遗传学在农业上的应用.ppt

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1、 1.“基因库”的应用。2.标记基因的应用。(高赖氨酸玉米选育肉眼可见的标记基因)（蚕雌雄的区分，提高出丝率“皮斑”基因）3.连锁遗传和相关性的应用。（苗期鉴定和选留、幼禽性别的判断（芦花鸡）4.不育基因或致死基因的应用。（防治害虫）5.遗传工程在育种中的应用。生物经过亿万年的基因突变和自然选择，保存了极其丰富的各种形状的基因。我们平常所说的收集种子资源，实际上就是丰富的“基因库”，以供培育新品种的需要。针对世界植物基因库管理的免费的、用户友好型在线数据库系统已于2011 年底问世。该国际项目包括更新了最初由USDA 农业研究中心（ARS）开发的种质管理系统种质资源信息网络（Germplasm

2、 Resources Information Network，GRIN），更新后的系统重新命名为GRIN-Global，已于2011 年12 月在CGIAR 中心试运行，并于2012 年在美国进行大范围推广。1.对遗传物质的起源、特征、属性进行持续的追踪。2.记录种子、植物、组织等详细信息以及价格。3.记录种子和植物资源的需求信息。今年2月，北京市农林科学院蔬菜研究中心宣布完成了世界首张西瓜基因组序列图谱绘制与破译。这是中国主导完成的世界第一张西瓜基因组序列图谱，也是植物基因组领域研究的又一突破性重大成果，标志着我国西瓜基因组学研究取得了国际领先地位。1.栽培西瓜全基因组的序列分析2.获得高质

3、量的西瓜基因组序列图谱3.破译西瓜遗传“密码”意义1.拓展了挖掘利用野生种质资源中抗病、抗逆等优异基因的广度和深度2.提高含糖量、瓤色、营养品质等复杂性状改良的可操作性和新品种的选育效率3.利于西瓜品种改良创新和全面提升我国在世界西瓜产业的竞争力。“AraNet”全称是植物拟南芥全基因组功能关系网络图（A Genome-wide Gene Function Association Network）。物理上存在于同一个区域的基因或者可以互相配合启动的基因，它们之间可能具有相关的特性，也可称之为“连坐”（guilt by association）。AraNet网络包括了实验植物拟南芥19600个基

4、因的100万个连接。研究人员将这些连接制作成一幅地图，可以由此推测与已知特定特征相关的未特征化的基因。图中每条线代表着两个基因间的功能连接，不同的颜色反映出这两个基因具有相似特征的可能性大小。红色表示可能性很大，蓝色则相反。遗传工程：a.基因工程 b.细胞工程 c.染色体工程 可以实现植物常规育种不可能进行的种间或属间的遗传性状的转移,并可大大缩短育成新品种的时间。转基因：方法 农杆菌介导的遗传转化、基因枪转化、花粉管通道法等。基因工程：实例：利用这种新的育种手段,可以提高作物光合作用效率、改善植物品质,导入抗病、抗虫基因、增强固氮能力,还可增强品种的耐盐性、耐旱性及对除草剂的抗性等。目前人们

5、利用基因工程技术将外源苏云金芽菌抗虫基因导入水稻，已经培育出多种具有抗虫作用的水稻品种。通过基因转移或注射来改变生物的遗传性状,从而创造农作物的新品种乃至新种是有效可行的。主要指利用花药组织培养、原生质体培养、体细胞融合与杂交等技术进行育种的方法。植物细胞工程技术在茶树育种研究中的应用实例：实例：细胞工程育种花药培养和单倍体育种研究是植物细胞工程的重要组成部分。茶树是异花授粉植物，很难通过自交获得纯系，而通过花药培养可以获得纯系育种材料和进行单倍体育种，缩短育种年限和提高育种效率。花药培养比普通的茎段、茎尖等的组织培养要复杂得多。体细胞杂交：离体的条件 原生质体融合 培养得再生植株。原生质体融

6、合技术克服了植物种属间生殖障碍，为新种质创新提供了一条有效途径。白菜与甘蓝之间体细胞杂交种获得。.以白菜和甘蓝的子叶为材料 原生质体 聚乙二醇原生质体融合 诱导细胞分裂 愈伤组织分化培养基诱导不定芽 MS基本培养基再生植株 转移到花盆生长对其杂种性质进行形态学，细胞学和分子生物学鉴定。A.形态学观察显示，再生植株的叶面积较大，株型和叶型为两种杂交亲本的中间型，部分支柱的叶片浓绿，肥厚。B.染色体计数显示，再生植株的染色体数大致为融合亲本的染色体数的总和，再生植株具有了双亲的基因组。A.体细胞杂交花粉育性比较低，杂交，回交后期育性逐渐获得恢复，与白菜回交后代逐渐恢复了育性。B.通过杂交和回交，获

7、得了形态变化广泛的个体，为白菜的品种育种提供了多样的种质资源结论：a.a.小黑麦（小黑麦（AABBRRAABBRR）小麦）小麦（AABBDDAABBDD）F1F1（AABBAABBRDRD）R R、D D两组单体在减数分裂过程两组单体在减数分裂过程出现于子细胞中。通过花粉培养可出现于子细胞中。通过花粉培养可得到类型丰富的花粉植株得到类型丰富的花粉植株b.b.三倍体无籽西瓜的例子三倍体无籽西瓜的例子染色体工程：1 1、染色体组操纵、染色体组操纵2 2、染色体操纵、染色体操纵单、缺体法进行基因定位单、缺体法进行基因定位3 3、染色体片段操纵、染色体片段操纵转移外源基因较理想的方法是导转移外源基因较理想的方法是导入携有有利基因的染色体片段入携有有利基因的染色体片段（最理想就是转基因了）（最理想就是转基因了）