中国野生稻遗传资源的保护及其在育种中的利用
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野生稻优良基因的发掘利用研究进展在稻属(Oryza Linnaeus)中,仅2个为栽培种,其余20余种均为野生稻,包括AA、BB、CC、BBCC、CCDD、EE、GG、FF、HHKK、HHJJ 10种染色体组[1]。
我国的野生稻资源较为丰富,其中云南地区就包含了中国仅有的3种野生稻,即药用野生稻(O.officinalis Wall)、疣粒野生稻(O.meyeriana Bail)和普通野生稻(O.rufipogon Griff)[2]。
野生稻由于长期在野生状态下生长,经过抵御病虫害的侵袭和不良环境的自然选择,蕴含了大量的优良基因,是一个天然的基因宝库[3]。
但栽培稻由于长期经人为的选育和驯化,许多有利基因被定向选择而过滤掉,致使其具有传狭窄性和单一性,大大降低了抵抗病虫害侵袭和忍受各种逆境的能力。
解决此问题的有效方法,就是从野生稻中发掘栽培稻已丢失的优良基因,并应用于栽培稻的遗传育种,以拓宽其遗传基础。
现已从野生稻中发掘出抗病虫、耐旱、耐寒、高产及其他许多有用基因[4]。
对这些优良基因进行分子标记定位,有助于及时发掘并充分利用野生品种资源,为栽培稻育种做出贡献。
目前迅速发展的分子生物技术促进了这一领域的研究,现对多年来野生稻中优异基因的发掘和分子标记定位,以及这些基因在栽培稻中的转移利用作一综述。
1野生稻抗虫基因发掘及定位自20世纪70年代起,许多国家相继开展了水稻稻飞虱抗性基因的发掘工作,其中发现的部分抗性基因来自野生稻。
目前已经有10多个抗稻飞虱基因从5种不同的野生稻资源中找到并鉴定。
在澳洲野生稻(Oryza australiensis)中,发掘的抗褐飞虱有Bph10和Bph18。
其中Bph10是由Ishii et al[5]鉴定出的,是1对显性的抗虫基因,且被定位在第12号染色体上,与RG457相距3.68 cM。
研究表明:Bph10抗褐飞虱生物型1、2、3。
Bph18由Jena et al[6]鉴定出,被定位在第12号染色体上S15552和RM463之间。
农作物遗传资源保护与利用第一章:引言农作物遗传资源是农业发展的重要基础,也是人类文明和物质生产的重要财富,对于丰富人类的食物种类、改良农作物品质、提高农作物生产力都具有非常重要的作用。
随着人口增长和食物需求的不断增加,农作物的品种和数量必须得到保护和利用,避免灭绝和遗失。
因此,农作物遗传资源的保护和利用就成了一个十分重要和紧迫的问题。
第二章:农作物遗传资源的定义和分类农作物遗传资源就是指那些在人类活动中已经或潜在地被利用的植物遗传资源。
根据农作物的类型和使用目的,农作物遗传资源可以被分为以下几大类:1. 野生作物遗传资源:指已经或可能潜在地被利用的与人工作物亲缘关系接近的野生植物种类和种群,例如野生米和野生小麦等。
2. 本地作物遗传资源:指已经或可能潜在地被利用的原生遗传变异丰富、适应栽培生存环境独特的地方农作物种类和种群,例如蜜柚和茶花葱等。
3. 品种遗传资源:指栽培品种的遗传变异基础和基因库,包括已知及未知的异种或杂交等方法培育的新品种,例如水稻万寿菊和卖饺子高粱等。
4. 分子遗传资源:指与农业有关的分子基因组数据等,包括不同物种的基因组、转录组和代谢组数据等。
以上四类农作物遗传资源,都是农业生产和发展必不可少的资源。
第三章:农作物遗传资源的重要性1. 保持农作物品种的多样性:农作物遗传资源的保护可以维持和恢复农作物品种的多样性,避免品种的灭绝和遗失,保障农业的持续发展。
2. 提高农作物品种的适应性和抗逆性:农作物遗传资源中存在着丰富的基因组变异和适应性基因,这些基因可以帮助农作物适应各种生态环境和应对各种自然灾害。
3. 促进农作物品种的改良:通过遗传改良,可以利用和整合农作物遗传资源中各种基因和性状,快速开发出新的、高产、优质、抗病等的农作物品种。
4. 推进农业生产方式的转变:农作物遗传资源还可以探索新的作物种植模式,比如有机农业、设施农业、精准农业、农业生态等,推动农业生产方式的转变和升级。
植物遗传资源学报 2024,25 (4 ):495-508DOI:10.13430/ki.jpgr.20231029001 Journal of Plant Genetic Resources我国水稻种质资源创新研究与利用进展杨德卫1,张海峰2,余文权3(1福建省农业科学院水稻研究所,福州 350019;2福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所,福州 350000;3福建省农业科学院茶叶研究所,福州 350000)摘要:农业种质资源主要包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源。
截止到2023年,我国保存的作物种质资源有超过54万份,其中有8万多份是水稻种质资源,如何对这么庞大的水稻种质资源进行精确评价与利用,这将对今后水稻种质创新与育种具有重要意义。
本文梳理了我国水稻种质资源收集、评价与精确鉴定、水稻新品系创制、水稻杂种优势利用、水稻种质创制新技术、新方法以及水稻优异基因资源的挖掘与利用等方面的进展,并归纳形成了水稻种质资源创制与利用的新模式。
最后,本文就当前水稻核心种质构建、种质资源鉴定与挖掘以及种质资源共享共赢机制等方面的问题进行了探讨,并就如何加强专用型核心种资的构建、种质资源的精确鉴定、种质资源的创新研究、种质资源的共享机制以及种质资源的合作交流进行了分析与展望,以期为进一步深入开展水稻种质资源鉴定评价与创新利用提供一定的参考和帮助。
关键词:水稻;种质资源;创新;利用;基因Progress on Innovative Research and Utilization of RiceGermplasm Resources in ChinaYANG Dewei1,ZHANG Haifeng2,YU Wenquan3(1Rice Research Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350019;2Institute of Resources, Environment and Soil Fertilizer, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350000;3Tea Research Institute,Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350000)Abstract:Agricultural germplasm resources mainly include crops,livestock and poultry,agricultural microorganisms and medicinal plants. There are 134,000 crop germplasm resources preserved in China, among which 74,000 are rice germplasm resources. How to accurately evaluate and utilize such huge rice germplasm resources is of great significance in rice germplasm innovation and breeding. In this paper,we reviewed the progress in collection,evaluation and accurate identification of rice germplasm resources,creation of new strains of rice,utilization of heterosis of rice,new techniques and methods of rice germplasm creation,and exploration and utilization of excellent genetic resources of rice,and summarized a new model of rice germplasm resource creation and utilization. Finally,this article discussed the current problems of rice core germplasm construction, germplasm resources identification and mining, and germplasm resources sharing and win-win mechanism. At the same time,we analyzed and prospeced how to strengthen the construction of specialized core seed resources, the accurate identification of germplasm resources, the innovative research of germplasm resources,the sharing mechanism of germplasm resources and the cooperation and exchange of收稿日期:2023-10-29 修回日期:2023-12-06 网络出版日期:2023-12-19URL: https:///10.13430/ki.jpgr.20231029001第一作者研究方向为水稻优异基因挖掘与利用,E-mail:***************通信作者:余文权,研究方向为茶树资源利用与茶文化,E-mail:****************基金项目:福建省农业高质量发展超越“5511”协同创新工程(XTCXGC2021019);院平台提升建设项目(CXPT20230003);院东西部合作项目(DKBF-2024-12)Foundation projects:Fujian Agricultural High-quality Development Beyond the "5511" Collaborative Innovation Project (XTCXGC2021019);Institute Platform Upgrading Project (CXPT20230003); The College's East and West Cooperation Project (DKBF-2024-12)植物遗传资源学报25 卷germplasm resources, in order to provide some reference and help for further development of the identification,evaluation and innovative utilization of rice germplasm resources.Key words:rice;germplasm resources;innovate;utilization;gene农业种质资源又称遗传资源、基因资源,是指一切对人类具有实际或潜在利用价值的遗传材料[1]。
水稻栽培育种的种质资源水稻是人类历史上最重要的农作物之一,它是全球粮食消费的主要来源。
第一个经济高产的水稻品种“杂交水稻”在中国被发明,从此水稻的全球产量呈现爆发式增长。
这一切离不开水稻栽培育种的种质资源。
本文将探讨水稻栽培育种中的种质资源,包括水稻种质资源种类、起源、特征以及在栽培育种中的应用。
一、水稻种质资源种类及其起源水稻种质资源是指水稻中天然存在的潜在生物学多样性,包括不同类型的基因型、生理和形态类型。
现已有超过13万份水稻种质资源被收集并储存,其中大部分来自亚洲和非洲。
这些种质资源可以分为种玉米某2021的几类,包括:1. 普通稻:常见于亚洲和非洲,一般需要泥涂田,密植,生长期较长。
2. 粳稻:生长期短,一年可以做两季,适合在中国和日本等地种植。
3. 糯稻:粘性大,口感好,主要分布在东南亚、南亚、南部中国和非洲的热带和亚热带地区。
4. 野生稻:野生稻是水稻家族其他野生物种的近缘杂交体,是半野生水稻。
野生稻具有抗性、耐盐、耐旱、耐病、粮食品质、活力等重要特性,因此被广泛应用于水稻育种。
以上四类水稻种质资源在种质特性和适应性上存在巨大差异,是水稻栽培育种研究中不可或缺的种质资源。
二、水稻种质资源的特征及应用水稻种质资源具有以下特征:1. 生长期、生理和形态特征不同:不同的水稻种质资源生长速度、叶形、茎高、灌浆期长短等特点不同。
2. 抗逆性和耐胁迫性较强:野生稻和其它特殊类型的水稻种质资源具有一定的耐旱、耐盐碱、耐虫害、抗病毒、抗癌、抗致癌等特性,已经成为抗逆性育种的重要种质资源。
3. 遗传多样性丰富:水稻种质资源的遗传多样性也非常丰富,水稻杂交所需要的千万级别的种质资源就来自于水稻的这种丰富多样的遗传多样性。
水稻种质资源在水稻育种中的应用范围广泛。
它们可以提供抗虫害水稻、抗病毒水稻、耐盐碱水稻、抗旱水稻、重度疫苗水稻、红色稻、黑色稻等新品种的育成线索,为育种培育提供重要的基础材料。
三、水稻种质资源保护与利用随着社会的发展,农地和生态环境的持续恶化,水稻种质资源保护和利用变得越来越重要。
植物学通报Chinese Bulletin of Botany 2008, 25 (4): 430−436, w w 收稿日期: 2007-11-12; 接受日期: 2008-01-20基金项目: 国家科技支撑计划(No. 2006BA D13B01-11)和广东省科技基础条件项目(No. 2006B60101021)* 通讯作者。
E -mail: lic11111@sina.c om.实验简报.广东高州7个普通野生稻居群遗传结构的SSR 分析陈雨1, 2, 潘大建1, 曲延英2, 范芝兰1, 陈建酉1, 李晨1*1广东省农业科学院水稻研究所, 广州 510640; 2新疆农业大学农学院, 乌鲁木齐 830052摘要 利用32对SSR 引物对来自全部7个自然居群的217份广东高州普通野生稻(简称“高野”)材料进行遗传结构、多样性和遗传聚类分析。
结果表明, 高野各居群因遗传结构存在差异而相对独立, 但各居群之间由于存在基因渗透又具有一定的相似性。
高野总体多样性指数(H t )为0.65, 居群内的多样性(H S =0.431)略大于居群间的多样性(D S =0.392), 二者差异并不显著。
居群间的遗传分化系数(G ST )为0.611, 说明高野群体的遗传差异是由居群内和居群间的遗传分化共同作用的结果。
其中A 、B 、E 居群间, D 、F 、G 居群间遗传相似性较高, C 居群与其它居群之间存在较大差异。
根据7个居群的遗传结构, 结合其地理分布状况, 认为遗传多样性最大的B 和E 居群以及遗传分化最小的C 居群应作为重点对象进行保护。
关键词 遗传分化, 遗传多样性, 遗传结构, 普通野生稻, SSR陈雨, 潘大建, 曲延英, 范芝兰, 陈建酉, 李晨 (2008). 广东高州7个普通野生稻居群遗传结构的SSR 分析. 植物学通报 25, 430−436.普通野生稻(Oryza rufipogon )是亚洲栽培稻的祖先(丁颖, 1957), 为国家二级保护植物, 其中蕴藏着丰富的抗病、抗虫、抗杂草、抗逆、高产和优质等优异基因, 是解决目前水稻生产中诸多难题的宝贵资源。
•2023年高考语文考前冲刺专项训练(全国通用)专题二实用类文本阅读(含解析)【真题回顾】(2022·全国乙卷·高考真题)阅读下面的文字,完成各题。
材料一:雪花是六瓣的这一事实是什么人最先在文献上发表的呢?是中国人。
西汉人韩婴在《韩诗外传》中就指出“凡草木花多五出,雪花独六出”。
这比西方早了1000多年。
可是在其后的古文献中,却没有人去研究雪花为何是六瓣的。
开普勒出于对几何、对称的兴趣,写了一本小书专门来研究雪花为何是六瓣的,尽管他当时所掌握的知识是不足以解释其成因的,但是,他这个方向是很有意思的。
(摘编自杨振宁《对称与物理》)材料二:17世纪初,雪花吸引了德国天文学家开普勒的眼光。
当穿过布拉格的一座大桥时,他注意到落在衣服上的一片雪花,并因此思考它六角形的几何形状。
开普勒认为雪花呈六角形的原因不能通过“材质”寻找,因为水汽是无形且流动的,原因只能存在于某种机制中。
进而,他猜想这个机制可能是冰“球”的有序堆积过程。
显微镜发明之后,雪花成了大受欢迎的观察对象。
英国物理学家罗伯特胡克在1665年出版的《显微术》一书中,展现了他借助显微镜画出的雪花图片,并对雪花晶体结构进行了阐述,这被看作是人类首次具体记录雪花的形态。
(摘编自尹传红《由雪引发的科学实验》)材料三:雪晶会根据其形成的云层中的温度和过饱和度的不同而生成不同的形状,在一些温度范围内雪晶呈柱状,在另一些温度范围内则呈板状。
随着过饱和度的升高,雪晶变得越来越大,形状也越来越复杂。
雪晶的基本形状主要取决于温度:在-2℃左右时呈板状,在-5℃左右时呈柱状,在-15℃左右时又呈板状,在低于-25℃时呈柱状或板状。
雪晶的结构更多地取决于过饱和度,即取决于生成速度:当湿度高时,快速生成的柱状晶体会变成轻软的针状晶体,而六角形板状晶体会变成星状的枝蔓晶体。
随着温度的下降,雪晶的形状会在板状和柱状之间来回变化好几次,而且变化很大:在几度温差范围内,雪晶会从又细又长的针状晶体(-5℃)变为薄而平的板状晶体(-15℃)。
野生稻抗性基因的发掘、定位与利用研究进展王金英;江川;李书柯【摘要】The wild rice is the ancestor of modern cultivated rice.Tens of thousands years ago,ancient human domesticated wild rice into cultivated rice.However,in the process of domestication,about 1/3 alleles and 1/2 genotypes from wild rice has been lost including disease-resistance,insect-resistance,weed-resistance,stressresistance and high yield and quality genes.The genes of disease-resistance(rice blast,bacterial blight,bacterial leaf streak),insect-resistance(rice hopper,yellow rice borer,Cnaphalocrocis medinalis Guenee),stress-resistance(cold resistance,drought resistance,low phosphorous resistance) from wild rice and the utilization of wild rice on rice breeding were summaried in recent years in the paper.%野生稻是现代栽培稻的祖先,几万年前古人类就开始将野生稻逐步驯化成现代栽培稻。
但在野生稻驯化成栽培稻过程中,约有1/3的等位基因和1/2的基因型丢失了,其中包括抗病、虫、杂草、抗逆境基因和高产优质等大量特异基因。
农业遗传资源保护与利用随着人口的增加和环境的变化,农业遗传资源的保护和利用变得愈发重要。
农业遗传资源是指农作物、家畜、水生生物和微生物等种质资源,它们对于粮食安全、农业发展和生态平衡都起着至关重要的作用。
本文将探讨农业遗传资源的保护策略和利用方式,并呼吁人们共同关注和参与。
一、农业遗传资源的保护农业遗传资源的保护是为了维护农作物的遗传多样性,以应对疾病、气候变化和其他灾害的冲击。
下面是几种常见的农业遗传资源保护策略:1. 建立种质资源库:种质资源库是一个重要的保护农业遗传资源的手段。
通过收集、保存和整理各类农作物的种子、幼苗和胚胎样本,种质资源库能够在疾病和灾害发生时提供丰富的遗传资源。
2. 保护自然生态系统:农业遗传资源的保护还需要保护自然生态系统,维护野生农作物和相关的生物多样性。
保护自然环境,禁止非法捕捞和乱砍滥伐等行为,是保护农业遗传资源的基础。
3. 引入新技术:随着科技的发展,新技术对于农业遗传资源保护也发挥着关键作用。
例如,基因编辑技术可以帮助培育耐病虫害的作物品种,提高农作物的适应性和抗性。
二、农业遗传资源的利用农业遗传资源的利用不仅仅是保护,更要注重其应用价值。
下面是几种常见的农业遗传资源利用方式:1. 品种改良:通过利用农业遗传资源中的优良基因,培育出抗病虫害、耐干旱和高产的新品种。
这有助于提高农作物的产量和质量,增加农民的收入。
2. 遗传育种:利用农业遗传资源中的遗传多样性,进行交配和选择,繁育出适应不同环境和市场需求的新品种。
遗传育种是一项复杂而长期的过程,但其成果对农业发展具有重要意义。
3. 培育新作物:利用农业遗传资源,可以发掘和培育新的农作物。
例如,近年来人们重视海洋农业遗传资源的利用,开发海水稻和海洋蔬菜等作物,为解决日益增长的食品需求提供了新的思路。
三、共同关注和参与农业遗传资源的保护和利用是一项艰巨而又重要的任务,需要全社会共同关注和参与。
政府、科研机构、农民和公众都应承担起自己的责任,采取行动:1. 政府和科研机构应加大对农业遗传资源的保护力度,加大投入,建设种质资源库,推动科技创新,培育新品种。