1、什么是分子育种?
所谓分子育种主要包含两部分内容:一是分子标记辅助育种,二是基因工程或者叫转基因。
其中,分子标记辅助育种是将生物技术与传统育种技术相结合而形成的,在水稻、小麦、玉米、大豆、油菜等重要作物上,通过寻找与重要农艺性状紧密连锁的DNA分子标记,从基因型水平上实现对目标性状的直接选择,从而加快育种进程,提高育种效率,选育抗病、优质、高产的品种。
与转基因技术不同,分子标记育种技术是利用现有的种质资源开展玉米种质改良和育种研究,不存在安全性和市场排斥等社会性和生态性风险。分子标记辅助选择技术在各玉米种业跨国公司已成为常规技术,极大地提高了育种效率。
2、什么是全基因组选择?
2001年,全基因组选择的概念被提出,即估计全基因组上所有标记或单倍型的效应,从而得到基因组估计育种值。
与传统的标记辅助选择的最大区别在于,全基因组选择不仅仅依赖于一组显著的分子标记,而是联合分析群体中的所有标记,以进行个体育种值的预测。
在作物遗传育种领域,全基因组选择应用于小麦秆锈病持久抗性和产量等复杂性状的遗传改良已有研究报道。
与传统的分子标记辅助选择相比,全基因组选择有两大突破,一是基因组定位的双亲群体可以直接应用于育种;二是更适合于改良由效应较小的多基因控制的数量性状。
3、玉米基因组最早被美国科学家成功测序:
2009年11月19日,美国研究人员宣布,他们已经完成了玉米的全基因组测序工作,这一成果有望用于培育更高产的玉米品种。
来自美国圣路易斯华盛顿大学、亚利桑那大学等机构的150名研究人员,以代号为B73的玉米品种为研究对象进行测序,历时4年多完成了这一项目。
结果显示,玉米共有10对染色体,约3.2万个基因,23亿个碱基,是目前已测序的植物中基因数量最多的品种。相比之下,水稻基因组的规模要小得多,仅有大约4.3亿个碱基对。
测序还发现,玉米基因组中85%的碱基序列是重复的,在玉米的27个自交系中出现了数百万个基因变异。
4、玉米全基因组选择973项目将为培育高产优质玉米提供新技术:
现代遗传学、育种学和生物技术的综合应用为玉米新品种培育奠定了坚实的理论基础。但目前的分子育种技术主要针对少数质量性状基因位点,对玉米产量和品质等多基因控制的复杂数量性状尚无有效的分子育种体系。
为此,该项目将针对玉米产量和品质性状的形成,在全基因组水平上解析玉米产量和品质性状的遗传基础,揭示影响玉米产量和品质性状形成的基因调控网络,建立玉米产量和品质性状的全基因组选择育种模型,为培育高产、优质玉米新品种提供理论与技术支撑。
这些创新性的理论成果将直接应用于全基因组选择育种,实现育种理论和关键技术突破,提升我国玉米育种水平。
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