项目名称：水稻高产、优质等重要性状的分子机制
和设计育种研究
首席科学家：薛勇彪中国科学院遗传与发育生物学
研究所
起止年限：2011.1至2015.8
依托部门：中国科学院
二、预期目标
1、本项目的总体目标：
通过项目的实施，保持和提升我国在水稻基因组和分子育种研究的国际地位和竞争力，加强我国农业科技自主创新能力，培养和造就一批高水平的水稻科学研究的专门人才，建立我国水稻分子改良的理论和技术体系，指导水稻品种的分子改良。
2、五年预期目标:
克隆50个左右的水稻重要功能基因，阐明3－5个重要农艺性状控制的分子机理，获得具有重要应用前景的功能基因专利25项，发表高水平论文100篇左右;建立高效水稻杂交育种和分子育种体系，培育一批具有重要应用前景的遗传改良品系和有重大应用前景的分子改良品种1-2个。
三、研究方案
1）学术思路：
针对我国水稻生产中迫切需要解决的高产、优质和抗逆等问题，本项目以重要农艺性状为对象，综合应用分子遗传学、发育生物学、生物化学和功能基因组学等多学科交叉的手段，研究水稻株型、育性、种子形成，淀粉代谢调控和光温胁迫应答的分子机理，克隆鉴定相关的关键基因并阐明其功能，为解决我国水稻优良品种培育中的重大理论和技术问题提供创新性研究成果。
2）技术途径：
本项目将根据研究任务和目标，充分利用已有的水稻基因组和功能基因组研究的资源和信息平台，主要以遗传学、分子生物学、发育生物学、生物化学和功能基因组学等为主要研究手段，开展水稻株型、育性、种子形成，淀粉代谢和环境胁迫等主要农艺性状的分子控制机理的研究。采用的主要研究路线有四个：第一，重要功能基因克隆及其作用网络的研究；第二，重要农艺性状的功能基因组研究；第三，杂交育种技术的改良和完善；第四，重要农艺性状的分子设计和改良。通过发挥我们已有研究工作基础以及研究队伍的技术特点，阐明水稻重要农艺性状分子控制的机理，为分子改良和设计重要农艺性状奠定理论和技术基础，推动我国育种科学的可持续发展，并对解决重要的植物科学中复杂性状调控的问题做出贡献。
根据研究内容本项目由6个课题组成，每个课题组设1－2名课题负责人协助项目负责人进行课题的管理和各个课题间以及参加课题的有关单位间的协调。
四、年度计划
一、研究内容
本项目将在前一期973项目取得成果的基础上，结合国内外水稻基因组和分子生物学研究的新进展，进一步凝练科学目标，以我国水稻生产中的重大需求为导向，以功能基因组和分子生物学研究为主要手段，重点开展水稻高产、优质等重要性状的分子机制和设计育种研究。主要内容包括：株型发育的分子机制和设计、品质性状形成的分子调控网络和设计、雄性和雌性不育分子机理与杂种优势利用、耐寒等重要抗逆性的分子机制研究、重要农艺性状优良基因的深度挖掘、以及分子设计和多基因组装育种。具体内容包括：
1）株型发育的分子机制和设计：系统研究并初步阐明水稻株型发育的分子机理，在已获得和新的控制分蘖数量、分蘖角度、叶片性状、穗粒大小等株型相关重要功能基因的基础上，开展它们在水稻高产相关株型分子设计和组装育种研究。
2）品质性状形成的分子调控网络和设计：借助分子生物学和生物化学等方法，分析不同水稻淀粉合成相关酶基因在基因组、转录组以及修饰组水平的遗传表达差异，揭示其功能，初步阐明淀粉合成和降解以及蔗糖运输的分子机理，利用已有和新的淀粉品质相关重要功能基因开展稻米品质的分子标记辅助和设计育种。
3）雄性和雌性不育分子机理与杂种优势利用：克隆水稻雄性和雌性不育基因的基础上，阐明其分子作用机理。通过将不育基因与自主创建的化学诱导表达启动子结合，研究不育基因在水稻杂种优势利用中的新途径与技术体系，培育新的不育系和恢复系以及杂交稻新组合等。
4）耐寒等重要抗逆性的分子机制研究：以耐低温、抗寒水稻为材料，利用系统生物学、分子生物学等手段，研究低温信号诱导表达的基因，探索它们与水稻耐寒适应性形成间的关系，通过分子标记和转基因技术等培育水稻抗寒性新品系。
5）重要农艺性状优良基因的深度挖掘：利用新一代DNA测序技术进行高通量、大规模测序的分析，完成数百个自然变异的水稻地方品种和重要主骨干亲本的重测序，系统分析优良栽培稻种及重要野生稻种中存在的优良等位基因变异，获得有应用价值的优良基因，并用于水稻重要农艺性状的分子设计和多基因组装育种。
6）分子设计和多基因组装育种：利用现代作物育种新技术手段，构建用于水稻分子设计和多基因组装育种研究的材料平台和技术体系，并应用于水稻品种改良，育成一批有显示度的水稻新品系和品种。
目前，对大多数作物的育种来说，育种家可供利用的亲本材料有几百甚至上千份，可供选择的杂交组合有上万甚至更多。由于试验规模的限制，一个育种项目所能配置的组合一般只有数百或上千，育种家每年花费大量的时间去选择究竟选用哪些亲本材料进行杂交；对配制的杂交组合，一般要产生2000个以上的 F2 分离后代群体，然后从中选择1％～2％的理想基因型，中选的 F2 个体在遗传上是杂合体，需要做进一步的自交和选择，每个中选的 F2 个体一般需产生100个左右的重组近交家系才能从中选择到存在比例低于1％的理想重组基因型。育种早期选择一般建立在目测基础上，由于环境对性状的影响，选择到优良基因型的可能性极低，统计表明，在配制的杂交组合中，一般只有1％左右的组合有希望选出符合生产需求的品种，考虑到上述分离群体的规模，最终育种效率一般不到百万分之一。因此常规育种存在很大的盲目性和不可预测性，育种工作很大程度上依赖于经验和机遇。 生物个体的表型是基因型和环境共同作用的结果，植物育种的主要任务是寻找控制目标性状的基因，研究这些基因在不同目标环境群体下的表达形式，聚合存在于不同材料中的有利基因，从而为农业生产提供适宜的品种。生物数据可以来自生物的不同水平，如群体水平、个体水平、孟德尔基因水平和 DNA 分子水平等，各类生物数据为作物育种提供了大量的信息。尤其随着分子生物学和基因组学的飞速发展，生物信息数据库积累的数据量极其庞大，但由于缺乏必要的数据整合技术，可资育种工作者利用的信息却非常有限，作物重要农艺性状基因( quantitative trait locus，QTL )的定位结果也难以用于指导作物育种实践。作物分子设计育种将在庞大的生物信息和育种家的需求之间搭起一座桥梁，在育种家的田间试验之前，对育种程序中的各种因素进行模拟筛选和优化，提出最佳的亲本选配和后代选择策略，从而大幅度提高育种效率。 1 作物分子设计育种相关基础研究现状及发展趋势
团队创新助力中国农业科研 --水稻优质、抗逆分子设计育种创新团队 团队首席科学家黎志康（左三） 2003年8月，作为中国农业科学院国外引进人才，黎志康带领他实验室的团队一起回国，成为近年来中国农科院团队整体引进回国的杰出代表。5年来，以黎志康博士为首席科学家，万建民、王健康、赵开军、徐建龙等农科院一、二级人才为骨干队伍的“水稻抗逆、优质分子设计育种创新团队”，集中优势研究力量和科技资源，充分发挥多学科综合交叉优势，围绕国家重大需求，以近年来国内外倍受关注的“分子育种理论与技术”为生长点和切入点，重点攻克抗逆、优质分子育种理论与技术体系，对水稻抗逆、优质等复杂性状进行深层次基因挖掘和种质创新，分离重要功能基因和进行品种分子设计，取得一系列突破性进展。 团队还充分发挥骨干成员在知识结构上的互补性，以及研究方向相对集中的特点，开展水稻抗逆复杂性状的遗传网络解析和植物分子育种新方法等研究。提出的种质资源大规模回交导入结合DNA分子标记技术高效发掘优异隐蔽基因的分子育种策略，已成为国内外种质资源有利基因挖掘和育种利用的主导方法，居国际领先水平。 该团队依托于农作物基因资源与遗传改良国家重大科学工程，拥有分子育种和分子设计的高效平台及全国水稻分子育种协作网；目前主持国家973、863、农业部948、转基因专项、支撑计划、行业科技及盖茨基金、国际挑战计划等国内外重大项目32项，年均合同经费达5034万元。在北京昌平和海南南滨建有规模化试验场，为本团队研究工作顺利的开展提供全方位的保障。 团队力争在3～5年内在多方面取得重要进展，创建水稻抗逆、优质的分子育种理论与技术体系，研制选择导入系QTL和品种分子设计的计算机软件，克隆优质、抗逆基因，通过分子设计培育高产、优质、抗逆新品种，大力促进我国水稻分子育种的发展和进一步提升我国在这一领域的国际竞争优势，将团队建设成为一支在国内外有影响的一流团队。 “宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”。水稻抗逆、优质分子设计育种创新团队将继续发扬“严谨、勤奋、开放、创新”的团队精神，在复杂数量性状遗传机理剖析及分子设计改良上勇于创新，从而在育种实践中向“知其然，又知其所以然”的方向迈出重要的一步。
系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过 程 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程 三系法杂交水稻育种 （1）三系法杂交稻的由来：两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1代优于双亲的现象称为杂种优势。具体地讲，杂种F1代在生长势、生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质诸方面比双亲优越。杂种优势可分为超亲优势、平均优势和竞争优势。人们常说的杂种优势利用通常是指利用作物的竞争优势。 水稻是典型的自花授粉作物，雌雄同花。水稻杂种优势利用，只有依靠雄性不育的特性，通过异花授粉的方式来生产大量的杂交种子的方法有多种，其中之一便是使用雄性不育系（A）、保持系（B）和雄性不育恢复系（R）来配制杂种一代。由于这种利用水稻杂种优势的方法需要不育系、保持系和恢复系配套，故称为三系法杂种优势利用。用此法培育的杂交水稻简称为三系法杂交稻。水稻三系之间关系密切，其中不育系除了雄性器官发育不正常、花粉败育不能自交结实、抽穗吐颈不完全之外，其余性状与保持系基本无异。保持系与不育系杂交，获得的不育系种子供来年制种和繁殖用；不育系与恢复系杂交，获得的杂交水稻种子供下季大田生产用；保持系与恢复系的自交种子则可继续作为保持系和恢复系用。（2）三系法杂交稻育种的历史：1958年，日本东北大学胜尾清发现中国的红芒野生稻能导致藤板5号产生雄性不育。1966年日本琉球大学新城长友以钦苏拉包罗Ⅱ为母本与台中65杂交，育成BT型不育胞质台中65A，并将该杂交组合后代的部分可育株经自交稳定选出了BT型不育系的同质恢复系，于1968年实现粳型杂交稻三系配套。我国杂交水稻的研究始于1964年，当时在湖南安江农校任教的袁隆平从洞庭早籼、胜利籼和矮脚南特等籼稻品种中找到6株雄性不育株，并根据花粉败育情况分为无花粉型、败育型和退化型3种。随后进行的遗传和数以千计的测交试验表
第八章分子生物学常用技术的原理及其应用及人类基因组学 测试题 一、名词解释 1．分子杂交 2．Southernblotting 3．Northernblotting 4．Westernblotting 5．dotblotting 6．DNA芯片技术 7．PCR 8．功能性克隆 9．转基因技术 二、填空题 1．Southernblotting用于研究、Northernblotting用于研究，Westernblotting用于研究。 2．PCR的基本反应步骤包括、和三步。 3.在PCR反应体系中，除了DNA模板外，还需加入、、和。 4．Sange法测序的基本步骤包括、、和。 5．目前克隆致病相关基因的主要策略有、、。 6．血友病第Ⅷ因子基因的首次克隆成功所采用的克隆策略是，而DMD致病基因的克隆所采用的克隆策略是。 三、选择题 A型题 1.经电泳分离后将RNA转移到硝酸纤维素(NC)膜上的技术是： A．SouthernblottingB．Northernblotting
C．WesternblottingD．dotblotting E．insituhybridization 2.不经电泳分离直接将样品点在NC膜上的技术是 A．SouthernblottingB．Northernblotting C．WesternblottingD．Dotblotting E．insituhybridization 3.经电泳分离后将蛋白质转移到NC膜上的技术是 A．SouthernblottingB.Northernblotting C．WesternblottingD．dotblotting E．insituhybridization 4.经电泳后将DNA转移至NC膜上的技术是A．SouthernblottingB．Northernblotting C．WesternblottingD．Easternblotting E．insituhybridization 5.PCR的特点不包括 A．时间短，只需数小时B．扩增产物量大 C.只需微量模板D．用途非常广泛 E.底物必须标记 6．用于PCR的DNA聚合酶必须 A．耐热B．耐高压C.耐酸D．耐碱E.耐低温7．PCR反应过程中，模板DNA变性所需温度一般是A．95?CB．85?CC．75?CD．65?CE．55?C 8．PCR反应过程中，退火温度一般是 A．72?CB．85?CC．75?CD．65?CE．55?C 9.PCR反应过程中，引物延伸所需温度一般是A．95?CB.82?CC．72?CD．62?CE．55?C
水稻是我国最主要的粮食作物，水稻生产在未来几十年内要保持稳定的增长，这一增长是在更少的土地和水资源的条件下完成的，培育高产、优质、抗病虫性及抗逆性强的品种是水稻生产可持续发展的最佳途径。传统育种主要是在不甚明了基因背景的条件下，通过杂交和各种育种技术，根据植株在田间的表现进行评价与选择。表型性状不仅取决于遗传组成也受控于环境条件，而环境效应较易掩盖基因效应，因此，仅从表型进行选择显然是不理想的，特别是对受多个基因控制的数量性状选择，更难做到准确。 随着近二十年来现代分子生物学技术的应用与发展，特别是遗传标记的出现与应用，为作物育种提供了强有力的工具。在遗传学实验中，通常将可识别的等位基因差异或遗传多态性称为遗传标记。在遗传学的发展过程中，先后出现了以下四种 遗传标记：形态标记、细胞标记、生理生化标记、分子标记。其中以分子标记最为理想，因为ＤＮＡ水平的遗传多态性表现为核苷酸序列的任何差异，甚至是单个核苷酸的变异，因而其数量几乎是无限的。与以往的遗传标记相比，ＤＮＡ标记还有许多特殊的优点，如无表型效应、不受环境限制和影响等。 １ＤＮＡ分子标记的分类 自１９７４年Ｇｒｏｄｚｉｃｋｅｒ创立了限制性片段长 度多态性（ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｆｒａｇｍｅｎｔｌｅｎｇｔｈｐｏｌｙｍｏｒ－ ｐｈｉｓｍ，ＲＦＬＰ）标记技术以来，分子标记得到最广泛 的应用。ＤＮＡ分子标记是ＤＮＡ水平的直接反映。依据对ＤＮＡ检测手段，ＤＮＡ分子标记可以分为四类（方宣钧，２００１）：第一类为基于ＤＮＡ－ＤＮＡ杂交的ＤＮＡ分子标记，该技术通过限制性酶切、凝胶分离、探针杂交、显色技术来揭示ＤＮＡ的多态 性。其中最具代表性的是发现最早、应用广泛的 分子标记在水稻育种中的应用 李春光，刘华招 （黑龙江省农垦科学院水稻研究所，黑龙江 佳木斯 １５４０２５） 摘要：分子标记技术的应用日趋广泛，对水稻育种研究有重要的价值。通过重点介绍近年来分子标记在水稻分子遗传图 谱的构建、遗传资源保存和遗传多样性分析、基因的标记及克隆、分子标记辅助育种等方面研究的应用情况，探讨了分子标记的应用在水稻育种上的优势。关键词：分子标记；水稻；育种收稿日期：２００７－０３－０９ 作者简介：李春光（１９７８－），男，研究实习员。 综述 ２００７年第５ 期中图分类号：Ｓ５１１．０３５．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３－６７３７（２００７）０５－００１９－０６ ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭｏｌｅｃｕｌａｒＭａｋｅｒｓｔｏＲｉｃｅＢｒｅｅｄｉｎｇ ＬＩＣｈｕｎ－ｇｕａｎｇ，ＬＩＵＨｕａ－ｚｈａｏ （ＲｉｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＪｉａｍｕｓｉＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ１５４０２５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｗｉｄｅｕｓｅｏｆｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒｓｈａｓｐｌａｙｅｄａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｒｉｃｅｂｒｅｅｄｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｓｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒｓｉｎｖｏｌｖｉｎｇｒｉｃｅｇｅｎｅｔｉｃｍａｐｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｇｅｎｅｔｉｃｇｅｒｍｐｌａｓｍｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍａｎａｌｙｓｉｓ，ｇｅｎｅｔａｇｇｉｎｇａｎｄｃｌｏｎｅａｎｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒａｓｓｉｓｔｅｄｓｅｌｅｃｔｉｏｎｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄａｄｖａｎ－ｔａｇｅｓｏｆｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒｏｎｒｉｃｅｂｒｅｅｄｉｎｇｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒ；ｒｉｃｅ；ｂｒｅｅｄｉｎｇ １９－－
三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程 三系法杂交水稻育种 （1）三系法杂交稻的由来：两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1代优于双亲的现象称为杂种优势。具体地讲，杂种F1代在生长势、生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质诸方面比双亲优越。杂种优势可分为超亲优势、平均优势和竞争优势。人们常说的杂种优势利用通常是指利用作物的竞争优势。 水稻是典型的自花授粉作物，雌雄同花。水稻杂种优势利用，只有依靠雄性不育的特性，通过异花授粉的方式来生产大量的杂交种子的方法有多种，其中之一便是使用雄性不育系（A）、保持系（B）和雄性不育恢复系（R）来配制杂种一代。由于这种利用水稻杂种优势的方法需要不育系、保持系和恢复系配套，故称为三系法杂种优势利用。用此法培育的杂交水稻简称为三系法杂交稻。水稻三系之间关系密切，其中不育系除了雄性器官发育不正常、花粉败育不能自交结实、抽穗吐颈不完全之外，其余性状与保持系基本无异。保持系与不育系杂交，获得的不育系种子供来年制种和繁殖用；不育系与恢复系杂交，获得的杂交水稻种子供下季大田生产用；保持系与恢复系的自交种子则可继续作为保持系和恢复系用。（2）三系法杂交稻育种的历史：1958年，日本东北大学胜尾清发现中国的红芒野生稻能导致藤板5号产生雄性不育。1966年日本琉球大学新城长友以钦苏拉包罗Ⅱ为母本与台中65杂交，育成BT型不育胞质台中65A，并将该杂交组合后代的部分可育株经自交稳定选出了BT型不育系的同质恢复系，于1968年实现粳型杂交稻三系配套。我国杂交水稻的研究始于1964年，当时在湖南安江农校任教的袁隆平从洞庭早籼、胜利籼和矮脚南特等籼稻品种中找到6株雄性不育株，并根据花粉败育情况分为无花粉型、败育型和退化型3种。随后进行的遗传和数以千计的测交试验表明：这些材料属于单基因控制的隐性核不育，找不到能完全保持其不育特性的品种，利用价值不大。1970年11月，李必湖等在海南省三亚市南红农场的水沟边发现了1株花粉败育的野生稻（简称野败），为雄性不育系的选育打开了突破口。次年春季的试验就表明广场矮3784、6044、二九南等品种（系）对野败不育株具有很好的保持能力。经过随后2年全国各育种单位的通力合作，到1972年冬在海南冬繁时就获得了农艺性状一致、不育株率和不育度均达到100%的不育系群体，如珍汕97A和B、二九南1号A和B等。至此，我国第一批野败细胞质不育系宣告育成。水稻雄性不育系育成以后，1973年原广西农学院等单位陆续筛选出IR24、IR26、泰引1号、古154等一批强优恢复系，并选配出汕优2号、南优2号等系列强优势杂交稻组合。从此，以我国籼型三系杂交水稻实现配套为标志，宣告杂交水稻选育成功。 （3）雄性不育系与保持系的选育：选育水稻雄性不育系首先要获得能稳定遗传的雄性不育株，其次是有能把雄性不育株的不育特性传递下去的保持材料，然后通过测交和连续成对回交，完成全部核置换之后就可育成三系雄性不育系及其相应的同型保持系。 ①雄性不育株的获得：获得原始的雄性不育株，可从大田自然群体中寻找或通过远缘杂交产生。前者如袁隆平早期从胜利籼、洞庭早籼、矮脚南特等籼稻品种中发现的C系统不育材料；后者如李必湖等发现并被试验证实由野生稻与栽培稻天然杂交产生的野败雄性不育株；四川农业大学通过地理生态远缘杂交获得的用于培育冈46A等不育系的不育株，湖南杂交水 稻研究中心用于培育印水型系列不育系的不育株及四川农科院水稻高梁研究所通过籼粳交获得的用于培育K系列不育系的不育株。这些不育株均为核质互作型不育，比较容易找到保持系，是选育三系雄性不育系不育单株的主要来源。 ②保持材料（B）的选育：保持系的选育可采取测交筛选和人工制保法进行。 测交筛选法：获得雄性不育株后，选用掌握的国内外育成的大量优良品种（系）与之杂交，
一、作物分子育种 作物育种基本任务：1.在研究和掌握作物形状遗传变异规律的基础上，发掘研究和利用作物种植资源；2.选育优良品种或杂种以及新作物；3.繁殖生产用种。 作物分子育种：即在经典遗传学和分子生物学等理论指导下，将现代生物技术手段整合于传统育种方法中，实现表现型和基因型选择的有机结合，培育优良新品种。 分子标记育种：又称为分子标记辅助选择，是利用与目标基因紧密连锁的分子标记，在杂交后代中准确鉴别不同个体基因型，从而进行辅助选择育种。特点：能有效结合基因型与表现型鉴定，显著提高选择的准确性。转基因育种：利用基因重组DNA技术，将功能明确的基因通过遗传转化手段导入受体品种的基因组，并使其表达期望形状的育种方法。特点：能打破基因不同物种交流障碍，克服传统育种的困难问题。 分子设计育种（刚起步）：目的——通过各种技术的集成与整合，在育种家的田间试验之前，对育种程序中的各种因素进行模拟、筛选和优化，确立目标基因型，提出最佳亲本选配和后代选择策略，提高育种试验可见性。我国作物分子育种中存在的问题：1.基因资源挖掘力度有待加强；2.实用分子标记和具重要育种价值的基因十分贫乏；3.作物分子育种技术尚待突破；4.通过分子育种培育的突破性品种不多，产业化程度不高；5.作物分子育种的组织体系和实施机制需要创新。 作物分子育种意义：1.发展作物分子育种是保障国家安全的重大需求；2.全面实现作物分子育种相关技术突破；3.加速作物分子育种研发和产业化。 常规育种和分子育种比较：1.常规育种表现型选择时，会受时空因素影响，而分子育种不会；2.常规育种来源广，育种亲本贫乏；分子育种基因来源广，基因资源丰富。3.常规育种基因局限于种内，少数局限于亚种间；分子育种基因交流不受物种限制。4.常规育种目标性状有不明确性；分子育种目的基因功能已知，目标性状明确。5.最明显特征：常规育种选择时间长；分子育种选择时间短，可调控基因及其产物的功能、表达。 分子育种与传统育种关系：分是传的延伸和发展，二者是互补、嫁接、结合的关系，常规育种与分子育种形成了现代作物育种。 二、作物分子标记育种 遗传标记：指可追踪染色体，染色体某一节段，某个基因座在家系中传递的任何一种遗传特性。两个特点：可遗传性、可识别性。 在植物遗传育种研究中可被应用的遗传标记应具备以下四个条件：1.多态性高；2.最好表现为共显性，能够鉴别出纯合基因型和杂合基因型；3.对主要农艺性状影响小；4.经济方便，容易观察记载。 植物中常用的遗传标记： 形态学标记：即植物的外部形态特征，主要包括肉眼可见的外部特征，如：矮秆、紫鞘、卷叶等；也包括色素、生理特性、生殖特性、抗病虫性等有关的一些特性。 细胞学标记：即植物细胞染色体的变异：包括染色体核型（染色体数目、结构、随体有无、着丝粒位置等）和带型（C带、N带、G带等）的变化。生化标记：利用电泳技术对蛋白质、酶等生物大分子进行鉴定。主要包括同工酶和等位酶标记。 分子标记 分子标记的类型：RFLP、RAPD、AFLP、SSR 分子标记：在生物系统和进化研究中，每个能反应遗传变异的，能提供系统学信息的多态位点称为一个分子标记，在遗传育种研究中每个与感兴趣的性状或目的基因链锁的多态性位点也称为一个分子标记。特点：1.表现稳定（DNA形式）；2.数量多；3.多态性高；4.表现中性，不影响目标性状表达；5.区别Aa和AA；6.成本不太高。 分子标记技术：能提供分子标记的分子生物学技术。特点（优点）：1.分子标记技术选用的分子信息比较稳定；2.提供遗传信息量是无限的；3.能很好区分同源性和相似性；4.能提供物种间比较共同的尺度；5.打开了遗传学研究的大门。 三、DNA PEX（异基磺原甲酸）提取方法的具体步骤包括：1.研磨：加入液氮研磨后，放入液氮预冷的离心管，尽量用2ml管，研碎材料不超过离心管一半；2.水浴：加800ul的PEX提取液，充分混匀，65℃水浴45分钟，期间混匀3次，动作不能剧烈；3.离心：12000rpm室温离心10分钟，取灭过菌管，将上清液转入，再次离心；4.沉淀DNA：离心后上清液再次转移，在装有转入上清液的离心管中加1/10体积的3mol/l醋酸钠和1倍体积的异丙醇，混匀，放入-20℃的冰箱中至少沉淀30分钟；5.洗DNA：离心15分钟，倒掉上清液，70%酒精洗所得的DNA，分两次进行；6.室温干燥：用适量的TE溶解DNA；7.再次离心：DNA中的杂质和不溶物会 沉于离心管底部，将上清转移到5ml的离心管中，管壁标记材料名称； 8.检测DNA质量及浓度，放入冰箱。 DNA提取注意事项：1.提取材料尽量要幼嫩叶片；2.整个提取过程应低温， 一般利用液氮、冰浴；3.当DNA处于溶解状态，尽量减弱溶液涡旋，动 作要柔缓。 DNA降解的外源因素：1.外界物理因素：温度、湿度；2.化学因素：PH 值、水解反应、氧化反应；3.生物因素：酶解及微生物侵染等作用。这些 因素都直接与DNA的构型分子组成有关。 四、植物DNA的分子和检测 在琼脂糖凝胶电泳中影响DNA迁移的因素：DNA分子质量、DNA分子 构型、琼脂糖、凝胶浓度、电场强度、EB影响。 聚丙烯酰胺凝胶电泳电泳板的制备：①清洗电泳板②处理电泳板③组装 电泳板④电泳板灌胶。电泳板灌胶是最关键的一步。 影响泳动速度的因素：①电场强度②缓冲溶液的PH③缓冲溶液的离子强 度④电渗⑤焦耳热⑥筛孔 五、RAPD标记 RAPD标记技术的实验原理： RAPD标记技术的应用：①RAPD标记可用于植物亲缘关系及种质资源遗 传多样性分析②RAPD标记构建分子标记遗传连锁图谱③对优异基因定 位及优异性状的选择④构建DNA指纹图谱及品种鉴定⑤鉴定及标记外援 染色体片段⑥分子标记辅助育种 RAPD标记技术的特点：1.优点：①RAPD标记技术中使用的随机引物， 不需要预先了解目的基因和相应的序列，引物价格便宜，成本较低；② RAPD标记技术操作技术简单，试验周期短、能在较短时间筛选大量样品 ③选用引物没有种属限制④需要模板量较少⑤无需借助于有伤害性的同 位素，耗费的人力物力少⑥灵敏度高⑦可以覆盖整个基因组⑧RAPD产物 有大于50%的条带扩增于单拷贝区。2.缺点：①用于二倍体生物时，不能 很好的区别杂合子和纯合子②在某种情况下，实验重复性不高，实验结果 可靠性低③使用效果受生物种类的影响 如何简单设计一个实验，运用RAPD标记分析植物间的遗传多样性？ 六、SSR标记 SSR标记技术实验原理：SSR即简单重复序列，又称微卫星DNA，根据 微卫星DNA两端的单拷贝序列设计一堆特异引物，利用PCR技术，扩 增每个位点的微卫星序列，通过电泳分析核心序列的长度多态性。一般的， 同一类微卫星DNA可分布于整个基因组的不同位置上，而通过其重复的 次数不同以及重复程度的不完全而造成每个座位的多态性。SSR标记的 多态性丰富，重复性好，其标记呈共显性，且在基因组中分散分布，因此 可作为遗传标记。 SSR标记技术的应用：SSR标记技术已被广泛用于遗传图谱构建，品种 指纹图谱绘制及品种纯度检测，以及目标性状基因标记等领域。特别在人 类和哺乳动物的分子连锁图谱中，微卫星标记已成为取代RFLP标记的第 二代分子标记。 SSR标记技术特点：1.优点：①数量丰富，覆盖整个基因组，揭示的多态 性高②具有多等位基因的特性，提供的信息量高③以孟德尔方式遗传，呈 共显性，可鉴别出杂合子和纯合子④每个位点由设计的引物顺序决定⑤结 果重复性高，稳定可靠⑥DNA用量少，对DNA质量要求不高，操作简 单⑦SSR标记一般检测到的是一个单一的多等位基因位点⑧SRR序列的 两侧序列常较保守，在同种而不同遗传型间多相同⑨需要事先知道重复序 列两侧的DNA序列的信息来设计引物，因此引物开发成本高，但一旦开 发，同行受益无穷。2.缺点：①开发和合成新的SRR引物投入高、难度 大②现有的SSR标记数量有限，不能标记所有的功能基因，不能构建饱 和的SRR遗传图谱③SSR多态性的检测和应用很大程度上依赖PCR扩增 的效果④SSR座位突变率高，对变异反应非常敏感等。 SSR标记如何设计引物：①建立基因组DNA的质粒文库②根据欲得到的 SRR类型设计并合成寡聚核苷酸探针，通过菌落杂交筛选所需重组克隆 ③对阳性克隆DNA插入序列测序④根据SSR两侧序列设计并合成引物⑤ 以待研究的植物DNA为模板，用合成的引物进行PCR扩增反应⑥高浓 度琼脂糖凝胶，非变性或变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其多态性。 七、AFLP AFLP标记技术的原理：AFLP技术是基于PCR反应的一种选择性扩增限 制性片段的方法。由于不同物种的基因组DNA大小不同，基因组DNA 经限制性内切酶完全消化后，在限制性片段两端连接上人工接头作为扩增 的模板。实际的引物与接头和酶切位点互补，并在3’加上2~3个选择性 碱基，因此在基因组被酶切后的无数片段中，只有一小部分限制性片段被 扩增，即只有那些与引物3’端互补的片段才能进行扩增，称为选择性扩 增。为了对扩增片段的大小进行灵活的调节，一般采用两个限制性内切酶。 扩增产物经放射性同位素标记、聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，可产生数量丰 富的带型标记，然后根据凝胶上DNA指纹的有无来检测多态性。分辨率 高，是一种十分理想和高效的遗传标记。 所用的两种酶：酶切频率较高的限制性酶，酶切频率较低的稀有酶；（4 个识别位点的Mse I,6个识别位点的EcoR I） AFLP引物包括3部分：5’端的与人工接头序列互补的核心序列，限制性 内切酶特定序列和3’端的选择性碱基。 AFLP的应用：①可用于构建分子遗传连锁图谱②可用于构建指纹图谱， 进行品种鉴定③可用于种内和种间的遗传多样性研究④可用于分子标记 辅助选择育种⑤可用于基因定位基因克隆的研究。 AFLP标记技术特点;1.优点：AFLP不需要预先知道DNA序列的信息， 因此可以用于没有任何分子生物学研究基础的物种，概括其特点如下：① 用于AFLP分析的限制性内切酶与选择性碱基组合的数目和种类很多② AFLP多态性远远超过其他分子标记③多数表现孟德尔方式遗传④模板 用量少，且对模板浓度的变化不敏感⑤AFLP标记中由于扩增片段较短， 其分辨率很高⑥由于利用特定引物扩增，退火温度高，因而假阳性低，可 靠性高⑦AFLP分析的大多数扩增片段与基因组的单一位置相对应，可用 于分析基因组DNA及克隆相应的DNA片段，可作为遗传图谱和物理图 谱的位标和联系两者的桥梁。2.缺点：①AFLP标记技术试验中对样品 DNA的质量要求较高②内切酶质量要求比较高③技术难度高，成本比较 昂贵④很难鉴别等位基因⑤受专利保护，目前用于分析的试剂盒价格昂 贵，分析成本高⑥实验中产生的大量谱带，对其分析和解释有时存在困难， 需要借助计算机软件的帮助。 DNA甲基化：是由DNA甲基化酶催化的一种天然修饰方式。甲基化是 基因组DNA的一种主要的表观遗传修饰方式，是调控基因组功能的重要 手段。本质上只影响表型而不影响基因型改变。 RFLP标记：限制性片段长度多态性标记 PCR：聚合酶链式反应 RAPD标记：随机扩增多态性DNA标记 AFLP标记：扩增片段长度多态性标记 SSR标记：简单序列重复标记
一、名词解释 1 作物分子育种: 直接从分子水平上改变某一作物品种基因组成而创造可稳定遗 传变异来进行新品种培育的过程，称为作物分子育种。 2 基因组: 一个物种单倍体细胞所含有的整套染色体，物种全部遗传信息的总和， 包括核基因组和细胞器基因组。 3 人工染色体: 人工组建的具有染色体功能的DNA分子。 4 功能标记: 称诊断标记，是基于生物功能已知的引起表型变异的基因内部序列多 态性位点开发的分子标记。 5 分子设计育种: 利用作物基因组学蛋白质组学和代谢组学的生物数据，借助生物信息学的方法和手段，对整个基因组控制作物重要农艺性状的基因及基因网络进行 分子水平上的设计和操作，进而培育作物新品种的过程。 6 基因组学: 研究基因组结构、功能和进化的科学。 7 染色体工程：按照人们预定目标，采用一定的方法和步骤，通过染色体操纵改变 生物染色体组成并进而改变其遗传性的过程。 8 物理图谱：用分子生物学方法直接检测DNA标记在染色体上的实际位置绘制成的图谱。 9 序列图谱：以某一染色体上所含的全部碱基顺序绘制的图谱。
10 遗传图谱：指基因或DNA标记在染色体上的相对位置与遗传距离。通常用cM表示（基因或DNA片段在染色体交换过程中分离的频率）。 11 转录图谱：以EST为位标，根据转录顺序的位置和距离绘制的图谱，它是染色 体DNA某一区域内所有可转录序列的分布图，是基因图的雏形。 12 同源：如果两条或多条序列拥有共同祖先，则称它们同源。 13 直系同源：不同物种间，功能相同或相似的序列来源于共同祖先的现象。 14 并系同源：同一物种中，由于基因倍增事件产生相似序列的现象。 15 异同源：指物种间遗传物质平行转移的现象。 16 染色体转导：（染色体介导的基因转移技术）将同特定基因表达有关的染色体 或染色体片段转入受体细胞，是该基因得以表达，并能在细胞分裂中一代一代地传 递下去，又称染色体转导。 17 序列比对：通过比较生物分子序列，发现它们的相似性，找出序列之间共同的 区域，同时辨别序列之间的差异，从而揭示生物序列的功能、结构和进化的信息。 二、填空 1国际作物分子育种领域主要争夺的焦点是生物基因资源。 2作物分子育种大致经历了常规育种阶段、生物技术渗透阶段和分子育种阶段。 3TRAP标记是利用生物信息工具和EST数据库信息, 产生目标候选基因区多态性标
作物育种学各论 水稻育种试题库 一、名词解释 1、垩白质：是松散的淀粉，易碎，外观差 2、糊化温度：即在米饭蒸煮时，稻米淀粉粒加热吸水膨胀至不可逆时的温度。此时淀粉粒在偏光显微镜下失去双折射现象，所以也称双折射终点温度。 3、糙米率：稻谷去除果皮后的% 4、精米率：糙米去除种皮、胚后的% 5、整精米率：去除碎米后的整米% 14、短日高温生育性 15、雄性不育系 16、雄性不育保持系 17、雄性不育恢复系 18、孢子体不育 19、配子体不育 20、光敏核不育性 二、填空题 1、水稻是世界上最重要的两大粮食作物之一，其栽培面积和总产仅次于小麦。全世界种植水稻的国家和地区有112个之多，但栽培面积集中在亚洲，占世界水稻总栽培面积的90 %以上。 2、水稻是我国最重要的粮食作物，总面积、总产量及单位面积产量均居全国粮食作物首位。 3、我国是水稻原产地之一，亚洲栽培稻的祖先种普通野生稻分布极广：南起海南三亚，北至江西东乡，西起云南盈江，东至台湾桃园。 4、我国水稻分布跨越热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带等五个气候带，世界上种稻最北点在我国黑龙江省漠河，53°27’N 。 5、我国水稻育种史上水稻矮化育种和杂交水稻两大事件被誉为水稻的绿色革命。 6、50年代标志着我国水稻矮化育种新纪元的3个里程碑式的矮杆品种是 矮脚南特、广场矮、台中在来1号。 7、我国水稻区划分华南双季稻稻作区、华中双单季稻稻作区、
西南高原单、双季稻稻作区、华北单季稻稻作区、东北早熟单季稻稻作区、 西北干燥区单季稻稻作区等6个稻作区。 8、江苏属于华中双单季稻稻作区，按照本省的水稻区划又可分太湖稻作区、 镇宁扬丘陵稻作区、沿江稻作区、里下河稻作区、沿海稻作区、徐淮稻作区等6个稻作区。 9、根据江苏的地理位置和生态条件，适合本省种植的粳稻品种为、 、、等4个熟期类型。 10、水稻的产量构成因素主要有穗数、每穗粒数、结实率、千粒重。 11、生产上栽培的水稻品种千粒重一般为 18 至34 g。 12、稻米品质具体包括外观品质、蒸煮和食用品质、加工品质和 营养品质。 13、根据国家优质稻谷标准，稻米的外观品质指标主要有胚乳的半透明性和 垩白质2项，籼稻还包括粒型指标，用长宽比衡量。 14、根据胚乳的透明程度，可将稻米分为两类，糯稻米为不透明，普通稻米为不透明、模糊和半透明。一般直链淀粉含量低于 2 %的称为糯稻。 15、国家优质稻谷标准衡量稻米蒸煮品质的指标有直链淀粉含量和胶稠度 2项。 16、与粳米相比，通常籼米的直链淀粉含量高。 17、糊化温度常用胚乳碱扩散值来表示，糊化温度越低，胚乳碱扩散值越高。 18、胶稠度用米胶冷后的凝胶长度来衡量，凝胶长度越长，则胶稠度软。 19、水稻的最重要的两大病害是指稻瘟病和白叶枯病。 20、近年来生产上逐年扩展、发生严重的水稻病害有条纹叶枯病和纹枯病，它们均是由灰飞虱传播的病毒病。 21、目前生产上应用的籼稻品种株高多由矮秆基因sd-1控制，矮秆表现为半矮生型。 22、水稻生育期的长短与水稻的感光性、基本营养生长特性和感温性有关。 23、水稻花青素着色遗传是受 C 、 A 、 P 所构成的一个互补系统控制。 24、稻米的胚乳是3倍体组织，正反交WX（或wx）基因的剂量效应对杂种F1稻米的直链淀粉含量，影响很大。 25、水稻的学名是Oryza sativa L.，属禾本科稻属（Oryza）。 26、稻属中有两个栽培种，即亚洲 \ 普通栽培稻和非洲 \ 光身栽培稻。 27、普通栽培稻分籼亚种、粳亚种 2个亚种。
水稻抗逆优质分子设计育 种创新团队 The following text is amended on 12 November 2020.
团队创新助力中国农业科研 --水稻优质、抗逆分子设计育种创新团队 团队首席科学家黎志康（左三） 2003年8月，作为中国农业科学院国外引进人才，黎志康带领他实验室的团队一起回国，成为近年来中国农科院团队整体引进回国的杰出代表。5年来，以黎志康博士为首席科学家，万建民、王健康、赵开军、徐建龙等农科院一、二级人才为骨干队伍的“水稻抗逆、优质分子设计育种创新团队”，集中优势研究力量和科技资源，充分发挥多学科综合交叉优势，围绕国家重大需求，以近年来国内外倍受关注的“分子育种理论与技术”为生长点和切入点，重点攻克抗逆、优质分子育种理论与技术体系，对水稻抗逆、优质等复杂性状进行深层次基因挖掘和种质创新，分离重要功能基因和进行品种分子设计，取得一系列突破性进展。 团队还充分发挥骨干成员在知识结构上的互补性，以及研究方向相对集中的特点，开展水稻抗逆复杂性状的遗传网络解析和植物分子育种新方法等研究。提出的种质资源大规模回交导入结合DNA分子标记技术高效发掘优异隐蔽基因的分子育种策略，已成为国内外种质资源有利基因挖掘和育种利用的主导方法，居国际领先水平。 该团队依托于农作物基因资源与遗传改良国家重大科学工程，拥有分子育种和分子设计的高效平台及全国水稻分子育种协作网；目前主持国家973、863、农业部948、转基因专项、支撑计划、行业科技及盖茨基金、国际挑战计划等国内外重大项目32项，年均合同经费达5034万元。在北京昌平和海南南滨建有规模化试验场，为本团队研究工作顺利的开展提供全方位的保障。 团队力争在3～5年内在多方面取得重要进展，创建水稻抗逆、优质的分子育种理论与技术体系，研制选择导入系QTL和品种分子设计的计算机软件，克隆优质、抗逆基因，通过分子设计培育高产、优质、抗逆新品种，大力促进我国水稻分子育种的发展和进一步提升我国在这一领域的国际竞争优势，将团队建设成为一支在国内外有影响的一流团队。 “宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”。水稻抗逆、优质分子设计育种创新团队将继续发扬“严谨、勤奋、开放、创新”的团队精神，在复杂数量性状
植物分子育种复习题 分子植物育种：依据分子遗传学，遗传学和植物育种学的理论，利用DNA重组技术和DNA标记技术来改良植物品种的新型学科。 分子标记：DNA水平上遗传多态性的直接反映，是直接以DNA多态性为基础的遗传标记。 SSR：微卫星或简单序列重复,以2-6个核苷酸为基本单元的简单串联重复序列。 InDel：插入缺失标记，指的是两种亲本中在全基因组中的差异，相对另一个亲本而言，其中一个亲本的基因组中有一定数量的核苷酸插入或缺失。根据基因组中插入缺失位点，设计一些扩增这些插入缺失位点的PCR 引物，就是InDel。 CAPS：先对样品DNA进行专化性扩增，再用限制性内切酶对扩增产物进行酶切检测其多态性，称为CAPS 标记。 SNP：具有单核苷酸差异引起的遗传多态性特征的DNA区域，可以作为一种DNA标记，即SNP。 基因功能标记：根据已克隆的基因序列开发的分子标记，标记和基因共分离，能完全准确地跟踪和识别基因。 显性标记：仅能检测显性等位基因，不能够区分纯合和杂合基因型的遗传标记。有RAPD、AFLP、ISSR、STS。 共显性标记：同时能检测出显性和隐性等位基因，能够区分纯合和杂合基因型的遗传标记。有RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR、SCAR、STS、CAPs。 特异引物PCR标记：针对已知序列的DNA区段而设计的，具有特定核苷酸序列，引物长度通常为18-24核苷酸。常用的特异引物PCR标记主要有SSR标记、SCAR标记、STS标记及RGA标记等。 随机引物PCR标记：所用引物的核苷酸序列是随机的，其扩增的DNA区段是事先未知的。常用的随机引物PCR标记主要有RAPD、AP-PCR、DAF、ISSR等。 基于PCR的分子标记有：1. 特异引物PCR标记主要有SSR标记、SCAR标记、STS标记及RGA标记；2. 随机引物PCR标记主要有RAPD、AP-PCR、DAF、ISSR。 基于限制性酶切和PCR相结合的分子标记有AFLP标记和CAPS标记。 RIL群体：杂种后代经过多代自交而产生的一种作图群体。通常从F2代开始，采用单粒传代的方法来建立。 DH群体：单倍体经过染色体加倍形成的二倍体称为加倍单倍体或双单倍体(DH)，由它们组成的群体为DH 群体。 LOD值：假设两座位间存在连锁（r < 0.5）的概率与假设没有连锁（r = 0.5）的概率。这两种概率之比可以用似然比统计量来表示，即L（r）/L（0.5），其中L（）为似然函数。为了计算方便，常将L（r）/L（0.5）取以10为底的对数，称为LOD值。 BSA：将高值和低值两组个体的DNA分别混合，形成两个DNA池，然后检验两池间的遗传多态性。 RCA：源于BSA的方法，可用于隐性分析。
我国大豆分子设计育种成果与展望 田志喜1* 刘宝辉2 杨艳萍3 李 明1 姚 远4 任小波4 薛勇彪1 1 中国科学院遗传与发育生物学研究所 北京 100101 2 中国科学院东北地理与农业生态研究所 哈尔滨 150081 3 中国科学院文献情报中心 北京 100190 4 中国科学院 重大科技任务局 北京 100864 摘要 大豆是重要的粮油兼用作物，同时也是人类优质蛋白及畜牧业饲料蛋白的主要来源，在我国粮食结构中占有 重要地位。目前，我国育种技术主要以常规育种为主，大豆科学研究和生产水平明显落后于美国。通过中国科学院战略性先导科技专项（A 类）“分子模块设计育种创新体系”的实施，已经鉴定到若干高产、优质分子模块，解析了部分重要农艺性状的模块耦合效应，创制了一批大豆优异种质材料，成功培育多个高产、优质的初级模块大豆新品种，初步建立了大豆分子模块设计育种体系。未来，应继续加强种质资源的系统评价、挖掘利用和创制，推动自主性整合公共数据库构建，健全数据共享机制，大力开展大豆高产稳产突破性技术和豆粕替代饲料的研究，加快分子设计育种和人工智能育种创新体系建设，培育具有突破性的大豆新品种，创制绿色高效栽培技术，增强我国大豆自产能力，缓解大豆需求缺口。 关键词 大豆，育种技术，分子模块设计育种，分子模块，模块耦合与组装 DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2018.09.004 *通讯作者 资助项目：中国科学院战略性先导科技专项（A 类）（XDA 08000000）修改稿收到日期：2018年8月27日 ① USDA. https://https://www.doczj.com/doc/9213256611.html,/psdonline/app/index.html#/app/advQuery. 专题：分子模块设计育种 Designer Breeding by Molecular Modules 1 我国大豆产业与科研现状 1.1 大豆是我国食用油和饲料的主要来源，供需矛盾日 益突出 大豆是重要的粮食作物和经济作物，为人类提供丰富优质的油脂和蛋白资源。无论大豆油还是作为饲 料的豆粕，我国一直都是消费大国，消费量居世界第一 位。仅 2017 年，我国消费大豆油 1 740 万吨，占全球消费总量的 30.9%；消费豆粕 7 407 万吨，占全球消费总量的 31.7%①。 随着人口增长、人民生活水平提高和饮食结构的变化，我国对大豆的需求逐年增加，供求矛盾日益突出。
摘要：分析了杂交育种在现阶段水稻育种中的地位，同时就现阶段如何认识和应用杂交育种的方法进行探讨，继续发挥杂交育种在作物改良中的重要作用。 关键词：水稻；杂交育种；实践 现代水稻育种中系统选育、杂交育种、理化诱变、远缘杂交、组织培养、基因工程、分子标记辅助育种等手段普遍用于育种实践，但乐于被育种家采用的育种方法主要还是杂交育种。纵观20年江苏省水稻育种历史，大部分水稻优良品种都是采用杂交育种方法选育成功的。因此，在过去、现在和将来，杂交育种仍是水稻新品种选育、品种改良的重要方法之一。 1 杂交育种方法的技术优势 1.1 杂交育种产生的后代遗传背景丰富 杂交育种通过单交、复交、回交、聚合杂交等多种手段，能扩大遗传背景，丰富变异类型，容易选育产量潜力高、稻米品质好、综合性状优的品种。如武育粳3号就是复合杂交选育的，两个单交母本选用了北方早粳中丹1号，父本79-51和扬粳1号都是曾经在苏南较大面积栽培的晚粳稻。该品种自推广后一直是江苏省及邻近省份的主栽品种之一，1998年成为我国年推广面积最大的常规稻品种，面积为426万hm2，武育粳3号无疑是江苏省粳稻育种的重大突破。 1.2 杂交育种通过基因重组、互作、互补、积累，在后代容易产生优良性状 杂交育种可以通过基因重组将不同亲本的优良基因集中于新品种中。同时，不同显性基因互作或互补也产生新性状，因为互作的基因在两亲本上，通过杂交可使互补基因相互结合而产生新性状。基因积累有时也能产生超亲性状，对数量性状来说，由分散在双亲中的微效多基因累积在后代中引起，也就是超亲育种[1]。 1.3 杂交育种方法灵活多变 组合配置、杂交方式、 水稻杂交育种的实践与思考 王俊仁 周凤明 吕宏飞 沈会生 滕志英 李建芹 扬国友 张安存（江苏省大华种业集团有限公司，南京210002） 的研究机构提纯生产，不能由棉花种子公司自行生产。棉花商品种子的扩繁，采用棉花商品种子质量认证制度，委托满足条件的师团进行，确保棉花生产种子质量。这种“育、繁、推、销”一体化的管理体系可以保证棉花推广品种少而精，更有助于实行单种、单收、单销，同时还可以防止棉花品种的混杂退化，延长棉种的使用寿命。 抓质量，创品牌 在市场经济运行机制下，种子产业化面临的竞争主要体现在品种质量和品牌等方面。首先要狠抓棉花种子质量。一是从决策管理者到生产经营者都要树立起这一意识，即质量就是生命，切实抓好每一关，各尽其责；二是要提高种子质量管理水平，棉花原（良）种场一定要严格按照棉花原种的生产技术操作规程，必须实行“一场一种”制，搞好隔离繁殖与提纯复壮等相关工作，在田间选择、棉种子收购与机械加工过程中做到全程质量监控；三是要提高育种的技术高度，充分利用科研所的技术优势，如生化技术和分子标记技术等高新科学技术的运用，势必为种子质量的提高提供坚实的保障。 其次要实施棉花种子品牌战略。具体做法包括种子基地的建设，特色棉花品种的打造；树立良好的公司形象，加强服务管理；加强宣传工作，通过各级师团连队的报栏、宣传栏，相关的平面媒体和新媒体的运用，专家咨询和田间示范等形式扩大棉花品牌宣传，扩大社会的认知度。 参考文献 [1] 陈淑君.种子管理工作中的问题及建议.中国种业，2005，9：32 [2] 龙艳.对《种子法》品种审定制度的修改建议.中国种业，2011，12：17-19 [3] 黄其振.国际种业的发展与中国种业战略对策：种子工程与农业发展. 北京：中国农业出版社，1997：168-197 [4] 周关印，郑文俊.我国棉种技术创新及产业化对策.中国农学通报，2002，18（3）：82-84，114 [5] 霍学喜，石爱虎.我国种业发展的理论框架与政策分析.经济问题，1997，5：30-33 [6] 洪明秀.中国种子产业化发展的主要对策：种子工程与农业发展.北京：中国农业出版社，1997：208-234 （收稿日期：2012-03-20 ）