摘要：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。分子设计育种主要包含以下3个步骤:(1)研究目标性状基因以及基因间的相互关系,即找基因(或生产品种的原材料),这一步骤包括构建遗传群体、筛选多态性标记、构建遗传连锁图谱、数量性状表型鉴定和遗传分析等内容;(2)根据不同生态环境条件下的育种目标设计目标基因型,即找目标(或设计品种原型),这一步骤利用已经鉴定出的各种重要育种性状的基因信息,包括基因在染色体上的位置、遗传效应、基因到性状的生化网络和表达途径、基因之间的互作、基因与遗传背景和环境之间的互作等,模拟预测各种可能基因型的表现型,从中选择符合特定育种目标的基因型;(3)选育目标基因型的途径分析,即找途径(或制定生产品种的育种方案)。本文评述近几年来我国在遗传研究材料创新、重要性状遗传分析、育种模拟工具开发和应用、设计育种实践、分子设计育种技术体系建设等方面取得的重要进展,结合国内外研究现状对分子设计育种的未来进行展望,最后指出我国近期应加强育种预测方法和工具、基因和环境互作、遗传交配设计、作物功能基因组学、生物信息学方法和工具、设计育种技术体系和决策支持平台等领域的研究,同时重视人才培养和团队建设。

摘要：以江苏省高风险农产品产地安全信息管理为例,针对农产品产地安全信息的数据特征以及管理决策需要,提出了一种基于WebGIS技术的农产品产地安全信息管理系统设计方案,对系统的设计目标、主要任务、系统结构、数据库结构和主要功能进行探讨。根据系统的主要任务设计了地图浏览、数据查询、数据统计、产地监测信息管理和产地适宜性信息管理5类功能;系统采用客户层、中间业务处理层和服务器数据层3层体系结构;系统数据库设计为索引表、属性表和数据表3层结构;采用C#程序语言和MapXtreme开发平台对系统进行了初步开发与实施。

摘要：早春低温冷害是黑龙江省主要的自然灾害之一,已成为影响玉米产量水平提高的重要因素。选择了不同耐冷玉米种质8份,按GriffingⅡ的设计组配,分析低温逆境下玉米出苗及幼苗期性状的遗传规律。相关分析表明,相对出苗指数、相对出苗率、相对苗干重、相对根干重两两相关,相对出苗率与相对根总长相关,上述性状适合作为玉米幼苗耐冷性鉴定的指标。不同亲本的GCA方差、不同组合的SCA方差在相对出苗率、相对发芽指数、相对苗干重、相对根干重、相对根总长等性状上的差异显著。非加性基因效应在相对出苗率、相对发芽指数、相对苗干重、相对根干重、相对根总长中起到重要作用,且狭义遗传力普遍较低,各性状均低于50%,高低次序为相对发芽指数>相对出苗率>相对根干重>相对苗干重>相对根总长,上述性状选择适宜在中晚代进行选择。

摘要：为了确定十倍体长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum,Liu&Wang)和六倍体中间偃麦草(***,[Host]Barkworth&Dewey)的基因组组成,根据野生一粒小麦(Triticum boeoticum)着丝粒自主型反转录转座子(CRW)序列设计特异引物,以二倍体拟鹅观草(Pseudoroegneria spicata,áLve)基因组DNA为模板进行PCR扩增,筛选到一条St基因组着丝粒区相对特异反转录转座子的部分序列pStC1,长度为1.755kb(GenBank登录号:FJ952565),其中有800bp与小麦着丝粒反转录转座子(CRW)的LTR区高度同源,另有小部分片段与其外壳蛋白编码基因(gag)部分同源,并且包含一段富含AGCAAC碱基的重复序列。以pStC1为探针,对十倍体长穗偃麦草的FISH检测结果显示其基因组组成为两个St组3个E组(St1St2EeEbEx);pStC1与中间偃麦草杂交时,不仅St基因组上有强烈的荧光信号,而且E基因组一些染色体的近着丝粒区域也有杂交信号,说明偃麦草属异源多倍体物种在其形成及进化过程中St与E基因组之间在着丝粒及近着丝粒相关区域可能存在协同进化。

摘要：通过对572份玉米种质资源(包括266份地方品种和306份普通自交系)进行粗缩病抗性鉴定,筛选到高抗材料2份,抗性材料11份,中抗材料9份,占总鉴定材料的3.9%。利用40对SSR标记对这些抗病材料进行遗传多样性分析,将玉米材料进行杂种优势类群的划分与归类。所得数据表明:共检测出328个多态性片段,平均每对引物检测出的等位变异数为8.2个。多态性信息含量PIC值在0.344~0.807之间,平均值为0.660。品种间的遗传相似系数为0.509~0.949,平均值为0.689,利用UPGMA法作图,将供试材料聚为7类。表明这些抗粗缩病材料存在较高的遗传多样性,具有较高的利用潜力。

摘要：可溶性酸性转化酶(SAI)是蔗糖代谢途径中的关键酶,对植物生长发育起着至关重要的调节作用,研究简捷快速克隆可溶性酸性转化酶基因方法,对于育种材料和品种资源的基因分型具有重要意义。本研究通过已知的高粱可溶性酸性转化酶基因序列及高粱基因组中该基因序列片段,设计引物,比较了分段克隆、基因全长克隆、巢式PCR克隆等方法克隆高粱SAI-1基因的效果,结果表明,直接扩增全长,扩增产物极其不稳定且扩增产物纯化、连接,转化后得不到阳性克隆;采用均等分段克隆,前半段扩增产物纯化、连接转化后得不到阳性克隆,但后半段克隆成功;针对高粱基因组信息中SAI-1基因上游的未知序列部分设计引物,进行单独克隆(635 bp),再单独克隆其其余序列,两段序列拼接后得到SAI-1基因全长。序列分析发现,SAI-1前段635 bp的扩增片段GC含量高达69.6%,而其后GC含量急剧下降至30%以下,所以推测全长克隆、均等片段克隆以及巢式PCR克隆失败的原因可能是SAI-1基因中GC分布不均匀,克隆高粱SAI-1基因较为适宜的方法为利用2对引物进行不均等分段扩增克隆,前段PCR退火温度较后段高1℃。该方法将为其他研究人员提供有益参考。

摘要：病毒病是影响云南省蚕豆生产的重要病害。对采集的蚕豆病毒病标样进行了组织印迹法检测,表明菜豆黄花叶病毒(BYMV)是最主要的病原。据此,以BYMV基因的保守序列设计了一对特异性引物,用BYMV的5个中国云南蚕豆分离物和1个叙利亚蚕豆分离物侵染的蚕豆叶片总RNA为模板,RT-PCR扩增获得了长度为907bp的目标片段。序列分析显示,此片段中包含822bp的外壳蛋白序列。6个分离物间的外壳蛋白核苷酸和推导编码蛋白质的氨基酸序列的同源性分别为86.4%～100.0%和96.7%～100.0%。与GenBank登录的34个具有完整外壳蛋白序列的BYMV分离物进行同源性和系统进化树分析的结果表明,6个分离物在核苷酸和氨基酸水平上与其它分离物的同源性分别为79.1%～97.9%和83.5%～98.5%,BYMV中国蚕豆分离物与日本蚕豆分离物同源性最高。外壳蛋白基因的序列特征揭示,在BYMV中的蚜传相关基序为NAG。

摘要：利用以栽培稻9311为受体、普通野生稻为供体的染色体单片段置换系CSSL182,检测到一个与粒宽相关的QTL。CSSL182与受体亲本9311粒型性状差异显著,且只在8号染色体有一个野生稻导入片段。构建CSSL182/9311的F_2次级分离群体,将粒宽QTL初定位在8号染色体的标记RM447和RM264之间,贡献率达22.49%,将该QTL命名为qGW8.1。随后进一步设计区间内多态性分子标记引物,检测F_2群体的2000株分离个体以及F_(2∶3)群体交换单株,结合后代表型验证,最终将qGW8.1精细定位到8号染色体10 kb区间内。该区间内含有3个候选基因,基因测序发现这3个基因在双亲之间均含有丰富的变异。对双亲子粒颖壳细胞电镜扫描观察发现,CSSL182的颖壳细胞宽度比9311减少16.7%。这一结果表明qGW8.1中来自野生稻的等位基因通过改变颖壳细胞形状影响粒型。

摘要：用FastPCR软件在大豆疫霉全基因组中搜索到1 234个含2～4个重复基元精确SSRs。选择260个SSRs设计引物,经对大豆疫霉5个分离物的基因组DNA检测,有212对(81.5%)有效扩增出SSR特征条带,112对(52.8%)扩增多态性。用18对多态性SSR引物分析了来自美国、中国黑龙江省和福建省大豆疫霉分离物的遗传多样性,在73个分离物中共扩增出112个等位变异,变异范围为4～9,平均为6.22个,表明选择的引物对具有高的多态性。在3个大豆疫霉群体中,黑龙江省和福建省分离物的遗传距离最近,美国和福建省分离物的遗传距离最远。UPGMA聚类将73个分离物划分为6组,其中8个美国分离物(72.73%)和53个中国分离物(85.48%)被聚类在一起,表明大豆疫霉中国分离物与美国分离物可能具有共同的祖先,中国分离物可能为外来种。

摘要：近年来,CRISPR定点编辑技术发展迅猛,在动物、植物和微生物中均得到广泛应用。其中,备受关注的脱靶现象也是研究的热点,迄今已取得了重要进展。该文介绍了脱靶现象的产生原理及体内和体外检测脱靶现象的方法,评价了通过改进sg RNA设计和优化CRISPR系统等来降低脱靶率的方法。在植物基因组定点编辑过程中,应适时检测脱靶现象,提高脱靶检测的精确度和准确度。