文档介绍:该【我国植物突变种质资源研究进展 】是由【wz_198613】上传分享,文档一共【3】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【我国植物突变种质资源研究进展 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。我国植物突变种质资源研究进展
我国拥有丰富的植物资源,包括自然变异和人工诱变等不同种质资源。随着现代分子生物学和基因工程技术的不断发展,对植物种质资源的研究和利用逐渐成为生命科学和农业领域研究的热点。本文将结合国内外最新研究进展,对我国植物突变种质资源的研究现状和未来发展进行分析和展望。
一、植物突变种质资源的概念和分类
植物突变是指在自然条件下或人为诱导下,植物基因发生改变,形成新的表型特征或性状。这种变异可以是单基因或多基因控制,并且可以发生在任何时期,包括生殖细胞和体细胞。突变是植物进化和遗传改良的重要手段之一,也是植物遗传资源研究和利用的重要来源。
植物突变种质资源包括自然突变和人工诱变两种,其中自然突变是指植物在自然条件下出现的基因突变,而人工诱变则是通过物理、化学或生物学等手段对植物进行处理,促使其基因发生改变。自然突变种质资源主要来源于植物的种间杂交和有性生殖,而人工诱变种质资源则主要来源于辐射、化学品和基因工程等手段。
根据突变类型和特征可将突变种质资源分为生物化学性状、形态性状、生理性状、抗病性状、耐逆性状等多种类型。比如生物化学性状可指植物中的某些活性物质含量或酶活力发生突变所产生的特殊性状;形态性状可指植株高度、叶形、花器官等外部形态表现出的差异性;生理性状则可指植物对环境适应以及代谢、物质运输、生长发育等生理生化过程的差异性;抗病性状和耐逆性状分别是指植物对病害和逆境的差异反应程度。
二、我国植物突变种质资源的研究现状
1. 人工诱变种质资源的开发和利用
我国早期的植物育种主要以选育自然变异种质为主,但是其变异程度有限,无法满足中国高产、高效、优质、多种经济用途的需求。为了提高品质和产量,我国于20世纪50年代开始进行植物的人工诱变,一系列相关研究成果也得到了广泛应用。代表性的成果包括利用辐射诱变获得的高产、高粱糖甜玉米、霜霉病抗性的小麦、黄猪草的耐盐性等多种品种。
随着现代生物学技术的不断发展,近年来我国在植物诱变领域继续取得重大的科学进展和经济效益。如利用基因编辑技术对植物进行精确基因组改造,在水稻、小麦、玉米和番茄等作物上获得了一系列目标性状的突变体。这些突变体不仅具有高产、优质、抗病等优点,而且可能开启植物改造的新局面。
2. 植物突变种质资源的鉴定和评价
植物突变种质资源不同于常规育种资源,其生理生化和表型特征存在着多种变异类型。为了确定其遗传特征和安全性,研究人员需要对突变体进行深度的鉴定和评价。我国先后发展了多种突变体鉴定和评价体系,包括理化性状评价、分子标记鉴定、组织培养和细胞学鉴定、病虫害抗性测定等多种方法。
比如,在小麦、水稻、玉米等多个作物中,研究人员通过留种、试种、示范种和推广种等多种方式,进行了数百个不同突变体的评价和推广。通过突变体产生者、分子标记和生理学检测等方法,发现部分突变体特异基因表达和代谢物含量发生了变化,进而推断突变体的变异起因和作用机制。
3. 植物突变种质资源的杂交和利用
植物突变种质资源是植物育种中重要的材料和工具,与常规品种杂交有利于开发新的育种品种。通过突变体的杂交、选择和再交配,可以集成多种优秀基因型,进而发展出高产、高效、高质等综合性状的新品种。
我国多个作物品种的研究和生产实践表明,对突变体的再杂交筛选和应用是植物种质资源研究和利用的重点。如配合系突变体和常规品种,在小麦和水稻产生了许多优异的单倍体和两亲同源型,极大地拓展了杂交育种的新资源。而在甜瓜、番茄和胡萝卜等作物中,繁殖出了多个外观、口感、产量等异类的杂交品种,表现出极大的经济价值。
三、我国植物突变种质资源的未来发展
1. 基于基因编辑技术的突变种质资源研究
基因编辑技术是针对目标位点直接进行储存DNA突变,比现有的诱变技术更加准确、可靠、快速。在未来,基于基因编辑技术的突变体研究将成为植物遗传资源和育种的重要手段。
2. 系统化的突变种质资源评价方法体系
当前,植物突变种质资源的评价标准还存在较大的差异,甚至有些作物尚未建立统一评价体系。因此,今后研究需要建立统一的、全面的评价体系,以确保突变体的遗传特征和发挥潜力的科学性和有效性。
3. 经济价值导向的遗传育种策略
在突变体的杂交和利用实践中,由于突变体基因不同、特征各异,使遗传改良的方向更加多样化和精细化。未来植物遗传育种将主要包括稳产、高产、优质、逆境适应性等方向,以适应未来经济发展及社会需求的新情况和新标准。
综上,我国植物突变种质资源的多元特点和研究进展是植物遗传改良和资源利用的重要基础。未来,应该注重基因编辑技术与突变种质资源的结合,加强突变体的评价方法体系和遗传育种策略的探索,进一步提高植物遗传资源的利用效益和推广价值,以应对未来的需求和挑战。