分子设计育种研究进展

遗传改良是提升作物产量和品质的最重要推动力,但其潜力的发挥受到了常规育种技术的严重制约。近年来的研究表明,基于功能基因组学知识和技术的分子设计育种是克服常规育种技术瓶颈的有效途径。在我国水稻结构和功能基因组研究已获得重要成果的基础上,结合国际分子育种领域的最新进展,中科院拟系统开展水稻和小麦品种分子设计研究,建立和完善多基因组装分子设计育种的理论和技术体系,实现传统遗传改良向品种分子设计的跨越,培育出具有高产、优质、高效、抗病虫、耐逆和稳产性状的水稻和小麦新品种。     

高通量种子切片技术研究及其在作物育种中的应用

近年来,我国在作物育种领域开始应用分子标记辅助育种,自动化种子切片机是影响育种规模的关键设备,相关技术发展非常迅速,未来将提高我国作物育种水平。文章论述了自动种子切片机在作物育种中的意义,国际、国内发展现状及其技术原理,并对我国第一套商业化育种种子切片设备的技术特点进行详细介绍,指明了我国育种种子切片设备的发展方向。     

袁有禄——中国农业科学院棉花研究所研究员

袁有禄,1967年10月生,四川简阳人,博士,研究员,博士研究生导师,安阳市市管优秀专家,安阳市劳动模范,中国农业科学院棉花研究所生物技术研究室主任,棉花分子育种课题组组长。负责的分子育种课题被安阳市团委授予青年文明号。1990年于北京农业大学作物遗传育种专业本科毕业,2000年获得南京农业大学作物遗传育种专业博士学位。     

观赏植物分子育种研究进展

介绍观赏植物分子育种的研究概况和分子育种的操作策略,并对观赏植物分子育种的研究价值、前景和存在的问题等进行了讨论与展望。     

作物育种方法研究进展与展望

作物育种方法经过几十年的快速发展,现已形成多学科交叉、多种方法并存的基本格局.本文针对当前作物育种方法面临的问题,对分子标记辅助育种、分子设计育种、虚拟育种和基因组重测序等前沿育种方法进行了介绍和展望.     

为了那片“花海”——记中国农业科学院棉花研究所袁有禄研究员

专家档案：袁有禄,1967年10月生,四川简阳人,博士,研究员,博士研究生导师,安阳市市管优秀专家,安阳市劳动模范,中国农业科学院棉花研究所生物技术研究室主任,棉花分子育种课题组组长。负责的分子育种课题被安阳市团委授予青年文明号。     

水稻分子模块设计研究成果与展望

我国已有8 000年以上的禾谷类作物栽培历史,相关的育种知识对全球产生了重要影响。20世纪90年代我国作为发起国之一,参与了"国际水稻基因组计划",相继完成了粳稻第4号染色体的测序和籼稻"93-11"基因组精细图谱,并在科技部"973"项目水稻功能基因组的支持下,水稻重要农艺性状解析取得了长足的进展。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"以水稻为抓手,通过高产、稳产、优质、高效等复杂性状的分子模块解析,探索建立分子模块设计育种技术体系,以带动小麦、大豆、鱼类等动植物复杂性状的解析和设计育种技术发展。经过近5年努力,建立了水稻种质资源库和基因组数据库,获得了一批有重要育种价值的分子模块,在水稻高产优质协同改良、感受与抵御低温、广谱持久抗病与产量平衡、氮高效利用、高产性状杂种优势机制等方面取得了有重要国际影响力的成果,分子模块设计育种技术体系得到实验验证。相关成果入选2015年和2017年"中国生命科学十大进展",2016年"中国科学十大进展",入选2017年国家自然科学奖一等奖。发挥了中国科学院在水稻等作物基础研究和技术研发等领域的引领作用。     

我国农作物生物育种发展战略思考

农作物生物育种是以转基因技术为核心,融合了分子标记、杂交选育等常规手段的先进技术,是现代农业科技创新与产业化的重要领域。文章概述了国内外生物育种产业化发展现状与前景,并就目前国内存在问题与对策进行分析与探讨。指出全球转基因生物育种已进入至关重要的、以抢占技术制高点与经济增长点为目标的战略机遇期,我国生物育种的发展正处于成败攸关的关键时刻。提出不失时机地推进重大成果产业化、加大重大科技专项实施力度、加快生物种业科技创新和加强科学传播等建议。     

我国牧草育种现状与展望

高产优质牧草品种是保证我国草牧业可持续发展的关键。但我国牧草育种起步晚,工作进程十分缓慢,严重缺乏具有自主知识产权的牧草品种。由于牧草一般具有自交不亲和、异花授粉、多倍体遗传、近交退化等特性,很难解析其重要农艺性状,导致牧草育种技术还停留在杂交选育为主的"2.0时代"。分子设计育种是加快牧草新品种选育的好手段,但目前尚缺乏适用于牧草分子设计的理论和技术体系。为抢占牧草分子育种先机,中国科学院布局了战略性先导科技专项(A类)"创建生态草牧业科技体系",以攻克"牧草复杂基因组功能解析"这一"卡脖子"技术,发展基于分子设计理念的牧草育种新技术,实现从传统育种到定向分子育种的跨越,培育具有自主知识产权的高产优质牧草品种。     

我国主要海水养殖生物的BLUP育种技术体系取得重要突破

国家“863计划”现代农业技术领域通过攻关在主要海水养殖生物的BLUP育种技术体系取得重要突破,鱼类、贝类水产动物多性状复合育种技术达到世界领先水平。     

研究利用抗稻褐飞虱 科技创新促水稻增产——记广西大学李容柏教授

李容柏,广西大学农学院教授,博士生导师,1957年生。1982年获华南农业大学作物遗传育种专业学士学位,获印度G．B．Pant University of Agri．＆Tech植物育种专业硕士学位,印度潘特农业科技大学博士学位。是国家首批“新世纪百千万人才工程”国家级人选,国务院特殊津贴获得者,2003年全国农业科技年先进工作者。李容柏教授主要从事作物种质资源、分子育种和生物技术研究,成果丰硕。     

西南大学家蚕基因组研究领跑世界

新华社重庆2月15日：电（记者张琴）在国家973计划的持续支持下,以西南大学夏庆友教授为首席科学家的研究团队,继完成家蚕基因组框架图、精细图和重测序之后,紧紧围绕家蚕关键品质性状开展深入研究,并积极探索分子育种的关键技术,取得了新的重要进展。     

面向未来的新一代生物育种技术——分子模块设计育种

我国是一个农业大国,主要农产品的持续稳定增产对保障我国粮食安全具有十分重要的战略意义。种子是粮食生产的源头。随着生命科学的迅猛发展,生物育种已成为发展现代种业的必然选择。文章概述了我国育种技术的发展现状,提出了针对农业生物复杂性状改良的“分子模块育种”概念,“分子模块设计育种创新体系”的成功构建将引领未来生物育种技术的发展方向。     

我国大豆分子设计育种成果与展望

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。     

分子模块设计育种技术在玉米育种中的应用及前景展望

玉米是我国主要的粮食作物,在人民生活和国民经济中有着举足轻重的作用,确保其持续稳产对保障我国粮食安全及服务供给侧结构性改革,具有十分重要的战略意义。尽管传统杂交育种技术在玉米遗传改良工作中取得了一系列重要成绩,但是尚不能满足当前人民日益增长的美好生活需要。随着生物技术的迅猛发展,分子育种已成为玉米育种的重要方向和必然选择,其中分子模块设计育种将多学科相结合,实现全基因组水平上的多模块优化组装,对未来的玉米育种事业将起到极大的推动作用。文章综述了玉米育种技术的发展历程以及分子模块设计育种技术在玉米育种中取得的成绩,并对未来的研究提出了展望。     

鱼类遗传育种发展现状与展望

鱼类重要经济性状的分子基础解析及其遗传改良技术的创建驱动了我国水产种业的蓬勃发展。在分析我国鱼类遗传育种的起源、发展和现状的基础上,文章总结了在"分子模块设计育种创新体系"的支持下,以银鲫、草鱼和黄河鲤等为研究对象开展的全基因组解析,性别控制、抗病、耐低氧、饲料高效利用等分子模块解析,以及高产抗病异育银鲫新品种培育的研究进展,由此探讨了在集约化和生态化养殖趋势下未来鱼类遗传育种和水产种业的发展方向。     

分子标记在黄籽油菜育种中的应用进展

黄子油菜是十字花科芸薹属栽培种,与黑子油菜相比种皮较薄,种子含油量和蛋白质含量较高,且饼粕中的纤维素含量较黑子低,能极大地改善菜籽油和饼粕的商品质量,因而成为油菜育种的重要目标之一。近年来分子标记技术的快速发展和日趋成熟,为黄子油菜的种质资源鉴定和辅助育种提供了有利的帮助。目前,黄子油菜研究中应用最广泛的分子标记方法主要是RAPD、SSR、RFLP等。文章主要就这些分子标记在黄籽油菜的遗传多样性研究、相关基因定位、分子标记辅助育种方面的应用进行简要综述。     

引领农业生物前沿技术创新——系统作物设计前沿实验室

系统作物设计前沿实验室（简称前沿实验室）是国家作物分子设计工程技术研究中心的分支机构,在首席科学家邓兴旺教授的带领下,实验室致力于农业生物前沿核心技术创新,从制种核心技术创新入手。利用分子设计育种作为核心技术,通过现代分子设计育种和传统杂交育种相结合,培育新一代优质、多抗、     

倾情水稻科学 结出累累硕果——著名“节水水稻”专家朱启升研究员的研究成果展示

朱启升,安徽省合肥市人,曾任安徽省农业科学院绿色食品工程研究所长,现为长江流域（安徽）稻作技术创新中心主任,安徽农科院水稻研究所学术委员。研究员。安徽农业大学博士生导师、安徽省“十五”杂交水稻攻关项目首席专家。曾先后获优秀归国学者,安徽省首批跨世纪学术带头人,国家有突出贡献中青年专家,享受政府特殊津贴专家,全国劳动模范和全国优秀农业科技工作者称号。现主要从事杂交籼稻育种、绿色超级稻育种及杂交水稻机械化种子生产技术创新等领域的科研工作。     

分子模块设计育种创新体系

我国是一个农业大国,水稻、小麦、鱼等主要农业品的持续稳定生产对保障我国农业可持续发展具有重大的现实和战略意义。近年来主要农产品的产量和品质都处于一个徘徊不前的局面,难以满足我国粮食安全需求。因此,提高育种科技水平,发展新一代育种理论和技术体系是现代种业发展的迫切需求。基因组学、计算生物学、系统生物学、合成生物学等新兴学科的发展为解析生物复杂性状的遗传调控网络带来了机遇,也为育种技术创新奠定了科学基础。多数农艺（经济）性状受多基因调控,并具有“模块化”特性。分子模块设计育种创新体系先导专项以水稻为主,小麦、鲤等为辅,综合运用基因组学、计算生物学、系统生物学、合成生物学等手段,解析高产、稳产、优质、高效等重要农艺（经济）性状的分子模块,揭示分子模块系统解析和耦合规律,优化多模块组装的品种设计的最佳策略,建立从“分子模块”到“设计型品种”的现代生物技术育种创新体系。