小麦育种研究进展.

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四川省农科院“十五”小麦育种取得突破性进展

四川省农科院“十五”小麦育种取得突破性进展

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努力 、 协同攻关 , 小麦育种材料创新 、 在
育种方法研究 与牛物技术应用 、优质抗 病高产育种 、 高效配套栽培技术体系研 究等方面均取得 了突破性的进展 ,培 育
维普资讯
小 麦 是 f1 省 第 二犬 粮 食 作物 , J川 [ 常 年种植面积 20 3 0万 亩 ( 1亩 :1 1 / 5公 顷 , 同 ) 占小 春 作物 总面 积的 6 % , 下 , 8 居 全国 第 6位 、 部 第 1 , 麦 在 四 西 位 小
在生 产 上大 面积 推 广 应 用 ,对于 确 保 四 川小 麦 增产 增收 ,促 进 四川 农业 发 展 发 挥 了重 要 的作 用 。 高产 、 质、 优 多抗 育 种 研 究 取 得

显 著 “ 五 ”以 来 , 院 选 育 的 川麦 十 我 17 川 麦 3 、 麦 4 为 主 的 小 麦新 0、 0川 2等 品种累计推 广应用面 积达 50 0 0万 亩 ,
五” 以来审定的第一个优质弱 筋专用品 种 , 底打破了四川不能培育优质面包 彻 小麦的传统观念 , 结束了四川生产 不出 优质小麦的历史。

小麦基因育种实验报告

小麦基因育种实验报告

一、实验背景小麦(Triticum aestivum L.)作为全球最重要的粮食作物之一,其产量和品质的提高对于保障全球粮食安全具有重要意义。

近年来,随着分子生物学和基因工程技术的快速发展,小麦基因育种成为研究热点。

本实验旨在通过基因工程技术,将外源抗病基因导入小麦基因组,培育出抗病、高产的小麦新品种。

二、实验材料与方法1. 实验材料- 小麦品种:普通小麦品种“扬麦11号”- 抗病基因:来源于抗病小麦品种“抗病9号”的Rab基因- 重组质粒:含有Rab基因的重组质粒pUC19- 载体菌:大肠杆菌DH5α- 转化试剂:钙离子- 植物细胞培养基:MS培养基2. 实验方法1. 构建重组质粒- 将抗病基因Rab从抗病小麦品种“抗病9号”中克隆到载体质粒pUC19中,构建重组质粒pUC19-Rab。

- 转化大肠杆菌- 将重组质粒pUC19-Rab转化到大肠杆菌DH5α中,筛选阳性克隆。

- 植物细胞培养- 将阳性克隆提取质粒,电转化小麦愈伤组织,筛选阳性愈伤组织。

- 愈伤组织再生- 将阳性愈伤组织诱导分化再生小麦植株。

- 抗病性鉴定- 将再生植株接种白粉病菌,观察植株抗病性。

- 分子鉴定- 对抗病植株进行PCR扩增,检测Rab基因插入情况。

三、实验结果与分析1. 构建重组质粒成功构建了含有抗病基因Rab的重组质粒pUC19-Rab。

2. 转化大肠杆菌转化效率达到90%以上,获得阳性克隆。

3. 植物细胞培养成功诱导出阳性愈伤组织,再生出小麦植株。

4. 抗病性鉴定部分再生植株表现出较强的抗病性,抗病率约为60%。

5. 分子鉴定PCR扩增结果显示,部分再生植株中含有Rab基因。

四、实验结论本实验成功地将抗病基因Rab导入小麦基因组,获得了抗病、高产的小麦新品种。

这为小麦基因育种提供了新的思路和方法,有助于提高小麦产量和品质,保障粮食安全。

五、实验讨论1. 重组质粒构建成功,转化效率较高,表明实验方法可行。

2. 部分再生植株表现出较强的抗病性,说明抗病基因Rab已成功导入小麦基因组。

小麦品种的遗传改良和育种技术研究

小麦品种的遗传改良和育种技术研究

小麦品种的遗传改良和育种技术研究小麦,是人类最重要的粮食作物之一。

根据联合国粮农组织的数据,小麦的种植面积占到了全球粮食种植面积的30%以上,也是全球最主要的粮食来源之一。

在过去的几十年中,随着全球人口的增长和经济的发展,对小麦的需求也越来越大,同时小麦的产量也逐渐成为了各国政府和农业机构的重点关注方向。

为了满足人类的需求,科学家们一直在致力于对小麦的遗传改良和育种技术的研究。

遗传改良是一种通过调整植物基因来改变植物特征的方法。

为了提高小麦的产量、品质、耐病性等方面的特征,科学家们先要了解小麦的基因组成和遗传规律。

目前,小麦的基因组已经被科学家们完全测序,并且也已经发现了很多与小麦产量和品质等方面特征相关的基因。

这些基因的发现为小麦的遗传改良提供了很大的帮助。

在改良小麦的品质方面,科学家们利用基因工程技术,成功地从其他作物中提取到了对人类健康有益的氨基酸等营养元素,并将这些基因转移到小麦上,改良了小麦的营养品质。

此外,研究人员还通过遗传改良技术,提高了小麦的抗旱性、抗病性、抗虫性等特征,从而保障了小麦在各种环境下的生长和产量。

育种技术是一种通过保留和培育优良品种的方法来改良植物的方法。

为了培育出适应不同环境、优良产量和品质的小麦品种,科学家们一直在从小麦基因资源库中筛选和选育优良种质。

例如,在北方地区,小麦种植受到低温和寒冷天气的影响,这就需要培育出耐寒冷的小麦品种。

为此,科学家们在北方育种研究中心展开了一系列的工作,利用育种技术培育出了适应寒冷天气的小麦新品种。

这些品种种植在北方地区,成功提高了小麦的产量和质量。

小麦品种的遗传改良和育种技术研究是一个不断发展的领域。

随着基因技术和分子生物学的发展,科学家们对于小麦遗传改良和育种技术研究的速度和深度也在不断提高。

未来,我们可以期望,在科学家们以及各国农业机构的共同努力下,小麦的产量和品质会不断提高,从而为全球的粮食安全和人类的健康提供更可靠的保障。

小麦辐射育种研究进展

小麦辐射育种研究进展

小麦辐射育种研究进展杨 学 举(河北农业大学小麦育种室 保定 071001) 本文介绍了小麦辐射育种的成就,辐射诱变可获得的有益变异以及当前辐射育种中值得注意的问题。

关键词:小麦 辐射育种 进展 自1927年Muller发现X射线能大大提高植物突变率以来,植物辐射育种得到飞速发展,越来越多的辐射手段被引入育种领域。

最早用于小麦育种的是γ射线、β射线和X 射线,尔后又引入快中子、激光、微波和离子束等[1]。

由于辐射诱变具有突变率高,突变谱宽,后代性状稳定快,育种周期短等优点,目前已成为最活跃的领域之一。

世界各国通过诱发突变已育成了大批符合人类要求的新品种和新种质。

小麦辐射育种的成就全世界利用辐射诱变育成的小麦品种和创造的有价值的种质资源已达数百个。

其中相当一部分品种在生产中发挥了巨大的增产作用。

如意大利选育的硬粒小麦品种Creso,由于产量高,品质好,适应性强,曾连续12年成为该国种植面积最大的品种,平均每年增产小麦4.5亿kg[2]。

意大利育成的面包小麦品种Sharba ti Sonora,巴基斯坦育成的拉盖尼15和伊拉克育成的品种也在生产上得到广泛应用。

前苏联、保加利亚、前南斯拉夫等也广泛开展了小麦辐射诱变研究,获得了一些品种和种质材料。

我国的小麦辐射育种始于50年代末,60年代中期以后,陆续育成了一批新品种。

据不完全统计,迄今为止,我国利用辐射手段育成的小麦品种数目已超过个。

这些品种推广后,产生了巨大的经济效益和社会效益。

如中国科学院西北植物所育成的小偃6号,累计推广面积在360万hm2以上。

陕西农科院育成的秦麦6号,累计推广面积超过56万hm2。

山东农业大学育成的山农辐63,1980~1985年在山东省累计推广273.8万hm2。

中国农科院原子能所育成的原冬号系列品种,在北部冬麦区一直占据相当面积。

四川农科院育成的川辐1号,在1984~1988年累计种植47.6万hm2。

浙江农科院育成的浙麦3号和浙麦4号,审定后迅速在生产上大面积推广。

小麦品质育种现状与进展

小麦品质育种现状与进展

小麦品质育种现状与进展一、引言小麦是我国的主要粮食作物之一,也是全球最重要的粮食作物之一。

随着人口的增加和经济的发展,小麦的需求量也在不断增加。

为了满足社会对小麦的需求,培育优质高产的小麦品种就显得尤为重要。

本文将介绍当前小麦品质育种的现状与进展。

二、小麦品质育种现状1. 传统育种方法传统育种方法是指通过选择和杂交等手段来培育优良品种的方法。

这种方法虽然历史悠久,但效率较低,需要耗费大量人力物力,而且往往只能培育出局部地区适应性强的品种。

2. 分子标记辅助选择分子标记技术是一种高效、准确、可靠的遗传分析技术,可以用来检测某些基因或基因型特征,并在选配时进行辅助选择。

这项技术可以快速筛选出具有优异品质特征和高产性状基因型组合的杂交后代,并提高了新品种选配成功率。

3. 基因编辑技术基因编辑技术是指利用CRISPR/Cas9等工具对目标基因进行精确的修改,以达到改良品种的目的。

这种技术可以直接对小麦基因进行编辑,从而使其具有更好的抗性、产量和品质等特征。

这项技术在小麦品质育种中具有广阔的应用前景。

三、小麦品质育种进展1. 优质小麦新品种培育近年来,我国科研人员通过传统育种方法和分子标记辅助选择等手段,成功培育出了许多优质小麦新品种。

如“华农1号”、“华农2号”等品种均具有高产、耐逆性强、食用价值高等特点。

2. 基因编辑技术在小麦品质育种中的应用随着基因编辑技术的不断发展,越来越多的研究表明该技术可以成功地应用于小麦品质育种中。

例如,在2017年,中国科学家利用CRISPR/Cas9工具对小麦中一个关键蛋白编码基因进行了精确编辑,并成功地培育出了具有更好的品质特征的小麦新品种。

3. 未来展望随着科技的不断进步,小麦品质育种将会迎来更加广阔的发展空间。

未来,基因编辑技术和其他生物技术手段将会得到更加广泛的应用,同时也需要加强对小麦产业链各个环节的协调和配合,从而实现小麦产业可持续发展。

四、结论小麦品质育种是我国农业发展的重要组成部分。

小麦抗赤霉病育种研究进展

小麦抗赤霉病育种研究进展

小麦病 害 , 几乎 每年 都 在 美 国 的一 些 地 区造 成 严 重危
害 。过 去 1 0年 间 , 霉病 在 伊利 诺州 、 赤 印第安 纳 州 、 密
分 化 、 病 机制 、 源 筛 选 和 鉴定 、 抗 抗 抗病 基 凶的 分 子标 记 和 克 隆 以及 抗 赤霉病 育 种 5 方 面概述 c 国小 麦抗 个 t l
道 , 1  ̄2  ̄ 件下 , 对湿 度低于 9 子囊 孢子 不 在 8 0 C条 相 5
能释 放 ; 相对 湿度 达 9 以上时 开始有 少 量释放 , 5 饱和
湿 度下释 放 量最 多 。 囊孢 子对 低温 的抵抗 力很 强 , 子 在 我 国东 北 及西 北 各地 , 残 体 上 子囊 壳 内的子 囊 孢 子 病 均 能 顺利 越 冬 。带 菌 残体 内的 菌丝体 不论 在室 内和室
D Jl . 9 9ji n 1 0 2 0 2 1 . 3 2 O :03 6 /. s . 0 15 8 . 0 1 0 。 4 s
Adv c s i h tBr e n n Sc b Ress an e an e n W ea e di g O a it c
L io x n,GuN i i I a —u X a - e,Z a g Y - o g j h n us n
收稿 日期 :0 01 —1 2 1— 22 作 者 简介 : 李小 勋 (9 9 ) 男, 1 7 一 , 河北 沧 州人 , 长期从 事农
业技术推广工作 。
赤霉 病 育 种研 究进 展 , 讨 目前 小麦抗 赤 霉 病 育 种 巾 探
存 在 的 问题 , 对其 发展 前 景进行 展望 。 并
21 年 第 2 01 5卷 第 3期

小麦遗传育种的进展与应用

小麦遗传育种的进展与应用

小麦遗传育种的进展与应用近年来,随着生物技术的不断发展,小麦遗传育种科技也在不断地提高。

小麦不仅是人们的主要粮食作物之一,还是世界上最主要的经济作物之一。

因此,小麦遗传育种对于促进农业发展、保障粮食安全、推进乡村振兴等具有非常重要的意义。

本文将重点介绍小麦遗传育种的进展与应用。

一、小麦基因组测序技术的发展小麦基因组测序是小麦遗传育种的重要技术之一。

随着测序技术的不断进步,小麦的基因组测序工作已经取得了一系列的成果。

2005年,小麦基因组测序工作正式启动,经过10年的努力,小麦A基因组、B基因组和D基因组分别被测序完成。

2018年,针对小麦的整合性基因组测序工作正式完成。

这项工作的完成,为了解小麦基因组结构、功能和演化等提供了重要的基础。

更重要的是,小麦基因组测序为进一步遗传育种和转基因育种提供了更有力的技术支撑。

二、小麦育种技术的发展随着生物技术的应用,小麦育种技术也在不断地提高。

小麦育种技术涉及到小麦的多个方面,包括小麦的品质、抗病性、适应性等。

a) 小麦品质改良技术小麦品质是小麦作为食品材料的主要指标。

小麦品质改良技术是小麦育种的重要组成部分之一。

传统的小麦品质改良技术主要是在育种过程中筛选优良品种。

近年来,随着基因工程技术的不断发展,越来越多的研究人员利用基因编辑技术和基因工程技术来改良小麦品质。

这些技术使得小麦的品质改良更加高效和精准。

b) 小麦抗病育种技术小麦是受很多病害和害虫危害的作物之一。

小麦抗病育种技术是指利用小麦遗传基础和相关技术,培育出抗病性更强的小麦品种。

传统的小麦抗病育种技术主要是利用育种过程中的自然遗传变异来实现。

但是由于传统育种方法的方式受到时间、资源等方面的限制,在达到理想的效果上有所欠缺。

因此,基因工程技术被广泛应用于小麦抗病育种方面。

利用基因工程技术可以将目标基因引入小麦基因组中,从而使得小麦具有更强的抗病性。

c) 小麦适应性改良技术小麦适应性是指小麦对环境变化的适应能力。

小麦杂交育种技术研究进展

小麦杂交育种技术研究进展

收稿日期:2020-05-01作者简介:付聪,女,硕士,研究方向为资源利用与植物保护研究。

属的物种远缘杂交取得的成功结果。

而小麦与类主要优点是,科学地利用杂种优势使产量增加、生物和非生物抗逆性更高、产量稳定性增强。

在作为自交物种的小麦中,粮食产量的中亲杂种优121粮食科技与经济Grain science and technology and economy3 杂交小麦生产性能的预测在传统的小麦育种计划中,每年产生几千个自交系,应用多阶段选择程序可有效地鉴定优良基因型。

然而,优良杂交种的选择受到现有优良亲本中大量潜在的单交组合的影响,因此,对所有潜在的杂交组合进行现场评估是不可行的,这导致了对混合预测方法的强烈需求。

对于复杂的性状,如谷物产量,中亲性能只与杂交性能适度相关。

根据亲本的一般配合力效应预测杂交种性能,在一般配合力效应和特殊配合力效应(σ2特殊配合力效应)的方差占优势的情况下,预测杂交性能是准确的。

用90k SNP 芯片阵列印制的90个杂交种组成的小麦分析设计,研究了基因组选择预测杂交小麦产量的潜力。

这一交叉验证研究的结果表明,基因组选择在预测杂种小麦表现方面具有很高的潜力。

这一结果在进一步的研究中得到了证实,这些研究通过对几个农艺性状的基因组选择来预测杂交小麦的表现。

然而,还需要进一步的实证数据分析,以最终判断基因组选择模型在预测杂交小麦表现方面的前景。

4 结 论综上所述,小麦杂交育种面临的最紧迫挑战如下:(1)被直接用于小麦育种的小麦-近缘植物染色体易位系的比例较低;(2)大麦属、无芒草属、异形花属、棱轴草属、鹅观草属、拟鹅观草属和澳麦草属还未见与小麦杂交成功的报道;(3)开发稳定的杂交体系,降低杂交制种成本;(4)确定授粉能力的遗传结构,以基于知识改进优良品系间的异花授粉;(5)优化杂交小麦育种方案,包括确定全基因组预测方法在内的多阶段选择方案的规模;(6)开发小麦杂种优势库。

参考文献[1]陈勤,周荣华,李立会,等.第一个小麦与新麦草属间杂种[J].科学通报,1988(1):64-67.[2]刘成,韩冉,汪晓璐,等.小麦远缘杂交现状、抗病基因转移及利用研究进展[J].中国农业科学,2020,53(7):1287-1308.[3]翁跃进,董玉琛.普通小麦—顶芒山羊草异源附加系的创建和鉴定:I .小麦花药培养对创建普通小麦—顶芒山羊草异源附加系的作用[J].作物学报,1995,21(1):39-44.[4]王秀娥,陈佩度,周波,等.小麦-大赖草易位系的RFLP 分析[J].遗传学报,2001,28(12):1142-1150+1184.[5]高庆荣,刘保申,孙兰珍,等.K、V、A 型杂种小麦细胞质效应的比较研究[J].麦类作物学报,1998,18(4):1-3+9.135个亲本(红)的逆境敏感性指数分布感官评定/分0.200.150.100.050.00-10-5510杂种亲本。

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• 远缘杂交 (李振声院士) • 诱变育种 • 单倍体育种,花培育种 • 八倍体、六倍体小黑麦 • 太谷核不育基因研究与利用 • 分子育种(标记辅助育种)
小麦矮秆性的遗传及其选育
• 降低株高:抗倒,提高收获指数(30—50%) • 矮秆基因Rht:20余个,主要利用的矮源为赤小麦
Rht8, Rht9和农林10号(达摩)Rht1,Rht2;我国的大姆 指矮(Rht3),矮变1号(Rht10)应用较少; • 其它矮源:草丛型矮生基因(grass clump dwarfness, D1—D4),独秆矮生基因(uniclum stunt,US1,US2) • 不同矮秆基因对GA3反应不一, Rht1、 Rht2、 Rht3苗 期对GA3不敏感,而其它基因表现敏感 • 遗传率:高(65%以上),可在早代选择; • 矮秆与一些不良性状的连锁,超高产育种对株高的要 求;
家品种在该基因位点含有新的等位变异。国
际公立农业研究机构成功应用于小麦育种的 分子标记约60 个, 多为功能标记, 少数为紧密 连锁的标记, 所涉及的性状多为简单遗传的性
状如抗锈病、抗线虫、抗吸浆虫及加工品质 等,已先后育成20 个品种。
国内分子育种主要存在 3 个问题, 一是可用的基因标记数量少, 有关产 量和抗性的标记更少; 二是分子标记 开发与主流育种项目结合不够紧密, 缺少为育种服务的分子技术平台; 三
抗病虫性的遗传与选育
小麦抗白粉病性
• 专性寄生的白粉病菌所致的病害,伴湿性 • 生理小种的鉴定:40多个; • 抗性:单基因、两个基因或多基因控制,显性、隐
性或部分显性均有; • 抗性基因来源:提莫菲维小麦的Pm6, Pm2;波斯小
麦的Pm4b; 二粒小麦的Pm4a, Pm5; 1B/1R易位系1R染 色体片段的Pm8; 黑麦的Pm7;普通小麦的Pm1, Pm2
• 1 开拓种质资源的意义 • 实例1,农林10号矮生基因的发
现与利用 • 实例2,PI178383的条锈病抗性
利用 • 启示:全面鉴定、特殊材料的
重要性、正确的合理方法
小麦栽培种及品种类型
• 普通小麦(Triticum aestivum) 90% • 硬粒小麦(T. durum) 8% • 圆锥小麦(T. turgidum)、密穗小麦(paecum)、
高产育种(广泛适应性)
• .前苏联:无芒1号, 1100万公顷
• CIMMYT:半矮秆品种: 4000万公顷
• 中国:碧玛1号,泰山1 号,扬麦5号,绵阳11等
抗性育种
抗锈育种(生理小种) 抗白粉病育种 抗赤霉病育种 抗铝毒育种
品质育种
烘烤品质 营养品质 法、技术
斯卑尔脱小麦(T.spelta) 零星种植 • 按种植季节分:春小麦、冬小麦 • 品种类型:家系品种,杂种品种,多系品种
品种改良在小麦增产的作用
• 品种改良:半矮秆品种-绿色革 命;丰产性,耐肥性,抗逆性(栽培 区域扩大)
• Silvey:1947-1977,品种改良贡献 率40%;
• Austin:1900-1980,高肥下42%, 低肥下39%;
小麦分子育种
分子提供了许多重要信息和知识, 推标记辅助选择等新技术代表了 未来小麦育种的发展方向, 在发 达国家应用日益广泛, 而且还为未 来育种技术革新动了品质和抗病 性等研究的不断深入。
• 分子标记辅助选择用于作物育 种的研究已有20多年历史, 目前 虽已在发达国家的育种中发挥 了较重要的作用, 但总体来说与 育种家的期望尚有较大差距, Xu 和rouch[15]曾对其原因和对策 做了深入分析。分子标记的成
• 吴兆苏:新品种的作用50%
•.
国内外小麦育种进展
(1)矮化育种
• 矮源:赤小麦和农林10号 赤小麦(Rht8, Rht9) 的利用:意大利 Ardito, Mentana, Villa Glori, Funo, Abbondanza), 我国引进广泛种植; 农林10号(Rht1,Rht2):美国,Gaines; CIMMYT系列品种—绿色革命;
小麦育种研究进展
组员:
中国生产概况
• 栽培面积: 2.2亿公顷;单产:2950公斤/公 顷
• 发展速度:
• 年份 总产(MT) 面积(Mha) 单产 (t/ha)
• 1900 82.6
95.7
0.86
• 1950 192.8
2168.0
1.15
• 1999 581.1
2308. 0
2.46

小麦种质资源的研究与利用
功应用与标记的种类和质量、
使用成本、相关信息的处理和
分析、标记与双单倍体等技术
的结合、育种目标的复杂性等 息息相关, 也和育种家对标记的 认识程度有关。
• 小麦育种中常用的分子标记包括连锁标记(SSR等) 和依据基因序列开发的功能标记(STS 等)两大类,SNP 和DArT 目前还仅限于有关研究, 全基因组选择也处在 研究阶段, 分子设计育种则是对未来育种工作的愿景 设想, 要付之实践尚需相当长的时间。数量性状位点 (QTL)定位可提供位点数目、在染色体上的位置及效 应大小等重要信息, 若将被定位亲本用于杂交, 可用标 记对后代进行跟踪选择。由于小麦基因组很大, 对数 量性状来说, 要获得紧密连锁的标记并不容易。
功能标记或称基因标记, 是育种应用的理 想标记, 也是目前及未来的研究重点。 从理 论上讲, 功能标记经验证优化后可用于所有育 种材料的检测。用Yr18/Lr34/Pm38 的功能标 记检测我国小麦农家品种时, 85%的品种含有 该基因特异性扩增片段, 但25.8%品种的田间 病害反应与预期的不一致(2009), 说明我国农
是育种家对分子标记的进展还不完 全了解。
展望
• 提高产量潜力
未来全球对小麦的需求仍将呈大幅 度增长趋势,进一步提高单产是多 数国家的研发重点。据预测,从目 前到2030 年全球的需求量每年增 长1.6%, 而1982—2008 年的年产量 实际增长仅为1.3%[108]。到2050 年发展中国家对小麦的需求将比现 在增长60%,。而气候变化将使发 展中国家小麦减产29%
• 产量构成因素的改进潜力在不同 地区可能有所差异, 但通过增加
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