转录组测序、重测序、扩增子测序和外显子组测序等,并广泛用于连锁作图、关联分析和基因组选择等林木性状相关的DNA变异检测研究。随着2006年毛果杨基因组序列的发表,已有50余个树种完成了基因组测序。基于连锁作图和关联研究检测了林木10余个属生长、材性和抗逆及非木质产品品质等性状相关的大量基因组位点,主要趋势表现为：① 表型广泛,涵盖经济性状、生理指标和代谢成分等;②标记数量成千上万甚至上百万,覆盖全基因组;③转录组和降解组等多组学的分子变异开始应用;④ 利用大群体以提高位点检测的精度;⑤ 重视环境的影响,大田试验设置多个地点,解析QTL与环境、年份的互作效应;⑥ 结合参考基因组序列和/或转录组差异表达基因进一步挖掘性状相关的候选基因,建立了桉属、松属和云杉属等主要造林树种的基因组选择模型。此外,积累了泛基因组、相关软件和算法、功能基因、基因组编辑技术及网站和数据库等其他信息资源。林木分子育种面临的挑战主要包括：① 如何获得稳定性好的性状相关基因组位点和基因组选择（GS）模型;② 缺乏自动化、无损和高通量的表型测定技术;③对大基因组的针叶树和一些多倍体树种,仍难获得高质量的基因组序列;④ 标记辅助选择增加了常规育种之外的费用,且存在不确定性;⑤多数树种的加速育种仍较困难。后基因组时代的林木分子育种将有效结合到常规育种程序中,显著促进遗传增益的提高。     

从文献计量角度分析作物分子标记辅助育种国际发展态势

分子标记辅助育种作为一种高效的现代分子育种技术,目前被广泛应用于作物遗传改良和品种培育。本文以汤森路透(ThomsonReuters)的科学引文索引数据库扩展版(SCI-E)作为数据源,利用其开发的汤森数据分析器(TDA),基于数量和关键词从国家、机构和研究主题等方面,对截至2010年发表的作物分子标记辅助育种相关研究论文进行了分析,从文献计量学角度揭示了该领域的国际发展趋势和特点。     

DNA分子标记及其在作物遗传育种中的应用

对DNA分子标记技术：RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR、SNP等的原理和特点，以及不同DNA分子标记在作物亲缘关系与遗传多样性、指纹图谱的建立、遗传图谱的构建与基因定位、及分子标记辅助选择育种等方面所取得的应用效果进行了较为详尽的论述，充分展示这项技术的发展具有巨大的应用潜力和广阔的应用前景．     

烟草抗病基因源的利用与抗病育种策略

抗源选择是抗病育种的关键。野生和种间抗源的利用是目前和今后较长时间内烟草抗病育种的重要途径。体细胞杂交和体细胞无性系变异不仅丰富了烟草抗源的变异来源,而且使这些抗源易于操作和利用。配子体单克隆系变异与加倍单倍体的产生程序,以单倍体作为育种选择单位的技术,不仅选育出了含有新的抗病种质的品种(系),而且改进了抗病育种方法、并改变了抗病育种策略。新的抗病基因变异源的利用,对抗病性和产量、品质性状的同时改良,是今后烟草抗病育种必须达到的目标。     

林木遗传育种研究进展

林木遗传育种是研究森林遗传和林木良种选育理论与技术的科学。其因林木地理变异规律研究而萌芽,伴随着遗传学基本理论体系形成完成奠基,在不断推动遗传改良以满足人工林高效培育的良种急需中实现林木遗传育种现代理论和技术体系构建,并在进入21世纪之后开启了分子设计育种的深入发展阶段。经过近两个世纪的创新发展,林木遗传育种形成了一个适合树木生物学特点、遗传基础研究与育种创新应用紧密结合并协同发展的学科体系。其中,基于轮回选择不断推进以选择、交配、遗传测定为核心的育种循环,完成更高轮次的基本群体、育种群体、选择群体和生产群体建设,是可持续遗传改良的根本所在。在此基础上,或通过远缘杂交选育杂种优势突出的林木品种;或基于有性多倍体化开展多倍体育种,综合利用杂种优势和倍性优势,实现林木多目标性状改良;或采用转基因和基因编辑等分子育种技术,进一步改良已有林木品种或优异种质等。而林木良种生产仍然依赖传统的种子园制种和无性系制种,其中体胚发生技术实用化将是进一步实现种子繁殖树种遗传改良水平提升的有效途径。推动林木育种理论和技术创新,提高育种效率和效果,选育产量更高、品质更优、抗逆性更强、适应性更广的林木良种并应用于生产,保证用更少的人工林面积生产更多的木材及林产品,以减少对天然林的依赖,林木遗传育种在未来将发挥更大的作用。     

分子标记在茄科蔬菜作物遗传育种研究中的应用

综述了分子标记在茄科蔬菜作物遗传育种中应用的几个方面：1）遗传图谱的构建;2）种质资源研究;3）质量性状基因的定位和分子标记辅助选择;4）数量性状基因的分析。     

植物体细胞无性系变异育种

体细胞无性系变异是继花粉和花药培养之后的又一种实用化的细胞工程育种新方法，体细胞无性系变异是植物组织培养过程中出现的普遍现象，并且绝大多数变异可以遗传，在再生植株中能够找到在常规诱变育种和杂交育种中所观察到的各种变异或重组类型，80年代以来，我国在作物无性系变异育种方面取得了令人鼓舞的进展，已培育出了一大批优良新品种，本文着重阐述了植物体细胞无性系变异育种的概念和特点，引起无性系变异的遗传基础，无性系变异突变体的筛选和鉴定方法，并对目前体在植物体细胞无性系变异育种中存在的主要问题进行了讨论。     

DNA分子标记在水稻遗传育种上的应用

综述了近年来DNA分子标记在水稻遗传图谱的构建,基因标记,辅助选择育种等方面研究的应用.     

海洋经济贝类育种研究进展

本文简要回顾了近些年来海洋经济贝类育种现状，综述了传统的杂交育种和各种现代生物技术如多倍体、转基因和分子标记技术在贝类育种中所取得的成就，特别是近年来分子标记技术应用于贝类杂种优势预测，群体遗传结构分析和标记辅助选择等。为新品种的培育提供了高效而可靠的手段。该技术的应用可望在较短的时间内改变目前海洋贝类品种培育的落后局面。     

马铃薯分子育种研究进展

马铃薯分子育种主要包括分子标记育种、转基因育种和分子设计育种三个方面.本文综述了近年来马铃薯分子育种国内外研究进展;指出发展我国马铃薯分子育种研究迫切需要解决的几个关键问题,并对利用分子育种技术改良马铃薯前景进行了展望.     

现代林木育种关键核心技术研究现状与展望

良种是提升人工林生产力和增强其碳汇能力的重要基础。“林业种质资源培育与质量提升”是国家“十四五”重点研发任务之一。突破制约林木育种效率和遗传增益提升的瓶颈对于保障国家木材安全和实现“双碳”目标具有十分重要的战略意义。由于传统林木育种周期长、效率低、表型选择精度差,以分子育种为代表的现代育种技术可以显著缩短林木育种周期,精准改良目标性状,成为实现高效林木遗传改良的关键途径。笔者分析了限制林木遗传改良进程的主要问题,阐述了全基因组选择育种等现代林木育种关键核心技术的发展现状及应用情况,并对这些技术未来发展方向进行了展望,为加速林木遗传改良的重大技术创新提供参考。     

分子标记在花卉研究中的应用现状

生物技术的发展给植物遗传育种研究带来了 巨大的变化，DNA分子标记技术的应用是其中最显的变化之一。遗传育种中是花卉产业发展的重要基础，也是技术创新最活跃的分支。笔从分子遗传图谱的构建、亲缘关系分析、农艺性状定位、标记辅助选择等4个方面阐述了分子标记在花卉育种研究中的应用。     

海水养殖鱼类抗病分子育种研究进展及前景展望

病害是限制水产养殖业可持续发展的关键因素。而我国目前尚缺乏优良的抗病养殖鱼类品种。鱼类功能基因组和分子标记技术的发展为筛选鱼类抗病相关功能基因和分子标记提供了机遇。基因转移、分子标记和基因标记等分子育种技术是培育抗病优良鱼类新品种的很有潜力的技术手段，已成为国际上的发展趋势，也是我国今后应大力发展的研究领域。本文结合笔者实验室的工作，对某些海水养殖鱼类抗病相关功能基因及抗病分子育种研究的最新进展作一综述介绍；     

“农业动物分子与细胞工程育种”重点项目课题

一、指南说明 现代农业技术领域“农业动物分子与细胞工程育种”重点项目申请指南,拟支持“农业动物分子与细胞工程育种”方面的11个研究课题,包括：（1）我国地方畜禽品种优良特性的分子遗传评估及综合利用技术;（2）基于高密度SNP的标记辅助选择技术：（3）家畜卵泡高效诱导发育技术研究与应用;（4）家畜精子快速低损伤分离技术研究与应用;（5）家畜胚胎干细胞技术研究;     

小麦抗穗发芽分子标记开发及育种应用

 综述了小麦收获前穗发芽的影响因素和应对策略、穗发芽抗性的QTL/基因研究进展、开发的分子标记及其育种应用,总结了利用分子标记开展抗穗发芽分子标记辅助育种取得的成效。结果表明,温度和降雨是影响小麦穗发芽发生的主要环境因素,培育抗穗发芽品种是解决该问题的有效途径。     

分子标记辅助选择在植物育种中的应用与前景

植物分子育种包括分子标记辅助选择(MAS)和利用基因工程育种。选择是指在一个群体中选择符合需要的基因型,它是育种中最重要的环节之一。传统育种是从表现型推断基因型。表现型选择对寡基因控制的质量性状较为有效,而对多基因控制的数量性状则效率不高。随着基因相关研究的深入,分子标记辅助选择技术为实现对基因型的直接选择提供了可能。本文阐述了MAS的应用研究,讨论了MAS存在的问题、发展前景和展望。