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干旱严重影响小麦的生长发育及产量,小麦抗旱育种是保障小麦生产的重要措施,利用基因工程技术提高小麦抗旱性是优于传统育种的有效途径。抗旱基因主要包括调节基因（蛋白激酶、蛋白酶和转录因子基因）和功能基因。目前,已证实的可提高小麦抗旱性的基因主要为转录因子基因CBF/DREB1、MYB、NAC（NAM、ATAF1、ATAF2和CUC2）、HD-Zip和WRKY等和功能基因LEA蛋白基因、甜菜碱合成酶基因和海藻糖合成酶基因等。本文从转录因子基因和功能基因2个方面概述国内外利用基因工程技术提高小麦抗旱性的研究进展,并对目前存在的问题进行分析,以期为小麦抗旱遗传改良及育种提供参考。 相似文献
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干旱缺水等自然灾害会导致小麦产量年度间变幅较大,尤其在小麦主产区黄淮地区更为严重。小麦抗旱节水育种是应对干旱的重大措施。本综述对小麦抗旱节水常规育种、抗旱节水分子遗传育种相关性状QTL定位、抗旱相关功能基因克隆鉴定、转基因等方面的研究进展进行了综述。水旱亲本杂交与异地交叉选择是卓有成效的常规育种方法,通过分子标记鉴定了关于根重、根长、胚芽鞘、高水分利用效率等相关性状的大量QTL;42个抗旱相关基因被克隆并进行基因功能分析和验证,均从不同代谢通路上影响着小麦抗旱性;14个来自不同供体的抗旱相关基因被研究者导入小麦品种后,转基因小麦植株的抗旱能力均得到不同程度的提高,部分植株在产量和其它抗逆性方面也得到提高。以上研究进展为抗旱节水小麦分子设计育种提供了理论依据和发展方向。 相似文献
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随着基因组学的发展，利用大量的序列信息鉴定和克隆抗旱相关基因以改良作物的生产性能具有重要意义。作物抗旱性属数量遗传，其数量性状位点的鉴定是分子标记辅助选择改良作物抗旱性的基础。笔者就作物抗旱基因鉴定及相关功能基因组学的最新进展作系统的介绍，并探讨了今后作物抗旱性研究发展方向 相似文献
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基于性状和分子标记的小麦抗旱近等基因系的分离 总被引：1，自引：1，他引：0
创建小麦‘宁春4号’抗旱近等基因系,为其在生产中的应用和抗旱遗传改良提供有利用价值的材料。利用重组自交系(RILs)合适世代(F6或F7)的单株具有一定杂合率的特点,采用性状和分子标记分离近等基因系的方法,在‘宁春4号’/‘宁春27号’RILs一个家系RIL-97内分离出‘宁春4号’抗旱近等基因系,经抗旱性及特征特性鉴定表明,该近等基因系抗旱性较强,其他形态特征特性与‘宁春4号’基本一致。这些近等基因系可进一步用来精确定位抗旱相关性状QTL位点。利用RILs群体合适世代结合分子标记是快速构建近等基因系的有效方法。 相似文献
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小麦白粉病抗病基因分子标记开发及应用研究进展 总被引：5，自引：1，他引：4
选育和利用抗病品种是防治白粉病最经济、有效、安全的措施,优异抗白粉病基因资源的挖掘及其紧密连锁分子标记的开发是开展抗白粉病分子标记育种的基础。目前,国内外已命名了分布于16条染色体上的39个位点共55个白粉病抗病基因,其中30个已开发出分子标记,另外还发现数个与成株期抗性相关的数量性状位点。本文综述了国内外小麦白粉病抗病基因的定位、来源、分子标记开发、克隆,以及白粉病抗病基因的分子标记育种的最新研究进展,并分析了当前小麦抗白粉病育种存在的主要问题及解决建议。 相似文献
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水稻抗旱机理和抗旱育种研究进展 总被引：2，自引：1，他引：1
水资源短缺正成为制约中国水稻生产持续发展的重要因素,培育抗旱性强的水稻品种,不但能够节约水资源,而且有利于稳产增产、节约能源。日益深入的干旱胁迫响应基因及QTL定位研究的积累为进行抗旱育种提供了依据和基础。对水稻在干旱胁迫下的伤害机理和抗旱的分子机制以及水稻抗旱育种研究进展等方面进行了总结和综述,以期为今后进一步深入研究抗旱机理及抗旱育种提供理论依据。今后应加强对稻属抗旱基因资源的有效发掘、评价、创新和利用,进一步发挥抗旱分子标记辅助选择在抗旱育种实践中的作用,改良水稻根系,结合常规育种技术和现代生物技术,提高栽培稻的抗旱性。 相似文献
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禾本科主要作物抗旱相关基因及转基因研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
干旱是限制作物生长和产量的重要因素之一,为提高禾本科主要作物水稻、小麦、玉米、甘蔗的抗旱能力,本研究从植物抗旱机理出发,归纳了植物抗旱相关的功能基因、转录因子以及信号因子。综述了水稻、小麦、玉米、甘蔗抗旱相关基因挖掘以及抗旱转基因的研究进展,针对今后作物抗旱性的研究,提出了开展逆境植物重要抗旱基因资源挖掘、构建多基因共表达系统以及开展科学、标准的转基因抗旱鉴定指标评价体系研究的建议。 相似文献
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ZHENG Yan-Yan HUANG De-Hua LI Ji-Long ZHANG Hui-Fei BAO Yin-Guang NI Fei WU Jia-Jie 《作物学报》1962,46(11):1743-1749
Genetic transformation is used for efficient gene cloning, gene editing and gene engineering, etc. Obtaining recipient lines amenable to transformation and with pure genetic background is critical for high efficiency transformations. For recent years, the wheat inbreed line CB037 had been widely used as a recipient for transgenes and obtain its high transformation potential. Despite having stable agronomic traits, the CB037 is genetically heterogeneous for resistance to wheat stripe rust (Puccinia striiformis f. sp. tritici, Pst). In this study, the Pst-resistant line CB037-PstR and Pst-susceptible line CB037-PstS were isolated, and their F2 population was created. Genetic analysis showed that the CB037-PstR carried a single dominant resistance gene. The identified resistance gene was mapped on the short arm of chromosome 1B using BSR-seq and molecular marker analysis. GISH results further revealed that CB037-PstR is a 1BL/1RS translocation line and likely carried Yr9. This study segregated genetic heterogeneity in CB037 for stripe rust resistance and isolated its Pst-susceptible and resistant lines. These results will facilitate trait-oriented use of CB037 in genetic engineering of wheat. 相似文献
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对抗豆象资源中蕴藏的抗豆象基因进行定位, 是对其充分利用的前提和基础。本研究通过对抗豆象栽培绿豆V1128和感豆象栽培绿豆冀绿7号杂交形成的F2分离群体进行抗豆象鉴定, 分析V1128抗豆象遗传规律; 并利用混合群体分离分析法(BSA法)筛选抗感池间的多态性标记, 进而利用QTL IciMapping 4.0对V1128抗豆象基因进行染色体定位分析。结果表明, V1128对绿豆象的抗性由具有主效作用的显性单基因控制, 暂命名其为“Br3”。在将抗豆象性状作为质量性状的条件下, 按照显性单基因的定位方法, 将抗豆象基因Br3定位在绿豆染色体5上, 位于标记DMB158和VRBR-SSR033 (标记VRID5、VRBR-SSR032与VRBR-SSR033的连锁群位置相同)之间, 两侧遗传距离分别为4.4 cM和5.8 cM, 所在物理区间约288 kb。将抗豆象性状作为数量性状, 采用完备区间作图法(ICIM)对种子被害率进行QTL定位, 同样在标记DMB158和VRBR-SSR033之间检测到1个主效QTL, 其LOD值为38.04, 可以解释表型变异(PVE)的71.64%, 来自父本V1128的等位基因具有明显减少种子被害率的效应。该研究结果可以为绿豆抗豆象分子标记辅助育种及抗豆象基因Br3的精细定位和克隆提供有用信息。 相似文献
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为加快‘周麦’品种赤霉病抗性改良,利用当地主栽‘周麦’品种（系）‘周麦22号’、‘周麦32号’、‘周11550’为母本,‘宁麦9号’、‘生选6号’、‘扬麦21号’等长江中下游地区抗赤霉病材料为父本配制一系列杂交组合,经过选择获得621份F3~F6后代材料。在田间选用来源于江苏和河南两地不同的赤霉病菌株,通过单花滴注法接种小穗进行赤霉病抗性鉴定,同时利用抗赤霉病主效基因Fhb1紧密连锁的诊断性标记His-InDel对后代材料进行分子检测。结果表明,江苏的赤霉病菌株接种后代材料田间鉴定为高抗和中抗的占总数的23.9%,而河南的赤霉病菌株感染后代材料田间鉴定为高抗和中抗占比为35.1%,说明后代材料的赤霉病抗性比感病亲本有明显的改良,而且材料对江苏的赤霉菌菌株的抗性比河南的赤霉菌菌株的抗性低。分子检测结果显示,携带Fhb1和不携带Fhb1的材料之间赤霉病抗性差异极显著。这表明利用Fhb1基因分子标记辅助选择技术可用于改良‘周麦’品种的赤霉病抗性。 相似文献
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西北农林科技大学农学院 《作物学报》2014,40(1):29-36
抗旱相关基因的挖掘和分子标记开发对选育抗旱小麦品种有重要意义。采用同源克隆、电子克隆、RACE技术和生物信息学分析手段,获得了普通小麦硫氧还蛋白(Trx)超家族一个新基因(TaNRX)的全长cDNA序列(GenBank登录号为KC890769),包含2015 bp,其中开放阅读框1734 bp;预测编码577个氨基酸,分子量为63.79 kD,含3个Trx活性功能区,其中2个存在典型的Cys-X1-X2-Cys结构,具有催化氧化还原反应的活性。TaNRX基因被定位在小麦的5B染色体短臂上,包含4个外显子和3个内含子。比较该基因在两组极端相对发芽率品种中的序列差异,发现第1个内含子差异明显。基于差异位点开发了4个显性互补标记,并用其检测150份小麦品种(系)。检测到TaNRX基因在普通小麦中至少存在2种与抗旱相关的等位变异,分别是TaNRX-a和TaNRX-b;TaNRX-a基因型的品种(系)平均相对发芽率显著高于TaNRX-b基因型(P0.01),说明开发的标记可被用于小麦抗旱性鉴定筛选。 相似文献
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The demands for increasing global crop production have prompted the development of new approaches relying on molecular marker
technologies to investigate and improve the plant genome. The merits of molecular markers make them valuable tools in a range
of research areas. This review describes novel approaches based on modern molecular marker technologies for characterization
and utilization of genetic variation for wheat improvement. Large-scale genome characterization by DNA-fingerprinting has
revealed no declining trends in the molecular genetic diversity in wheat as a consequence of modern intensive breeding thus
opposing the genetic ‘erosion’ hypothesis. A great number of important major genes and quantitative trait loci have been mapped
with molecular markers. Marker-assisted selection based on a tight linkage between a marker allele and a gene(s) governing
a qualitative or quantitative trait is gaining considerable importance as it facilitates and accelerates cultivar improvement
through precise transfer of chromosome regions carrying the gene of interest. The implementations of molecular markers in
wheat genotyping, mapping and breeding complemented by specific approaches associated with the complex polyploid nature of
common wheat are analyzed and presented. 相似文献
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一个水分胁迫应答蛋白与小麦抗旱性的关系及其基因的定位 总被引：1，自引：0，他引：1
分析与小麦抗旱性密切相关的水分胁迫应答蛋白, 定位蛋白基因并挖掘与其连锁的分子标记对小麦抗旱分子辅助选择具有重要意义。在一年两点田间全生育期抗旱性鉴定基础上, 以-0.5 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫处理小麦幼苗48 h, 并应用SDS-PAGE方法检测分子量约66.2 kD的水分胁迫应答蛋白, 分析其表达与小麦抗旱性的关系。在128个小麦品种(系)中, 检测出67份表达该蛋白, 另61份未表达该蛋白; 前者的平均抗旱指数为1.00, 而后者为0.80, 有极显著差异(P<0.01), 且各抗旱性等级中表达该蛋白的品种比例随着抗性等级的降低而减小。利用晋麦47×西农2208杂交后代230个F3株系进行遗传分析, 发现该蛋白表达由1对显性基因控制; 目的基因与位于小麦5AS染色体上的5个SSR标记(Xgwm129、Xgwm304、Xbarc56、Xbarc117和Xbarc197)连锁, 位于邻近标记Xbarc56和Xbarc117之间, 遗传距离分别为2.2 cM和2.9 cM。用这两个紧密连锁标记检测128个小麦品种(系), 有67个品种(系)与晋麦47具有相同的标记位点, 其中86.6%的品种(系)(58/67)在水分胁迫后表达目标蛋白。该约66.2 kD的水分胁迫应答蛋白与小麦的抗旱性密切相关, 与其紧密连锁的分子标记可为小麦抗旱分子辅助选择提供依据。 相似文献
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现代小麦育种的目标是选育丰产、综合抗逆性好的优质小麦新品种,将分子标记技术与传统育种方法相结合可以大大提高育种效率.本研究利用与小麦抗白粉病基因Pm21紧密连锁的共显性PCR标记、以及优质高分子量麦谷蛋白亚基1Dx5 1Dy10特异的PCR标记对以小麦品种安农94212、安农92484为优质亲本和以抗白粉病小麦簇毛麦易位系为抗病亲本的杂交高代材料进行标记位点的检测,结合田间抗病性鉴定结果,筛选、培育出聚合有Pm21和1Dx5 1Dy10的抗白粉病小麦聚合体,为小麦抗病、优质育种提供了具有重要利用价值的中间材料. 相似文献
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为了解沧麦6005叠氮化钠诱变群体中小麦重要功能基因的组成情况,利用高通量的KASP标记技术对小麦株高、抗病性、抗旱性、抗穗发芽、春化和品质等性状相关的基因进行了检测分析。结果表明:1)控制小麦株高的基因Rht-B1和Rht-D1在73份叠氮化钠诱变材料中出现6种组成类型,分别是Rht-B1a+197bp+Rht-D1a(1份)、Rht-B1a+197bp+Rht-D1b(39份)、Rht-B1a+Rht-D1a(1份)、Rht-B1a+Rht-D1b(13份)、Rht-B1b+Rht-D1a(13份)和Rht-B1b+Rht-D1b(3份),含有Rht-D1b的家系占全部突变家系的75.34%。2)在小麦抗病和抗逆性方面,73份诱变材料中发现含抗叶锈病基因Lr68的材料7份,含抗赤霉病基因Fhb1的材料5份,抗叶锈病基因Lr34在供试材料中未发现;在抗穗发芽方面,有3份材料含TaSdr-B1基因的TaSdr-B1a抗穗发芽单倍型,有53份材料含有PHS1基因的Rio Blanco type抗穗发芽单倍型,有16份材料含有TaMoc-A1基因的Hap-H抗穗发芽单倍型,在所有供试材料中含TaMFT-A1基因的Jagger-type和Zen/2174-type抗穗发芽单倍型的材料数分别为15份和22份;在抗旱性方面,有55份材料含有COMT-3B基因的3Ba单倍型,有28份材料含有Dreb-B1基因的TaDREB-B1a抗旱单倍型,有52份材料含有TaSST-4A基因的A2a抗旱单倍型;3)在小麦春化和早熟性方面均为一种单倍型,在春化方面,所有的诱变材料均为冬性类型。在早熟性方面,所有的供试材料在TaELF3-B1基因上均检测为晚开花的单倍型。4)在小麦品质方面,有45份材料含有高分子量麦谷蛋白亚基5+10,有18份材料含有Glu-A1基因的Ax1 or Ax2*强筋单倍型。综合表明,叠氮化钠诱变方法和KASP标记技术结合起来,可以作为一种小麦分子辅助育种的有效策略,能显著地提高小麦育种效率。 相似文献