——农作物重要性状(优质、高产、抗逆等)的遗传研究与
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作物育种学知到章节测试答案智慧树2023年最新中国农业大学绪论单元测试1.作物育种的过程,其实是作物在人工控制下的进化过程。
参考答案:对2.由于作物育种中的选择主要为人工选择,可以脱离自然选择来选择符合育种目标的材料,进而培育成可在生产上推广利用的品种。
参考答案:错3.品种是植物分类中的最小单位。
参考答案:错4.水稻杂种优势利用的成功是“第一次绿色革命”的标志性成果。
参考答案:错5.CIMMYT是指:参考答案:国际玉米小麦改良中心6.IRRI是指:参考答案:国际水稻研究所第一章测试1.自花授粉作物表现型与基因型相对一致;异花授粉作物表现型与基因型常常不一致。
参考答案:对2.自花授粉作物自交有害,异花授粉作物自交无害。
参考答案:错3.虽然异花授粉作物品种群体异质,个体杂合,杂合体分离,遗传基础较复杂;但不断自交可导致基因型纯合。
参考答案:对4.下列哪组作物全部为自花授粉作物参考答案:小麦、大麦、大豆、水稻5.下列哪组作物全部为异花授粉作物参考答案:甘薯、银杏、蓖麻、玉米6.下列哪组作物全部为常异花授粉作物参考答案:高粱、棉花、粟、蚕豆第二章测试1.目前,我国作物育种目标中,高产仍为第一位。
参考答案:对2.任何作物中的任何品种都具有时间性和区域性。
参考答案:对3.作物高产的关键是各种产量因素的合理组合,从而得到产量因素的最大乘积。
参考答案:对4.根据不同地区的气候特点,南方稻区,选育大穗、大粒型高产水稻品种;北方稻区,选育矮杆、叶面积较大的高光效水稻品种。
参考答案:对5.在优质品种选育方面,品质指标越高,品种品质越好参考答案:错第三章测试1.遗传多样性中心不一定就是起源中心,起源中心不一定是多样性的基因中心。
参考答案:错2.由于人工创造的种质资源具有一些明显的优良性状,大多可以作为品种进行推广。
参考答案:错3.初级基因库一般包括种内各种材料;次级基因库包括种间材料和近缘野生种;三级基因库包括种间以上材料。
2023年度生物育种研究青年专项项目指南的通告一、总体目标本项目旨在聚焦农业生物高产、优质、抗逆等重要经济性状,支持青年科技人员潜心研究,鉴定和利用优异遗传材料,创建高效育种新技术和新方法,培育优良新品种,以实现我国种业科技自立自强、种源自主可控,推进生物育种研究和人才培养,助力国家乡村振兴战略。
二、重点领域1.农作物育种技术研发:重点支持利用优异种质资源,发展高效育种新技术和新方法,培育具有自主知识产权的优良品种。
2.园艺植物新品种选育:以特有用途林木、乡土草种、新型饲草等为主要研究对象,发展快速驯化理论与新品种(系)选育,研制基于智能植物工厂的育种加速与高效制种工艺。
3.林草新品种(系)选育:以特有用途林木、乡土草种等为主要研究对象,发展快速驯化理论与新品种(系)选育,研制基于智能植物工厂的育种加速与高效制种工艺。
4.农业动物新品种选育:以特有用途畜禽、水产等种业重大需求为主要研究对象,发展快速驯化理论与新品种(系)选育,研制基于智能动物工厂的育种加速与高效制种工艺。
三、项目实施1.资助对象:本项目主要资助具有良好种质资源条件和遗传育种研究背景的青年科技人员。
2.实施期限:项目实施期限一般为3年。
3.资金支持:项目将获得相应的资金支持,用于科研设备购置、实验材料购买、研究生培养等方面。
4.项目管理:项目将由专业机构进行管理,确保项目按照计划顺利进行。
四、申请条件1.申请者应为具有良好科研素质和团队协作精神的青年科技人员,年龄一般不超过40周岁。
2.申请者应具有博士学位或副高级以上专业技术职称。
3.申请者应具备与本项目相关的研究基础和工作经验。
4.申请者应具有良好的学术道德和科研诚信记录。
五、申请方式1.申请者需提交书面申请材料,包括项目计划书、个人简历、研究成果证明等。
2.申请材料需在规定时间内提交至相关机构。
3.申请者在提交申请材料前应仔细核对各项内容,确保材料的真实性和完整性。
4.评审专家将对申请材料进行评审,择优选取符合条件的项目进行资助。
农作物表型性状与基因型研究农作物是人类生产生活的重要物资之一,在农村经济中具有重要地位。
然而,农作物表型性状的发现和研究一直是农业领域亟需解决的难题。
表型性状是指生物个体的一些特征,如形态、颜色、大小、形状和叶翅度等,而表型性状的遗传基础是基因。
因此,对农作物表型性状与基因型的研究是非常必要和重要的。
一、农作物表型性状的调查研究农作物表型性状的调查研究是了解农作物性状、性能和适应条件的重要手段。
通过对农作物的生长发育、产量和品质指标等的全方位调查研究,可以获取大量的信息,可以优化育种方案,提高农作物的适应性和产量。
例如,在水稻中,种植者发现一些品种在干旱条件下产量增加。
科学家对于这些特殊品种进行研究后,发现异染色体可以在干旱条件下提供更大量的收获,另外,还发现植物的化学调节剂也能让植物适应过度水分和干旱环境的变化。
二、基因组信息的探索自从农业基因组测序技术的出现,生物学领域迎来了一个重大变革时代。
基因组学技术为农作物基因组学的快速发展提供了强大的支持。
通过基因组探索,科研人员可以研究到数以万计的基因和非编码RNA的转录和表达,提高对基因组的理解和掌握。
近年来,利用生物芯片技术,人们可以同时检测出数千个基因和基因表达量的变化,对分析农作物大量基因组信息有着重要作用。
以水稻为例,通过基因组学技术我们现在已经知道了许多水稻基因的位置。
科学家们通过对水稻进行基因工程,成功制造了抗霜、抗旱、致病菌抵抗等新型品种。
三、农作物诱变育种技术诱变育种技术又称为基因突变技术。
这是一种利用物理和化学因素使农作物基因突变的方法。
通过诱变育种技术,可以获得多种类型的随机突变基因,从而改善其表型性状。
诱变育种技术可以利用辐射或化学物质的方式突变农作物的基因。
通常情况下,辐射诱变产生的基因突变速度比化学诱变更快,但是运用化学诱变的方法可以获得更多的基因突变类型。
以小麦为例,经过诱变后,解析出奇异小麦的关键基因的位置和性质。
这麦种形态细小、寿命长,其性状表现出对环境变化十分敏感,是分子育种研究的好材料,也是开发生产抗旱、耐盐碱麦的理想材料。
农学中的作物遗传育种作物是人类赖以生存的基础,作物的种植和收获是人类的生计所系。
在农学中,作物遗传育种是一个十分重要的领域,也是一个十分复杂的领域。
作物遗传育种的目标是选育高产、优质、抗病、适应性强的新品种,以适应不同的生态环境和不同的市场需求。
遗传育种的基础遗传是作物育种的基础,作物的特征是由基因决定的,基因指的是生命遗传信息的载体。
在自然界中,基因组组成了生物体,而且随着时间的推移,基因组经历着突变。
通过遗传的方式,一个物种可以在环境的选择下演化成不同的亚种和新种,这些新品种往往具有更加适应生态环境的特征。
作物遗传育种的原理遗传育种是通过基因传递的方式,不断改变作物的自然特征,来适应环境变化和市场需求的。
遗传育种的原理是首先发掘基因的遗传多样性,然后通过人工杂交、后代选择和分析等手段,筛选出有利的基因组合,再进一步选育出更完善的新品种。
遗传材料的选择遗传材料的选择是遗传育种的第一步,它直接影响着遗传育种的成功和失败。
选择遗传材料需要综合考量多个因素,包括表型形态、生理生化指标、遗传距离等。
同时,选材时要注重生态型和潜力,即在不同的生态条件下,作物的适应性能力和生产潜力如何。
遗传多样性的发掘遗传多样性是作物遗传育种成功的基础之一,它是指作物在自然环境中存在的基因多样性。
发掘遗传多样性主要通过野生种、近缘种或者变异种的引进和筛选,或者通过核酸分析和遗传图谱的绘制等手段进行。
遗传改良方法遗传改良方法主要包括人工杂交、基因转化、分子标记辅助选择等手段。
其中人工杂交是最常用也是最传统的遗传改良方法之一,它是将两个亲本杂交,得到新的基因组合,并经过繁殖、选择等步骤,选育出理想的新品种。
基因转化是利用现代生物技术手段,将特定基因加入作物自身基因组中,以增强或增加作物某一特定性状的表现。
遗传育种的发展作物遗传育种是一个不断发展的领域,为了更好地适应市场需求和生态环境,遗传育种技术也在不断升级和完善。
未来,遗传育种技术的发展方向可能会涉及到基因编辑、机器学习等现代科技手段,以更加精准地改良作物的遗传性状,并为人类提供更加健康、美味和营养丰富的食物。
最新国家开放大学电大《科学与技术(本)》形考任务2试题及答案最新国家开放大学电大《科学与技术(本)》形考任务2试题及答案形考任务二一、填空题(每题1分,共10分)1.原子的范围是_10-10_m。
2.原子核的范围是10-14m。
3.夸克的的范围10-20m。
4.原子能释放的方式有三种,分别是原子核衰变、原子核聚变、原子核聚变。
5.在原子能三种释放形式中,其中利用最多是核裂变?6.核电站是利用核聚变链式反应所放出的核能,驱动汽轮发电机组进行发电的设施。
7.三大合成高分子材料是塑料、合成纤维、合成橡胶。
8.分子生物学诞生的标志是DNA螺旋结构的分子模型的确立。
9.蛋白质的基本结构单位是氨基酸。
10.核酸的基本单位是核氨酸。
二、名词解释(每题3分,共18分)1.原子核是原子中非常小的核心部分,几乎集中了原子的全部质量与正电荷。
2.核能是由原子核的变化释放出的能量。
3.纳米材料就是用特殊的方法将材料颗粒加工到纳米级(10-9米),再用这种超细微粒子制造人们需要的材料4.超导材料是能产生电阻趋近于零现象的材料,称为“超导材料”。
5.细胞全能性在多细胞生物中每个体细胞的细胞核具有个体发育的全部基因,只要条件许可,都可发育成完整的个体。
6.基因工程又称为重组DNA技术,是按着人们的科研或生产需要,在分子水平上,用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质(DNA片段),在体外切割,拼接形成重组DNA,然后将重组DNA与载载体的遗传物质重新组合,再将其引入到没有该DNA的受体细胞中,进行复制和表达,生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状,并使之稳定地遗传给下一代。
三、简答题(每题7分,共21分)爱因斯坦质能关系式说明了什么?答:爱因斯坦在关于狭义相对论的第二篇短文中论述了质量与能量的关系△E=(△m)c式中的E为能量,m为质量,c为光速。
光的速度为c=3×10km/s,是一切物质运动速度的最大极限。
从公式中可以看出,物体的能量每增加△E,相应的惯性质量也必定增加△m=△E/c;反之,每减少△m的质量,就意味着释放出△E=(△m)c的巨大能量。
名词解释:作物育种学:研究选育和繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。
作物品种:人类在一定生态条件和经济条件下,根据自身需要所选育的某种作物群体。
该群体具有相对稳定的遗传特性(稳定性,Stability ),同时在生物学、形态学及经济性状上具有相对的一致性(一致性,Uniformity),并在这些性状上与同一作物的其他群体有所区别(特异性, Distinctness)种(species):具有一定的自然分布区和一定的生理化、形态特征的生物群,是分类的基本单位。
种内个体具有相同的遗传性状,可以彼此交配产生后代,种间存在生殖隔离。
亚种(subspecies):不同分布区的同一种植物,由于生境不同导致两地植物在形态结构或生理功能上存在差异。
变种(variety):具有相同分布区的同一种植物,由于微生境不同导致植物间具有可遗传的差异。
作物品质:指作物经济器官满足人类需求的程度。
株型:指作物的茎、枝、叶等主要光和器官在植株上的着生态势。
合理的株型可使作物充分利用光能资源,提高有机物的合成,为高产打好基础。
有性繁殖(Sexually propagating):由雌雄配子结合,经过受精过程形成种子繁衍后代的繁殖类型。
自花授粉(self-pollination )异花授粉(cross-pollination )常异花授粉(often-cross pollination )无性繁殖(Asexually propagating ):不经过两性配子的受精过程繁衍后代的繁殖类型。
自花授粉同一花朵内花粉传到同一朵花的雌蕊柱头,或同一株的花粉传到同株的雌蕊柱头上的授粉方式。
异花授粉雌蕊柱头接受异株花粉受精的授粉方式常异花授粉:同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁衍后代的授粉方式。
自交不亲和性:具有两性花并可形成正常雌、雄配子的某些植物,缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。
自交不亲和性是一种受遗传控制的、提高植物自然异交率的特殊适应性。
解决电脑网络速度慢的方法如何解决电脑网络速度慢的问题随着科技的发展,互联网已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
然而,有时我们会遇到电脑网络速度慢的问题,这不仅会影响我们的工作效率,也会让我们感到沮丧。
那么,有什么方法可以解决电脑网络速度慢的问题呢?首先,我们可以考虑检查网络连接。
网络连接不稳定是导致网络速度慢的常见原因之一。
我们可以尝试重新启动路由器或者调整无线网络信号的强度。
有时候,将路由器放置在更接近电脑的位置,或者使用有线连接,可以提高网络速度。
此外,我们还可以通过更换网络供应商或者升级网络套餐来改善网络连接质量。
其次,我们可以优化电脑的网络设置。
电脑上的一些设置可能会影响到网络速度。
我们可以尝试清理浏览器缓存和历史记录,以及禁用不必要的浏览器扩展程序。
此外,我们还可以关闭自动更新和后台程序,以减少对网络带宽的占用。
另外,定期进行病毒和恶意软件扫描,保持电脑的安全性也是提高网络速度的重要一环。
另一个解决电脑网络速度慢的方法是优化网络传输。
我们可以通过使用更快的网络协议,如802.11ac或者以太网连接,来提高网络速度。
此外,我们还可以尝试使用网络加速器或者VPN服务来优化网络传输。
这些工具可以帮助我们加快网络连接速度,减少网络延迟。
此外,我们还可以考虑升级硬件设备来解决网络速度慢的问题。
有时候,老旧的路由器或者网卡可能无法提供足够的速度。
我们可以考虑购买新的路由器或者网卡,以提高网络传输速度。
此外,升级电脑的内存和处理器也可以改善网络速度。
最后,我们还可以考虑使用一些网络优化工具来解决网络速度慢的问题。
有许多网络优化工具可以帮助我们优化网络设置,提高网络速度。
这些工具可以自动检测和修复网络问题,优化网络带宽的使用,从而提高网络速度。
总之,解决电脑网络速度慢的问题需要我们综合考虑多个因素。
通过检查网络连接、优化电脑设置、优化网络传输、升级硬件设备以及使用网络优化工具,我们可以提高电脑的网络速度,从而提高工作效率和生活质量。
作物遗传育种的作用
作物遗传育种是一门研究作物遗传变异和育种方法的学科,它在农业生产中具有重要的作用。
以下是作物遗传育种的一些主要作用:
1. 提高作物产量和品质:通过遗传育种,可以筛选和培育出具有高产、优质、抗逆等优良性状的作物品种。
这些品种在农业生产中能够提高产量、改善品质,满足人们对粮食和农产品的需求。
2. 增强作物抗逆性:遗传育种可以培育出具有抗病虫害、耐旱、耐盐、耐寒等抗逆性的作物品种。
这些品种能够在恶劣的环境条件下生长,减少农业生产中的损失。
3. 提高农业生产效率:通过培育早熟、高产、适应性强的作物品种,可以缩短作物生长周期,提高单位面积的产量,从而提高农业生产效率。
同时,遗传育种还可以培育出适合机械化作业的作物品种,有利于实现农业现代化。
4. 保护和利用种质资源:作物遗传育种可以对种质资源进行评价、保护和利用。
通过对种质资源的研究,可以挖掘出更多的优良基因,为育种提供更多的遗传材料。
5. 促进可持续农业发展:遗传育种可以培育出具有资源利用效率高、环境友好等特点的作物品种,有利于减少化肥、农药的使用,降低对环境的污染,实现农业的可持续发展。
总之,作物遗传育种在提高作物产量和品质、增强抗逆性、提高农业生产效率、保护和利用种质资源、促进可持续农业发展等方面发挥着重要作用。
它是农业科技创新的重要组成部分,对于保障国家粮食安全、推进农业现代化具有重要意义。
山东农业大学硕士专业学位论文一、引言玉米原产于南美洲,大约在十六世纪中期,中国开始引进玉米,十八世纪又传到印度。
到目前为止,世界各大洲均有玉米种植,是当今世界重要的粮食作物之一,也是集粮、饲、经“三元一体”的优势作物。
我国是一个农业大国,是世界第二大玉米生产国。
玉米在粮食生产中的作用举足轻重,在国民经济中占有重要地位。
自新中国成立的60多年来,玉米在解决温饱问题、保障粮食和饲料安全、发展国民经济以及缓解能源危机等方面发挥了重要作用。
近年来,随着我国现代农业的快速发展,以及人民生活水平的改善和工业加工能力的不断提高,我国玉米消费量迅速增加,玉米消费结构发生了根本性变化,即由解决温饱的主要粮食作物,发展成为禽畜饲料、工业原料、餐桌副食、能源作物四位一体的多样化格局,特别是近年来再生能源(汽油醇)与精深加工(化工醇)领域赋予了玉米新的内涵,工业加工比例急速增长,多元需求使玉米成为21世纪举足轻重的战略资源。
近50年来,我国玉米育种取得了举世瞩目的成就。
玉米品种完成了6次更新换代,并且使优良品种在粮食增产中的贡献率达到了30%以上n1。
我国玉米优良品种的广泛使用,加上良好的栽培技术,是我国近年来玉米产量稳步提高的关键因素,为保障粮食安全和缓解能源危机做出了巨大的贡献。
玉米是我国重要的粮食和饲料作物。
据测算,2030年我国人口将达到16亿,如果按玉米占粮食份额的四分之一计算,到2030年我国玉米的总产应达到1.6亿一1.75亿吨。
在玉米播种面积不变的情况下,要求玉米单产在1998年351公斤/亩的基础上,年均增长5公斤庙才能基本满足对玉米的需求乜1。
因此,提高玉米产量对我国农业发展,乃至国民经济的稳定增长十分重要。
1.1玉米种质资源研究与利用现状1.1.1种质资源的概念作物种质资源(GermplamResources)Y..被称为物遗传资源(GeneticResources),指亲代传递给子代的遗传物质,是控制生物本身遗传和变异的内在因子n1。
农作物遗传育种创新研究在当前科技飞速发展的时代,农作物遗传育种创新研究在我国农业领域取得了显著的成果。
为了进一步提高我国农业产业的核心竞争力,推动农业科技创新,我国相关部门和科研机构加大了对农作物遗传育种研究的投入,致力于培育高产、优质、抗病、抗逆等特性优良的新品种。
本文将简要介绍农作物遗传育种创新研究的主要方向和进展。
一、研究方向1.基因定位与克隆:通过遗传分析方法和分子标记技术,定位作物重要性状的基因,进而克隆这些基因,为分子设计和育种提供基础。
2.功能基因组学:研究作物基因组的结构和功能,揭示基因间的相互作用和调控网络,为作物性状改良提供理论依据。
3.生物信息学:利用计算机技术和统计学方法,对大量生物学数据进行分析和挖掘,以发现作物遗传育种中有价值的信息。
4.分子设计育种:基于基因型和表现型数据,运用数学模型和计算机模拟技术,预测和优化育种目标,提高育种效率。
5.基因编辑技术:利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术,对作物基因进行精确改造,实现作物性状的定向改良。
二、研究进展1.水稻育种:通过遗传育种技术,我国成功培育出了许多高产、优质、抗病的水稻新品种。
例如,近年来推出的“超级稻”品种,实现了水稻产量的显著提高。
2.玉米育种:针对我国玉米产业面临的病害、产量等问题,研究人员通过遗传育种技术,成功培育出抗病、高产的玉米新品种。
3. 小麦育种:在小麦育种领域,研究人员通过基因定位和分子设计育种等技术,成功培育出抗病、抗逆、高产的小麦新品种。
4.油料作物育种:针对油料作物产量和品质问题,研究人员成功培育出高产、高油、抗病等优良品种,为我国油料产业发展提供了有力支持。
5.果树育种:通过遗传育种技术,我国成功培育出了许多果树新品种,如抗病苹果、优质葡萄等,为果农带来了显著的经济效益。
三、展望随着科技进步和研究水平的提高,农作物遗传育种创新研究将在未来继续发挥重要作用。
我国科研人员将继续深入研究作物遗传规律,发掘和利用作物遗传资源,为农业可持续发展提供有力支撑。
一、名词解释(20分)基因型频率:在群体遗传学中,某一种基因型个体数在总群体中所占的比率称基因型频率同形异位现象:器官形态与正常相同,但生长的位置完全不同。
染色质:染色质是细胞间期细胞核内能被碱性染料染色的物质,是由DNA与蛋白质组合成的复合物,也是构成染色体的结构。
、复等位基因:同源染色体上占有同一基因座的两个以上的等位基因称为复等位基因、性导:细菌细胞在接合时,携带的外源DNA整合到细菌染色体上的过程。
通常利用F'因子(带有部分细菌染色体的性因子)来形成部分二倍体。
、作物品种:人类在一定的生态条件和经济条件下,根据自身需要所选育的某种作物的特定群体,该群体具有特异性、一致性、稳定性。
、自交不亲和性:指具有完全花并可形成正常雌雄配子,自花花粉落在柱头上,不能发芽或发芽后不能受精结实的特性。
、杂交育种:指不同种群、不同基因型个体间进行杂交,并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。
、近等基因系:除了某一两个基因外,其他基因都相同的两个遗传材料,通常是经过饱和回交形成的除了目标性状有差异,其他遗传背景完全相同的两个遗传材料(品系)。
、轮回亲本:一般在第一次杂交时选具有优良特性的品种作母本,而在以后各次回交时作父本,这亲本在回交时叫轮回亲本二、简答题(45分)1、相互易位杂合体半不育的原因。
2、基因突变的一般特征。
3、数量性状遗传的多基因假说。
4、同源三倍体不育的原因。
5、远缘杂交育种的重要性及远缘杂交存在的困难。
6、转基因育种的程序。
7、作物品种的类型及各类型的育种特点。
8、人工诱导产生单倍体的途径。
9、在生产实践中利用杂种优势的方法,每种方法举出一两种作物为例。
三、论述题1、论述基因概念的发展与演变。
(20分)2、由于病菌生理小种变异,某作物品种丧失对某病害的抗性,其一近缘植物由此抗性基因,且抗性为显性。
是设计完整的改良这一品种的育种技术方案。
(15分)绪论1.作物品种的概念是什么?它在农业生产中有什么作用?2.作物育种学的任务和主要内容是什么?它与哪些学科关系密切?你打算如何学好作物育种学这门课程?3.常规育种技术的主要任务和特点是什么?4.现代作物育种发展动向的主要表现是什么?5.调查了解农作物优良品种在提高单位面积产量、改善农产品品质等方面的具体表现。
小麦稳产性状与品质的遗传基础研究小麦是我国重要的粮食作物之一,其产量和品质直接关系到国家的粮食安全和经济发展。
如何提高小麦的产量和品质一直是农业科学家们探索的焦点问题。
近年来,随着基因技术的发展,越来越多的研究表明,小麦稳产性状和品质的遗传基础对于小麦的改良和品种育种是至关重要的。
一、小麦稳产性状的遗传基础研究小麦的稳产性状指的是小麦全生育期内,产量具有稳定的表现,不受外部环境因素的影响。
如何通过提高小麦的稳产性状来保障粮食生产的可持续发展是当前农业科学家们需要解决的问题。
小麦的稳产性状涉及到多个性状,如生育期长短、抗旱、抗病、抗虫等。
这些性状的表现受到多基因遗传的影响,且与环境的交互作用较为显著。
因此,为了研究小麦稳产性状的遗传基础,需要通过大规模的遗传杂交和群体分析来筛选关键性状,确定各个性状的遗传模式与遗传基础,从而为小麦品种育种提供理论基础。
二、小麦品质的遗传基础研究小麦的品质指小麦加工后所得到的产品满足国家标准的程度。
小麦的品质关系着面粉品质、饮食口感、营养等多个方面。
因此,小麦品质的提高一直是小麦品种选择的重要指标之一。
小麦品质受多个因素影响,如品种特性、生长环境、加工工艺等。
为了研究小麦品质的遗传基础,需要通过基因组学的方法,从诸多基因中筛选关键基因,研究其在品质形成过程中的调控机制和作用方式。
三、小麦稳产性状和品质的遗传基础研究现状小麦稳产性状和品质的遗传基础研究在中国一直是一个热点领域。
近年来,随着基因技术和分子遗传学的发展,相关研究已经取得了重要进展。
例如,在小麦品质的研究中,科学家们已经成功地通过分子标记辅助选择等方法选育出多个优良小麦品种;在小麦稳产性状的研究中,科学家们通过多种遗传分析方法,研究了小麦抗病、抗逆性、长势性状等关键性状的遗传基础,发现了关键基因,并利用这些基因引入到优良品种中,提高了小麦的产量和品质。
未来,随着科技的不断进步,小麦稳产性状和品质的遗传基础研究将会得到持续深入的发展,为小麦优质高产科学种植提供更加精准的理论依据和实践指导。
粮食安全背景下现代育种产业变革及发展对策作者:黄写勤梅永红徐冠华来源:《全球化》2024年第04期摘要:现代农业的持续发展面临着粮食安全的重大挑战。
在生命科学时代,粮食安全问题在很大程度上取决于现代育种技术和其产业化进展。
近年来,生物技术迅速发展,育种技术已经从传统育种逐步跨入现代育种时代。
如今,转基因、基因编辑、合成生物等技术为世界粮食安全带来了新的希望。
尽管现代育种技术取得了显著进步,但其在全球范围内的产业化进程仍存在一些挑战。
首先,传统育种技术在面对农作物产量、品质、抗病虫性等问题时已难有突破。
其次,在转基因育种、基因编辑、合成生物技术等领域,新技术如何与产业化相结合,提升农业生产的产量与效益,也是值得探讨的问题。
本文系统介绍转基因、基因编辑、合成生物等主流育种技术,并对这些作物的优势、前景以及对农业格局的影响做概括性介绍,进而分析当前中国的优势和差距;结合国内外的典型案例,通过大量统计数据综合介绍中国的应用现状,并对未来的发展提出对策建议。
关键词:粮食安全现代育种技术转基因作物基因编辑合成生物学作者简介:黄写勤,中山大学测绘科学与技术学院教师;梅永红,华谷研究院理事长;徐冠华,中国科学院院士。
在生命科学时代,粮食安全问题在很大程度上将取决于现代育种技术和产业化的突破。
当前,全球的农作物育种技术已由原始育种、传统育种,逐步跨入了大分子育种时期(林敏,2021)。
转基因、基因编辑、合成生物等现代育种技术正在给世界粮食安全问题带来新希望。
一、现代育种技术概述李家祥等认为,诱变、杂交、分子标记辅助以及转基因都是生物育种技术的第二代或第三代,基因编辑是当前全球育种最高水平技术,是第四代(见图1)。
而全合成生物工程技术被视为是影响未来的十项颠覆性科技之一,将带来第三次生物科学革命(林敏,2021)。
(一)转基因技术在20世纪70年代,科学家斯坦利·科恩(Stanley Cohen)进行了一项开创性的研究,他在实验室中将抗青霉素基因转入大肠杆菌体内,这一成就不仅为转基因技术的发展奠定了基础,而且为后续的生物技术研究开辟了广阔的道路。
作物遗传育种专业内容作物遗传育种是农学中的一个重要分支领域,主要研究作物的遗传性状、遗传杂交、纯系选育以及新品种的选育等。
通过遗传育种,可以有效提高作物的产量、品质、抗逆性和适应性,为解决世界粮食安全问题和农业可持续发展做出重要贡献。
作物遗传育种的研究主要包括遗传多样性分析、遗传基础研究、亲本选择与配套、杂种优势利用、群体选择和纯系选育等。
首先,通过遗传多样性分析,可以了解作物遗传资源的多样性和遗传背景,为后续的遗传改良提供重要依据。
其次,遗传基础研究对于了解作物的遗传机制和遗传规律至关重要,为选择合适的育种方法和策略提供科学依据。
在遗传杂交方面,选育优质高产种和强抗性种是遗传育种的重要目标之一。
通过对亲本的筛选和配套,可以实现亲本间的遗传互补和杂种优势的充分利用,提高作物的产量和品质。
同时,杂种优势也可以增加作物的抗病虫害能力和适应性,提高作物的生命力。
在群体选择和纯系选育方面,通过对大量个体进行评价和选择,可以筛选出表现优良的个体,进而培育出新的优良品种。
群体选择主要是对自交系和杂交种群体的长期选择,以提高作物的综合性状。
而纯系选育则着重提高作物的纯度和品质稳定性,为特定的市场需求或优质特色作物的培育提供技术支持。
此外,作物遗传育种还积极应用现代生物技术手段,如分子标记辅助选育、转基因技术等,加快作物改良的进程。
通过分子标记辅助选育,可以提高育种效率和准确性,缩短育种周期。
转基因技术则可以直接引入外源基因,赋予作物新的性状,如抗虫、抗病、耐盐碱等。
这些技术的应用不仅拓宽了作物遗传育种的手段,也为解决农业可持续发展面临的诸多挑战提供了新思路和新方案。
综上所述,作物遗传育种是农学领域中一门重要而富有挑战的学科,通过对作物遗传多样性的分析、遗传基础研究、杂交优势利用、纯系选育等多个方面的研究,可以有效提高作物的产量、品质和抗逆性。
同时,结合现代生物技术的应用,可以进一步加快育种进程,为解决粮食安全和可持续农业发展做出贡献。
国家重点保护野生植物——道县野桔、莽山野桔道县野桔 - 地理分布与生态环境产于湖南省南部的道县。
生长于海拔高度为500米~550米的山区。
道县是野桔的源生地,主要分布在道县月岩林场的坦里源工区、庆里源工区、空树岩工区。
解放初期被当地农民发现,当地人叫做“野桔子”。
道县野桔 - 形态特征小乔木。
7米~8米高。
枝上有短刺。
叶宽披针形,叶长6厘米~7.2厘米,叶宽2.3厘米~3.0厘米;翼叶短窄,线形,与叶交接处具有明显的关节。
花单生叶腋,花径1.1厘米~2厘米,花瓣少于9片;雄蕊13个~19个。
果实圆球形,横径2.8厘米~3.2厘米,果皮黄色或橙色,汁囊结构为长纺锤形,果胶较多,具酸味,具8粒~20粒种子;果柄长0.3厘米~0.5厘米。
种子卵圆形,有短嘴,胚多数,浅绿色,子叶绿色。
道县野桔 - 保护价值道县野桔是甜橙及酸橙等重要栽培种类古老的基因资源,属国家二级保护农业野生植物。
道县野桔 - 濒危状况濒危。
由于人为破坏,现存的道县野桔野生资源数量日渐减少。
道县野桔 - 保护措施在自然生长地种群完好之处建立保护点。
进行营养分株繁殖,或保存在种子基因库内。
道县野桔已列入国家农业部野生植物原生境保护项目的笼子,国家将拔专款对野桔进行保护。
由此,道县野桔便有了一个安全的生长环境。
道县野生柑桔是柑桔亚属的一个自然野生种,具有生长势旺、抗病虫能力强、结果习性好等优良性状,蕴藏大量高产、优质、抗病虫、抗逆等优异基因,是多种柑桔育苗过程中很有希望的砧木品种。
特有的柑桔种质基因库,是研究柑桔起源、分类、区划、遗传育种、高产栽培技术的宝贵材料,是农业上柑桔育种重要的种质资源财富,是农业生产与经济发展的重要物质基础,是生物技术研究重要的基因来源,也是柑桔生产中有希望的种类。
近些年来,由于乱垦滥伐、过度放牧和环境污染等其它因素,生态环境日趋恶化,道县野桔原生境破坏较为严重,据县农业部门调查统计,全县野生柑桔现只有500余株。
附件1:
2008年度江苏省基础研究计划
(自然科学基金)项目指南
根据十七大精神和我省率先建设创新型省份的要求,按照《江苏省科技发展“十一五”规划纲要》,遵循需求牵引与学科推动相结合、地方应用导向与国家创新目标相结合和实行人才优先的原则,面向我省高技术“双十”产业、区域特色产业和民生科技等方面的应用需求,突出一流科学家和科技领军人才的培养,加强具有我省地方特色和需求导向的应用基础和原始创新研究,为增强自主创新能力提供技术和人才储备。
1、基础学科
围绕我省具有学科优势和产业基础的科学前沿方向,促进生命、材料、信息及大规模科学工程的渗透与交叉,引导我省科研人员开展跨学科的合作研究。
1001 材料、信息及生命科学中的前沿物理问题
1002 纳米材料与器件的基础科学问题
1003 与新材料、生命科学相关的化学基础
1004 前沿科学和工程技术中的力学问题
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1005 核心数学及其应用
1006 大规模科学工程计算
1007 天文及天体物理前沿、天文技术方法
2、信息学科
针对我省在软件、集成电路、通讯与网络等高技术新兴产业自主创新的需要,结合技术发展的前沿,鼓励开展原始创新研究和有产业需求导向的应用基础研究,为我省信息产业的发展提供源头技术。
2001 下一代网络与信息安全理论与方法
2002 软件方法学与高可信软件基础研究
2003 新型传感器与传感器网络的理论与方法
2004 机器学习与数据挖掘的理论与方法
2005 认知科学与智能信息处理
2006 电磁建模与射频基础技术
2007 微电子器件与系统芯片设计基础
2008 新一代通信与多媒体技术基础
2009 光子与光电子集成基础
2010 量子计算与生物计算
3、农业学科
根据我省现代农业发展的重大创新需要,以增强农业科技的原始创新能力和技术储备为目标,在动植物种质资源、优
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质高效种养技术、食品安全、病虫害防治、农产品深加工、生物质能源、现代农业工程等重点需求领域,鼓励和引导科学研究人员开展应用基础研究、交叉综合研究和原始创新研究。
3001 重要农业生物优异种质资源的发掘、保护、评价与创新
3002 农业生物功能基因组学、蛋白质组学、重要性状分子遗传基础
3003 能源和高效经济植物的利用潜力及关键技术
3004 动植物优质高产高效安全生产机理及调控
3005 动植物重要病虫害的发生和流行规律及防治机理3006 新农药、新兽药的药理机制、分子设计及抗性风险评估
3007 农产品优质安全贮运、保鲜、加工、检测的应用基础
3008 生态农业与农业资源高效利用的技术基础
3009 现代农业工程技术的应用基础
4、生物医药学科
针对关系人民群众生命健康的重大科技问题,瞄准世
界生命科学研究前沿,在重大疑难疾病和常见多发疾病的
防治、中医药现代化、创新药物研究以及生物技术等重点
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领域,鼓励和引导不同知识背景的科学家跨学科开展创新
研究,为提升我省基础和临床医疗水平和生物制药、化学
新药、医疗设备、生物质利用等高技术产业的自主创新能
力提供技术储备。
4001 重要传染性疾病防治的应用基础研究
4002 我省高发性疾病、危重疑难疾病和常见疾病防治的基础和临床应用研究
4003 影响生命健康和人口质量的环境和生物学因素研究
4004 组织器官的再生、修复、移植和生物相容性的基础与应用研究
4005 创新药物的发现、设计及生物学研究
4006 中医、中药的理论方法、物质基础、作用机理和临床应用研究
4007 重要微生物与生物反应的基础研究
5、工程技术学科
围绕我省国际制造业基地建设以及重大工程技术发展的创新需求,针对工程技术领域在数字化、智能化、精密化、绿色化方面所面临的关键技术基础问题,鼓励和引导不同知识背景的科学研究人员合作开展有产业需求导向的应用基础研究和原始创新研究,为我省轨道交通、数控机床、新型纺
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机、工程机械、节能设备、环保装备、风电装备等高技术产业和重大工程自主创新提供源头技术。
5001 先进制造工艺、装备与系统的技术基础
5002 数字化、绿色化设计与制造的技术基础
5003 微纳制造、极端制造等特殊制造的技术基础
5004 现代土木、交通、水利与建筑工程的技术基础
5005 重大工程安全预警、监测及防灾减灾的技术基础5006 生物化工与化工过程新方法
6、材料学科
围绕我省资源节约型、环境友好型社会和国际制造业基地建设目标以及新材料产业技术的发展需求,针对提高传统产业竞争能力的高性能结构材料、促进高技术产业发展的功能材料、提高人民群众生活质量的环境能源材料和生物医用材料等关键技术中的基础问题,鼓励和引导不同知识背景的科学研究人员开展有产业需求导向的应用基础研究和原始创新研究,为我省功能材料、太阳能光伏、新型显示、半导体照明等自主创新提供源头技术。
6001 信息材料与特种功能材料
6002 高性能低成本少污染结构材料
6003 能源材料和生态环境材料
6004 仿生和生物医用材料
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6005 材料的设计、制备与工艺技术基础
6006 材料的表征、评价、失效机理与寿命预测
7、资源与环境学科
围绕我省节能减排、太湖水污染治理等经济社会可持续发展所面临的重大需求,针对我省资源环境领域迫切需要解决的前瞻性科学问题,鼓励原始创新与跨学科合作,开展地方需求导向的应用基础研究。
7001 土壤质量调控与土地资源集约利用
7002 水资源保护、水环境质量改善与水生态修复
7003 城市大气环境问题与控制
7004 污染物控制、减排及废弃物资源化
7005 重大灾害的形成机理、预测预警与风险防范
7006 重要生态系统保护、修复与资源合理利用
7007 凹土、硅等矿产和能源高效利用
八、其他
8001 符合江苏经济、社会和科技发展的实际需求,具有显著的应用前景,研究基础好,创新性强的其他应用基础研究项目。
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各有关单位面上项目限额申报数
说明:每人限报1项,参加他人申报的项目不超过1项。
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各省辖市科技局企业博士创新项目推荐任务数
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