杂交动物令人担忧

下图中是什么熊？北极熊还是灰熊？都是——它是北极熊和灰熊的杂交产物＂北灰熊＂。这幅新近发布的照片拍摄于加拿大北极地区。     

“90后”的袁隆平

2011年1月16日,"中国农业银行杯CCTV2010年度三农人物推介活动"颁奖典礼在北京隆重举行,中国工程院院士、有着"中国杂交水稻之父"之称、年已八旬的袁隆平先生荣获"特别大奖",以表彰他多年来在农业科学研究领域所取得的突出成就。在领奖台上,主持人对他说,人生七十才开始,您还年轻,今后的目标是什么?     

开拓创新 助力科技发展

杂交水稻技术,解决了中国亿万人吃饭问题;三峡工程成功完成、青藏铁路全线通车、秦山核电站建成并投入使用;“神舟”七号载人航天飞行圆满成功,实现了载人航天工程的重大突破等……改革开放30多年,我国的科技发展实现了许多“零的突破”,涌现出一系列具有原创性和广泛社会影响的科技成果。     

中国对虾2个群体杂交子一代生长和存活率比较

为了解不同地理群体的生长发育情况, 对中国对虾黄渤海水域乳山湾群体和朝鲜半岛南海群体及其杂交子一代的生长发育情况和存活率进行了研究, 测量了4月龄和5月龄中国对虾的体长、头胸甲长、头胸甲宽、第2和3腹节高、第2和3腹节宽、体重和存活率共7个指标, 计算了各项指标的杂种优势率, 并对各性状进行了方差分析和多重比较. 结果发现, 4月龄的杂交子一代在各项指标都表现出一定范围的杂种优势(0.514%~14.95%), YP♀×KN♂杂交子一代在这7个指标中都高于KN♀×YP♂杂交子一代. 5月龄杂交子一代也表现出一定程度的杂种优势, 其范围在-9.000%~19.090%之间, 但头胸甲长、第2和3腹节处高和存活率3个指标出现杂种劣势. 不同杂交组合各个阶段生长发育情况和存活率在杂种优势表现出一定的规律. 随着月龄的增加, KN♀×YP♂杂交子一代杂种优势率有所增加, 而YP♀×KN♂杂交子一代的却有所降低. ANOVA分析结果表明, 杂交子一代在存活率指标上与双亲差异不显著. 4月龄的数据分析结果发现, F1子一代在第2和3腹节处宽和体重2个指标上存在显著差异. LSD多重比较结果显示, YP♀×KN♂杂交子一代在体重指标上与2个亲本存在显著差异, 在第2、3腹节处宽与其他3个组合的子一代差异显著. 5月龄的数据分析结果发现, F1子一代除体重存在显著差异外, 其他各项指标差异均不显著. LSD多重比较结果表明KN♀×YP♂杂交子一代体重与其亲本KN存在显著差异. 实验结果表明, 中国对虾2个群体杂交子一代在生长指标和存活率上存在一定程度的杂种优势.     

运用交流阻抗技术直接监测DNA杂交

介绍了基于交流阻抗技术构建非标记型脱氧核糖核酸（DNA）杂交传感器的方法.以24个碱基长度的寡聚DNA作为实验对象,将5′端巯基化的单链寡聚DNA（SH-ssDNA）探针与巯基乙酸（RSH）同时自组装到金电极表面,形成杂交识别层,利用交流阻抗技术测量出杂交前后金电极表面电子传递电阻R_et的增量作为杂交信号.实验中对DNA探针的自组装时间、杂交温度、杂交时间和阻抗测量液等实验条件进行了观察和优化;通过选择自组装液中SH-ssDNA探针和RSH的浓度,减少DNA在金电极表面的非特异性吸附,同时保证金电极表面自组装的SH-ssDNA探针有合适的疏密度,提高了杂交效率.在各优化条件下,无需扩增杂交信号,此非标记型DNA杂交传感器的检测下限为3.0×10^-14mol/L;和完全互补序列相比,一个和三个碱基错配序列分别产生55.6%和1.3%的杂交信号.     

利用两个小麦异源二体代换系杂交创造易位系

利用小麦－中间偃麦草二体代换系与小麦－簇毛麦二体代换系杂交,在其杂种自交Ｆ１中当色体易位频率高达３．７％,其中既有臂间易位也有双插入易位,并出现２个不同种属染色体易位系,结果表明：利用小麦的同一种属或不同种属异源二体代换系是相互杂交,有可能是一条能产生高频易位的新途径。     

抑制消减杂交及反Northern结合高通量筛选食管癌中差异表达基因

为了解食管癌发生的分子遗传学机理,分离食管癌中差异表达的基因,应用抑制消减杂交（SSH）并与PCR合成双链cDNA,反Northern克隆相结合,成功地自微克级总RNA中分离出8个食管癌中差异表达的基因,其中已知基因5个、新基因片段3个,表达下调的6个、表达上调的2个,中－高丰度基因6个、低丰度基因2个,结果显示多个基因的表达改变参与了食管癌的发生发展,其中新发现的lipocortin I,cystatin A,cystatin B,cytoderatin等13个可能与食管癌的去分化、恶性增殖转化有关,SSH与PCR合成双链cDNA,反Northern筛选SSH克隆相结合,是一种高特异性、高通量的自微量RNA中检出差异表达基因的有效方法。     

二系杂交小麦混播制种技术研究与利用

二系杂交小麦技术体系是我国原创的利用不育系实现杂交小麦产业化应用的重要成果,其高效制种技术是杂交小麦产业化发展的核心关键技术,选育高配合力和异交性状优良的不育系与恢复系能够有效提高制种异交结实率和产量.本研究通过2016～2020年间二系杂交小麦相关制种试验,对制种过程中的影响因素和效果进行研究,发现恢复系花粉传播距离、花药大小、花药外露率、花粉量和不育系的开颖角度、柱头外露率等异交生物学性状与异交结实性能有显著相关性;父本花期比母本晚2～3 d能够实现时空协同和生理协同的有效配制.按照父本比例5%对父母本进行混播制种比行比制种产量显著提高28.2%. 2019～2021年度,在南阳地区进行规模化混播制种生产效果突出, BS1453/JS1规模化制种产量达到5273.4 kg/hm²,为二系杂交小麦推广应用和产业化提供了理论与技术支撑.     

基于隐性核雄性不育系的杂交小麦制种技术研究进展、问题与展望

小麦作为人类最重要的粮食作物之一,面临大幅提高产量以满足人口持续膨胀的挑战,而杂交小麦被认为是提高小麦产量的首选途径.作为自花授粉作物,小麦杂交种的生产应用需要稳定的雄性不育母本和高效经济的杂交育种体系.相比其他雄性不育材料,小麦隐性细胞核雄性不育具有不育性稳定、恢复源广泛等优点,是建立杂交育种体系理想的母本材料.本文综述了近年来小麦隐性细胞核雄性不育突变体的研究进展,包括正向遗传学的基因克隆和通过基因编辑技术获得的多重突变体.本文详述了国内外通过染色体操作建立的小麦杂交育种体系,分析了各体系的优缺点及改进措施,以及利用分子设计育种建立的小麦第三代杂交育种体系的研究进展,并讨论了提高小麦杂种优势、降低杂交种生产成本和播种量的必要性与相应解决方案.     

染色体工程在杂交小麦育种中的应用进展

全球气候变暖和人口增长对小麦生产提出了更大的挑战.杂交小麦可以综合双亲有利性状,提高小麦抗生物和非生物胁迫能力,实现小麦高产、稳产、优质和绿色生产.但是,目前杂交小麦育种由于缺乏简单、绿色、实用的制种系统和强优势杂交组合尚难以大规模产业化.基于基因工程创制的第三代玉米、水稻杂交制种系统为杂交小麦制种系统研发提供了重要启发.相比于玉米和水稻,小麦染色体工程曾创制出一批小麦异染色体系和非整倍体,其中有些染色体、端体或易位系携有蓝粒、毛颈、非蜡质等植株或种子标记基因以及育性恢复基因可以直接用于某些不育基因的保持,其他一些特定染色体可采用基因工程等技术,仅需要向其导入有限的种子标记基因或恢复基因,即可实现对现有核不育系和细胞质不育系的升级改造,简化不育系的保持和繁殖,创制简单、绿色和实用的新型杂交小麦制种系统.本文简要综述了染色体工程在小麦雄性不育系、保持系和恢复系及新型杂交小麦制种系统创制中的应用进展,并对杂交小麦育种存在的问题,以及如何综合染色体工程与基因工程创制第三代杂交小麦制种系统进行了讨论与展望,为杂交小麦育种提供参考.