为“百草之王”精准育种开启分子“阀门”
人参,被誉为“百草之王”,自古以来便是中医药宝库中最神秘的瑰宝。现代医学则证实其核心功效物质——三萜皂苷,在保护心血管、抗疲劳、抗肿瘤等方面确有奇效。 然而,这一生长缓慢、对环境极为挑剔的神奇植物,究竟经历了怎样的驯化历程?为何不同产地、不同品种的人参,药效成分差异如此巨大?这些谜题千百年来困扰着无数医家和药农。 人参的果实。受访者供图 8月5日,发表《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究,终于揭开了这层神秘面纱。 由中国农业科学院特产研究所(以下简称特产所)联合该院深圳农业基因组研究所共同完成的研究,通过对东北亚五国287份人参种质资源的基因组重测序,首次系统揭示了人参的起源与驯化路径,并成功鉴定出两个调控三萜皂苷代谢流的“单碱基阀门”基因。 这一发现,为人参乃至整个多年生中药材的精准分子育种打开了全新的大门。 三十年磨一剑:从万份种质资源中寻找答案 人参之所以珍贵,很大程度上源于它的“慢”。论文通讯......阅读全文
玉米育种:走向专业与精准
玉米,是全世界种植范围最广、总产量最高、用途最多的作物,也是我国第一大粮食作物。如何通过科技创新提升玉米的价值,让它扛起万亿级产业? 10月20日,首届中国玉米产业链大会在北京举行。论坛邀请了玉米产业育种生产、加工、贸易等方面的专家,就玉米育种与生产、玉米消费与供需分析、玉米产业链融合与未来
节水多抗:小麦精准育种再发力
我国是世界最大的小麦生产国和消费国。国家小麦良种重大科研联合攻关(以下简称小麦良种攻关)开展以来,加快培育推广了一批节水多抗小麦新品种,引领了我国小麦品种选育方向的调整,促进了绿色小麦品种的研究创新。 5月21日,来自全国13个省份的100余名代表齐聚河北石家庄,参加良种攻关黄淮麦区北片节水多抗
机器学习技术加速植物精准设计育种
种子被誉为农业的“芯片”,育种科技创新是推动农业发展的核心动力。未来植物育种的新范式是基因组学、基因编辑、合成生物学等生物技术(BT)与数据科学、机器学习、人工智能等信息技术(IT)的多元化融合。农业农村部“十四五”规划将“智慧种业”列在“智慧农业”领域七大攻关任务之首。任务中明确提出:构建数字化育
图形泛基因组为苹果精准育种“加码”
人生尝到的第一口水果很可能就是苹果。它不仅口感大众化,而且营养颇为丰富,是全世界最受欢迎的水果之一。 中国工程院院士、中国农业科学院作科所研究员刘旭指出,当前我国苹果种业面临优异种质资源匮乏、核心性状改良周期长、现代分子技术应用不足等“瓶颈”问题,严重制约了苹果新品种的选育及产业的持续提质增效
基因组研究让水稻育种走向精准设计
由中国主导的国际间科研大协作项目“3000份水稻基因组研究”26日结出硕果——北京时间当日凌晨1时,国际顶级学术期刊《自然》正式发表《3010份亚洲栽培稻基因组研究》。该研究针对水稻起源、分类和驯化规律进行了深入探讨,揭示了亚洲栽培稻的起源和群体基因组变异结构,剖析了水稻核心种质资源的基因组遗传
国产猕猴桃有望进入“精准设计育种”时代
中华猕猴桃与阔叶猕猴桃无缺口基因组图谱,受访者供图 在耕地面积有限的情况下,大幅提高农作物产量和品质是保证农业安全的必然途径。随着我国农业大数据与现代生物技术的应用,越来越多的物种进入育种4.0即精准设计育种时代。作为我国重要果业资源的猕猴桃产业也面临着从高产量向高品质的转变。近日中科院武汉植物
为“百草之王”精准育种开启分子“阀门”
人参,被誉为“百草之王”,自古以来便是中医药宝库中最神秘的瑰宝。现代医学则证实其核心功效物质——三萜皂苷,在保护心血管、抗疲劳、抗肿瘤等方面确有奇效。 然而,这一生长缓慢、对环境极为挑剔的神奇植物,究竟经历了怎样的驯化历程?为何不同产地、不同品种的人参,药效成分差异如此巨大?这些谜题千百年来困
中国科学家主导国际大协作助力水稻精准育种
英国时间4月25日,《自然》杂志长文报道由中国农业科学院作物科学研究所牵头,联合国际水稻研究所、上海交通大学、华大基因、深圳农业基因组研究所、安徽农业大学、美国亚利桑那大学等16家单位共同完成的3000份亚洲栽培稻基因组研究。 该研究针对水稻起源、分类和驯化规律进行了深入探讨,揭示了亚洲栽培稻
精准预测家牛杂交育种优势有新方法
记者23日从中国科学院昆明动物研究所获悉,该所张亚平院士团队近期联合国内外畜牧研究团队,在家牛杂交育种领域取得重要突破,揭示了家牛杂交群体中线粒体DNA与核基因组的相互作用规律,并提出了基于核质互作的杂种优势预测新方法。相关研究成果发表在国际生物学刊物《分子生物学与进化》。研究示意图。受访单位供图杂
科学家破解大豆发育“基因密码”助力精准分子育种
大豆是人类与家畜植物性蛋白质和油的重要来源。目前,利用分子设计育种策略加速大豆育种颇为重要,而揭示关键基因和大豆器官发育的调控网络则对分子设计育种至关重要。中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜研究团队与合作者,开创性地构建了宏观-单细胞-空间三级转录解析体系。研究基于314份全器官样本的Bulk
倍性育种的育种意义
1.产生同源多倍体,获得植物某些器官的巨大型.2.创造异源多倍体,克服远缘杂交的困难,综合远缘种,属植物的优良性状.3.诱导异源多倍体,作为种属间的遗传桥梁,进行基因转移或渐渗.
种猪育种
种猪是繁殖的基础,种猪的质量直接影响整个猪群的生产水平,所以,种猪的选择必须符合生产目标,只有将种猪选好才能生产出优良的后代,因此种猪的选择又是繁殖技术中关键的第一步。它包括外形选择、繁殖性能、生长发育和胴体瘦肉率的选择。 (1)毛色、皮色 毛色、皮色虽然没有直接经济价
分子育种和分子设计育种的区别
区别如下:1、分子设计育种。通过多种技术的集成与整合, 对育种程序中的诸多因素进行模拟、筛选和优化,,提出最佳的符合育种目标的基因型以及实现目标基因型的亲本选配和后代选择策略, 以提高作物育种中的预见性和育种效率,实现从传统的“经验育种”到定向、高效的“精确育种”的转化。2、分子育种,就是将基因工程
单倍体育种
利用各种有效方法产生单倍体后,进行染色体人工或自然加倍,使植株恢复正常育性,迅速获得稳定的新品种的育种方法。单倍体是只具有配子体染色体组分的个体、组织或细胞。由这种细胞分化、生长出来的植株叫单倍体植物,此种植物不能生殖,必须使其染色体组分加倍,才能继续繁殖,获得稳定一致的后代。 通过单倍体形成
农业生产中的杂交育种和诱变育种
在生产实践中,为了提高粮食产量,常进行育种研究解决生产问题。前几年袁隆平的杂交水稻,开创了水稻界的传奇,让水稻的亩产量得到了大大的提升,同时也在品质上得到了提升。关于育种,有多种方法,如杂交育种、诱变育种等。杂交育种:原理是基因重组,通过连续自交,不断选种的方式,得到新的品种。其中种子在进行育种前要
颠覆传统育种!我国有了“全流程智慧育种平台”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519589.shtm3月21日,《分子植物》(Molecular Plant)刊载了中国科学家的最新研究,中国农业科学院作物科学研究所、国家南繁研究院与阿里达摩院(湖畔实验室)联合开发,推出了颠覆传统育种
诱变育种的概念
是人为的措施诱导植物遗传基因产生变异,然后在产生变异的植株中按照需要选育出新的优良品种。诱变育种常用的有物理因素和化学因素,物理因素如各种射线、微波或激光等处理诱变材料,习惯上称之为辐射育种;化学因素是运用能导至遗传物质改变的一些化学药物——诱变剂处理诱变材料促使变异,常称之为化学诱变。
绿色超级稻育种应向基因组育种模式转变
近日,华中农业大学绿色超级稻项目团队在《分子植物》(Molecular Plant)在线发表综述文章,总结了绿色超级稻的理念、育种策略、关键技术体系和发展历程,阐述了整合丰富的遗传资源、有利的功能基因、精确的基因组育种技术以培育绿色超级稻的实践,介绍了绿色超级稻推广应用的重大成果及其对全球作物生产与
红薯育种试验方法
红薯是一种很常见的农作物,基本上家家户户都能种植。为了提高红薯栽培的经济效益,育种很关键。首先要确定育种目标,一般来说,育种目标应包括高产、稳产、质优、三抗能力强(抗病虫、抗干旱、抗贫瘠)、耐储藏、萌芽性好、适应性广等,其综合性状还应满足一些特殊的栽培要求。红薯育种方法主要包括四个方面:一是杂交育种
霉菌的杂交育种
准性生殖是一种类似于有性生殖但比它更原始的一种生殖方式。它可使同一种生物的两个不同来源的体细胞经融合后,不经过减数分裂,不产生有性孢子,仅通过低频率的基因重组并产生重组体细胞。(1)菌丝联结 常发生在一些形态上没有区别但在遗传性上却有差别的同一菌种的两个体细胞(单倍体)间,发生联结的频率极低。
倍性育种的特点
1.同源多倍体植物的特点①育性差,结实率低.②大多数同源多倍体是无性繁殖的,多年生的.③同源多倍体基因型种类比二倍体多纯显性:AAAA;三显性:AAAa;双显性:AAaa;单显性:Aaaa;无显性:aaaa④同源多倍体达到遗传平衡的时间长⑤器官的巨型性2.异源多倍体植物的特点染色体配对正常,植株雌雄
试管育种的技术方法
中文名称试管育种英文名称test-tube breeding定 义植株在体外培养的条件下,通过人工诱变进行新品种选育的技术。应用学科细胞生物学(一级学科),细胞培养与细胞工程(二级学科)
基因组育种技术翻开海水鱼类育种新篇章
目前,解决好渔业发展和生态环境保护之间的矛盾是当务之急,国家大力控制海洋捕捞的同时,促进了海洋鱼类养殖业的快速发展,这个产业在未来相当一段时间内有着广阔的发展空间和前景。 瞄准产业需求、用科技造福人类是中国水产科学研究院水产生物技术领域首席科学家、黄海水产研究所(以下简称:黄海所)研究员陈松林
分子育种革新未来农业:SCIEX代谢组学助力育种新篇章
背景“一粒种子可以改变一个世界,一项技术能够创造一个奇迹“。作物育种技术是保障国家粮食安全的核心,2024年中央一号文件中提出需要推动生物育种产业化扩面提速。近年来,以全基因组选择、基因编辑、合成生物及人工智能等技术融合发展为标志的新一轮生物技术革命,正深刻改变着全球农产品研发和生产格局,世界育种
国家南繁科研育种基地生物育种专区一期试运行
中新网三亚2月24日电 (记者 尹海明)海南省南繁管理局副局长唐浩23日在三亚接受记者采访时介绍,国家南繁科研育种基地生物育种专区一期工程基本建成投入试运行,目前已有10家单位入驻。这是我国第一个生物育种专区。《中共中央 国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》中提到:大力推进种源等
对“精准医学”要精准理解
“精准医学”这一概念,自2015年年初被美国总统奥巴马重提以来,一直被广泛推崇,成了医学未来发展趋势的代名词。不过,也是自那时起,大家做什么都想要与它挂钩,商家更是喜欢炒作这个概念。最近《自然》与《新英格兰医学杂志》分别发表的有关精准医学评论文章引发了不小的争论,让人不得不认真地思考“到底应如
深圳华大全基因组分子育种技术平台开启农业育种新时代
华大基因全基因组分子育种技术平台以全球领先的高通量基因组测序能力和信息分析能力为基础,通过高密度遗传图谱快速构建和性状相关基因定位,利用常规育种的杂交和回交手段,借助全基因组高密度分子标记进行优良单株精准选择育种。该技术突破了传统育种周期长、可预见性差、选择效率低等瓶颈,使快速、高效、可控的精准
“七大农作物育种”重点专项建立玉米单倍体育种体系
自交系是玉米杂种优势利用的基础,以生物诱导为基础的玉米单倍体育种(DH育种)技术可以快速育成品系,加快育种进程,其在国内外种业上的规模化应用已经促进了玉米选系技术的变革,成为现代三大玉米育种关键技术之一。玉米单倍体技术与分子育种及传统育种方法的深度融合还可以有效地改进传统育种模式,在商业化育种
从传统育种到全基因组选择-动物遗传育种进入新时代
全基因组选择,是近年来畜禽分子育种的全新策略,已成为动、植物分子辅助育种的热点和趋势。它突破了对候选个体从表型选择到基因组选择,解决了畜禽肉质和抗性等难以选育性状的障碍,提高了遗传评定的准确性,实现了低成本早期选择。 在国家863计划课题“基于高密度SNP芯片的牛、猪基因组选择技术研究”支持下
301医院王成彬:精准医学、精准检验与检验精准
精准医学是指利用患者的遗传组成和生活环境信息,对患者进行量身定制的医学治疗,以期获得理想化的治疗效果,减少不必要的治疗和避免副作用。精准医学是基于人类基因测序、生物医学分析等技术的发展和大数据分析工具的出现提出来的。这些技术的进步能够对庞大的遗传信息进行更快速的解读,更准确地了解患者的疾病状态,