[汇总]两系杂交水稻

[汇总]两系杂交水稻 两系杂交水稻 两系法杂交水稻 日期:2001年07月24日 来源:科技部 中国种稻，历史最久远。60年代的矮秆育种，使我国水稻产量提高了30%, 70年代培育成功的三系杂交水稻 又比矮秆水稻产量提高20%。这是我国水稻科技革命的两次重大飞跃。 但80年代以来我国水稻的产量就好象停止生长的竹笋，始终处于稳定格局，亩产在450公斤左右徘徊。土地资源没有扩大，而我国的人口一天也没有停止增长，怎样才能保证我国60%以稻米为主食的人口有饭吃，90年代科学家终于发明了新的提高水稻产量、质量的方法，这就是两系法杂交水稻。 两系法杂交稻是利用光温敏不育系水稻为基本材料培育的。 光温敏不育系水稻非常神奇，他的生育能力是随着光和温度的变化而达到一系两用的目标。 具体地说:这种水稻在夏季，长日照、高温下，表现为雄性不育，这时所有正常品种都能和他生育，生产杂交种子，这个种子就是两系杂交水稻的种子。 这种光温敏不育系水稻在秋季、短日照、低温下又变成了正常的水稻，自己繁殖自己，也就是自己接种。因为水稻是属于雌雄同花的自花授粉植物。 这种杂交水稻因为只有不育系(母本)、和恢复系(父本)、而不需要保持系(中间体)，所以称两系法杂交水稻。 两系稻最大的优点，就是父本、母本之间是自由恋爱，直到相中自己最称心的那一位 ，而三系稻它必须经过(保持系)也就是媒人牵线，父母做主才能结合，而不管双方品种是否优良、是否般配，所以自由恋爱成婚的两系稻就比包办婚姻的三系稻的婚姻质量更好，品质更优，产量更高。 国家863 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 已把它作为提高我国水稻产量、改良品质和增强抗病虫性的主要途径。 目前育种家培育出的27个产量高、品质优、抗病虫性强的两系杂交水稻新组合，已在全国种植，累计推广面积6000万亩以上，产量比常规水稻提高20%以上，累计增产稻谷40多亿公斤。 到21世纪30年代，我国人口将达到16亿，要保证未来粮食供给平衡，唯有提高单位面积产量。科学家们正在运用两系法培育超级杂交水稻，其单位面积产量将比现有杂交水稻提高20%以上。 21世纪的两系杂交水稻，将具有更丰富的营养，稻米中含有维生素、铁等有利于人体健康的物质。两系杂交水稻的稻米品质优，米饭清香可口，营养价值更高。 基因工程两系杂交水稻，既抗病又抗虫，并且耐贫瘠，农民不必喷洒农药和少施肥，就可以获得丰收。这样的稻米才是真正的绿色食品。 两系法杂交水稻产量的大幅度提高，将回答美国人布朗先生提出的“未来谁来养活中国人”的命 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。中国人不但能自己养活自己，还将有更多的优质稻米出口，养活世界上更多的人。 1.1. AFLP分子标记技术原理 AFLP技术是基于PCR反应的一种选择性扩增限制性片段的方法。由于不同物种的基因组DNA大小不同，基因组DNA经限制性内切酶酶切后，产生分子量大小不同的限制性片段。使用特定的双链接头与酶切DNA片段连接作为扩增反应的 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 ，用含有选择性碱基的引物对模板DNA进行扩增，选择性碱基的种类、数目和顺序决定了扩增片段的特殊性，只有那些限制性位点侧翼的核苷酸与引物的选择性碱基相匹配的限制性片段才可被扩增。扩增产物经放射性同位素标记、聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，然后根据凝胶上DNA指纹的有无来检验多态性[5]。Vos等(1995)曾对AFLP的反应原理进行了验证，结果检测到的酶切片段数与预测到的酶切片段数完全一致，充分证明了AFLP技术原理的可靠性。 进行AFLP分析时，一般应用两种限制性内切酶在适宜的缓冲系统中对基因组DNA进行酶切，一种为低频剪切酶，识别位点为六碱基的rare cutter;另一种为高频剪切酶，识别位点为四碱基的frequent cutter。双酶切产生的DNA片段长度一般小于500bp，在AFLP反应中可被优先扩增，扩增产物可被很好地分离，因此一般多采用稀有切点限制性内切酶与多切点限制性内切酶相搭配使用的双酶切。目前常用的两种酶是4个识别位点的Mse I和6个识别位点的EcoR I。 AFLP接头和引物都是由人工合成的双链核苷酸序列。接头(Artificial adapter)一般长14,18个碱基对，由一个核心序列(Core sequence)和一个酶专化序列(Enzyme-specific sequence)组成。常用的多为EcoR I和Mse I接头，接头和与接头相邻的酶切片段的碱基序列是引物的结合位点。AFLP引物包括三部分:5′端的与人工接头序列互补的核心序列(core sequence，CORE)，限制性内切酶特定序列(enzyme-specific sequence，ENZ)和3′端的带有选择 性碱基的粘性末(selective extension，EXT)。 1.2. AFLP分子标记技术 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 图1 AFLP分子标记技术包括3个步骤:(?)DNA的准备。即DNA的酶切以及与人工合成的寡聚核甘酸接头(artificial oligonucleotide adapter)连接。为了使酶切片段大小分布均匀，一般采用双酶酶切，在基因组上分别产生低频切口和高频切口。(?)选择性扩增酶切片段。AFLP引物包括与人工接头互补的核心序列(CORE)、限制性内切酶识别序列(ENZ)和3′端选择性碱基三部分。一般用不带或带1个选择性碱基的引物进行预扩增，然后用带2,3个选择性碱基的引物进行再扩增。所用引物可用放射性或荧光标记。(?)AFLP标记的统计。AFLP产物通过聚丙酰胺变性凝胶电泳(SDS—PAGE)检测样品的多态性，可灵敏地分辨只有一个碱基差异的不同DNA片段。[6](图1) 1.3. AFLP分子标记的特点 (1)DNA需要量少，检测效率高，理论上可产生无限多的AFLP标记。一个0.5mg的DNA样品可做4 000个反应。由于AFLP分析可采用多种不同类型的限制性内切酶及不同数目的选择性碱基，因此理论上AFLP可产生无限多的标记数并可覆盖整个基因组。 (2)多态性高。AFLP分析可以通过改变限制性内切酶和选择性碱基的种类与数目，来调节扩增的条带数，具有较强的多态分辨能力。每个反应产物经变性聚丙烯酰胺凝胶电泳可检测到的标记数为50,100个，能够在遗传关系十分相近的材料间产生多态性，被认为是指纹图谱技术中多态性最丰富的一项技术。Becker等(1995)对多态性很差的大麦进行AFLP分析，仅用16个引物就定位了118个位点[7]。 (3))可靠性好，重复性高。AFLP分析采用特定引物扩增，退火温度高，使假阳性降低，可靠性增高。AFLP标记在后代中的遗传和分离中遵守孟德尔定律;种群中的AFLP标记位点遵循Hardy—Weinberg 平衡。 (4)对DNA模板质量要求高，对其浓度变化不敏感。AFLP反应对模板浓度要求不高，在浓度相差1000倍的范围内仍可得到基本一致的结果。但该反应对模板DNA的质量要求较为严格，DNA的质量影响酶切、连接扩增反应的顺利进行。 AFLP分子标记技术的应用编辑本段回目录 AFLP作为一种较新的分子标记，近10年来，AFLP技术获得了很大进步，并展示出良好的发展前景，已经广泛应用于生命科学研究的诸多领域，如动物学、植物学、医学等方面。 2.1. 在动物学研究中的应用 2.1.1. 动物遗传学(以水生动物为例) AFLP以其数量多、随机分布、稳定遗传、多态性丰富的优点而广泛用于水生动物遗传多样性、系统进化学等研究。Seki等(1999)用荧光—AFLP技术对三个香鱼群体的遗传多样性进行了分析，结果显示AFLP标记为鱼类遗传变异及多样性评估提供了可靠的信息。Liu等(1998)研究了AFLP标记在斑点鮰、长鳍鮰及其F1、F2和回交后代中的应用，结果显示了AFLP标记丰富的多态位点、稳定的孟德尔遗传方式和良好可重复性。Miller等(2000)应用AFLP及线粒体序列信息研究了两种濒危琥珀螺的遗传分化及亲缘关系。[8] 水产业是经济的一个增长点，对生物技术的依赖性越来越大。AFLP技术作为一种世代遗传标记，已经成功地应用于水产养殖，并在染色体水平上筛选所需要的鱼种。Montano-Perez等(2006)在最近一篇综述中对此作了详细地总结[9]。另外，人工雌核发育和人工诱导雄核发育可用于性别控制、快速建立家系，从而在多种经济水生动物中的相关工作已广泛展开。 在水生动物的遗传图谱构建上，AFLP技术具有其他同类技术不可比拟的优点。自1996年美国水产经济动物基因组计划启动以来，越来越多的水产动物遗产图谱得以建立。1998年，Kocher等发表了尼罗罗非鱼(Orechromis niloticus)的第一个遗传连锁图;Young等利用雄核发育双单倍体虹鳟以包括AFLP在内的多种标记，构建了一个初 步的连锁图，Nichols等在原图上增加了更多的标记(其中包括700多AFLP标记)，使之成为较为详细的连锁图谱。2000年，Naruse等利用633个标记构建了一个较为详尽的青鲢连锁图谱，其中包括488个AFLP标记;2002年Wilson发表了斑节对虾AFLP连锁图谱;Guo等则构建了太平洋牡蛎的初步连锁图。[8] 2.1.2. 动物系统学(以昆虫为例) 在分类上，AFLP技术可用于种和种下阶元的鉴定。Corsini等(1999)运用AFLP技术分析了智利不同地区地中海实蝇(Ceratitis capitata) 遗传多样性，并且克隆了3个富含AT标记片段，可以作为鉴别地中海实蝇属(Ceratitis)其他种类以及果蝇属(Drosophila)昆虫之间的分子探针[10];张金卫等(2004)利用AFLP分子技术6个家蚕(Bombyx mori)品种进行了DNA指纹分析，扩增了54条多态性条带，可明确区分6个家蚕品种，并可作为6个家蚕品种鉴定的依据[11]。 动物的遗传变异在形态上很难发现，而在分子水平上很容易发现这种差异，进而可进行详细研究。Htiseyin等(2002)对土耳其Antalya省不同地区、不同寄主的8个烟粉虱(Bemisia tabaci)种群进行AFLP分析，发现8个种群的遗传变异系数变化范围为42,—81,，聚类结果表明，烟粉虱不同种群的基因变异可能由于对寄主的适应引起[12]。张丽萍等(2004)采用AFLP技术研究了B型烟粉虱(Bemisia tabaci) 抗噻虫嗪(thiamethoxam)品系在DNA分子水平上的遗传分化，分析结果表明抗性品系在DNA分子水平上存在着明显分化[13]。 以外部形态来作为确定昆虫系统关系的依据，在解释近缘种关系上明显不足。从分子水平上来探究其进化关系近年来已经成为热点[14 ]。鲁成等(2001)利用AFLP技术和统计手段对我国具有代表性的10种野桑蚕和33种家蚕以及5种作为外群对照的柞蚕进行分析，发现不同地区野桑蚕之间的遗传距离(0.10004-0.1419)与家蚕品种之间的遗传距离(0.10004-0.1406)相似，而家蚕与野桑蚕之间的遗传距离(0.13554-0.1532)明显小于家蚕与柞蚕(0.17614-0.1865)和野桑蚕与柞蚕(0.17764-0.1839)之间的遗传距离，说明家蚕起源于中国野桑 蚕[15]。 此外，肉类产业中，遗传标记技术为肉制品的质量信息提供可靠的保证。利用AFLP技术可筛选出6种标记，并转化为单核苷酸多态标记用于高产基因型，从而准确鉴别出日本黑牛(Japanese Black)和F1杂种(Japanese Black×Holstein)，可靠性达到88.2%。[16] 2.1.3. 性别鉴定与繁殖行为研究 AFLP技术在很多的物种中已成功地筛选到了与个体性别连锁的标记。Behura等(2000)得到了一个只在亚洲毒米蚊生物型l、2、5中出现而不在生物型4中出现的AFLP标记Gm2基因，基于这个AFLP标记的序列， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 了SCAR(序列特异性扩增)引物，通过多元PCR实验可以有效地鉴别5种不同生物型。在生物型1×4和2×4杂交后代中进行遗传标记的研究显示:所有Fl雌性均能PCR扩增出这个AFLP标记，而雄性后代中该标记只出现在那些母本是Gm2无毒生物型的个体中。AFLP标记在无毒生物型中的特异性扩增和遗传方式表明Gm2基因是和毒米蚊性别连锁的。 在繁殖行为的研究方面，Questiau等(2000)利用AFLP技术发现蓝喉颏(Luscinia svecica ramnetum)种群存在非常普遍的婚外交配现象。因此，对于很多尚无微卫星分析引物的分类单元交配系统的研究，可用AFLP标记来实现。[17] 2.2. 在植物学研究中的应用 2.2.1. 种质资源鉴定 作物种质资源遗传背景和遗传关系的确定在作物育种上具有十分重要的意义。杜金友等(2006)利用AFLP分子标记技术对55份玉米(Zea mays L()种质材料进行了研究，结果表明，20对AFLP引物检测到清晰可见的带656条，其中多态性带487条。平均每个引物组合可以检测到24.4条多态性带。将55份玉米材料聚为6组，与材料来源基本一致，美国Pioneer系列中有很多材料与瑞得种群有亲缘关系。结果还显示AFLP有利于玉米遗传多样性分析[18]。小麦种质资源方面， AFL广泛用于小麦遗传多样性研究、种质指纹图谱构建和遗传材料鉴定、小麦遗传连锁图谱的构建、目的基因的分子定位、分子标记辅助选择以及基因表达调控与克隆研究等方面[19]。茶树研究方面，Wachira等(2001)同时采用RAPD与AFLP两种方法，对来源于世界各地(印度、斯里兰卡、中国及中国台湾省、日本、越南、肯尼亚等)的40个茶树品种进行遗传多样性研究，聚类分析将其划分为三个主要类群，统计分析表明，种群内个体之间的变异最大，变异程度达72,，遗传距离计算结果表明，来自不同国家的茶树品种，在种群内都存在丰富的遗传变异[20]。 Wang等(2006)运用AFLP技术对来自美国等5个国家的21种观赏性银杏属植物进行分析，考察他们的基因联系，发现8种重要种质品种，而且聚类结果显示来自同一地区的品种并不一定属于同一类[21]。 2.2.3. 作物育种 AFLP技术在作物育种方面应用广泛，不仅在小麦、水稻、玉米、棉花和大豆等主要农作物上得以应用，而且在蔬菜(番茄、马铃薯等)以及植物基图组研究的模式植物拟南芥上广泛应用。Vantoall(1996)用AFLP技术指导大豆回交育种，比较大豆双亲与回交1代C0及回交2代C1的异质程度，平均每个AFLP引物均产生10个多态性标记，10对AFLP引物可以检测出100多个位点的纯合或异质程度。Reddy等(1996)利用AFLP技术筛选与棉花长绒及高产性状有关的分子标记，他们将长绒的海岛棉3.79与高产的陆地棉TM-1进行远缘杂交，结果表明，所使用的64对引物中(每一对引物均检测到3—10个AFLP标记，在杂交后代F2群体中发现了300个标记与亲本的长绒及高产性状有关。AFLP标记还可以转换成SCAR (Sequence characterized amplified region)标记，这将更有利于分子标记在育种选择中的应用。[22] 在筛选作物病虫害抗性品种方面， Wang和Roberts(2006)在最近一篇综述中回顾了利用AFLP和CAPS(Cleaved amplified polymorphic sequence)标记对棉花根癌线虫的抗性的研究，提到利用AFLP技术筛选出4个与抗性基因rkn1连锁的标记，并可以在F2代中固定下来。 [23] 2.3. 在医学上的应用 AFLP技术在医学已经有了广泛的应用，并显示出其独特的优越性。 肿瘤研究方面，Fukuda等(1999)用cDNA-AFLP法克隆出与大鼠骨肉瘤转移有关的4种差异表达基因;Majima等(2000)应用同样的方法克隆出与肾癌发生相关的一种新基因-Niban。表明AFLP法适用于肿瘤相关基因的筛选与检测，是研究肿瘤发病机制的一种较为理想的方法。[24] 遗传病研究方面，俞冬熠等(2004)运用PCR—AFLP技术对唐氏综合征(Down syndrome，DS)进行研究，选择21号染色体上4个具有高度多态性的STR位点对12例胎儿进行了产前诊断。结果检出2例唐氏综合征患儿，与细胞遗传学检查结果一致，无假阴性和假阳性病例发生。说明4个STR位点具有高度的多态性，应用PCR—AFLP技术检测各位点的基因型状况，产前诊断经典型和易位型唐氏综合征胎儿，准确性高，操作简便、快速，具有极好的临床应用价值。[25] AFLP技术还是流行病学研究和诊断的良好工具。Rob等(2000)从健康人群、疾患人群和一些动物的不同部位(如粪便、血液、脓汁、尿和腹水)分离的万古霉素抗性肠球菌(vancomycin—resistant Enterococcus faecium，VREF)菌株进行AFLP分析，结果显示万古霉素抗性肠球菌有着寄主特异性，从健康人群和疾患人群中分离的菌株明显地属于不同的AFLP聚群，而从健康人群中和从猪体内分离的菌株则形成了一个聚群，同时在动物饲养员和屠夫的粪便中发现家禽和牛所特有而在人群中罕见的VREF，Rob等认为这充分证明了人群中的VREF主要起源于那些具有较高糖肽抗性的寄生于猪体内的VREF，且家畜和牛身上的VREF也可以向人群短暂地传播。[17] 结 语编辑本段回目录 AFLP技术自发明以来，作为一种重复性好、分辨力高的DNA标记，已经成为生命科学各领域，尤其是分子遗传学研究的一种重要工具和手段。近年来，随着技术的不断改进和完善，该方法更加方便和易于操作，应用范围也在不断扩展。该技术也存在着一些不足之处，如对样本DNA的质量要求很高从而易于导致偏差，设备费用较高等，但AFLP技术与microsatellites技术、序列信息的综合分析可作为遗传变异分析的主要工具。因此，研究者应综合考虑AFLP技术的优点和局限，根据特定的研究内容和需要加以选择。 国家各部门领导 中新网3月16日电 根据宪法，国务院总理李克强提名各部部长、各委员会主任、中国人民银行行长、审计长、秘书长人选: 杨晶为国务院秘书长人选; 王毅为外交部部长人选; 常万全为国防部部长人选; 徐绍史为国家发展和改革委员会主任人选; 袁贵仁为教育部部长人选; 万钢为科学技术部部长人选; 苗圩为工业和信息化部部长人选; 王正伟为国家民族事务委员会主任人选; 郭声琨为公安部部长人选; 耿惠昌为国家安全部部长人选; 黄树贤为监察部部长人选; 李立国为民政部部长人选; 吴爱英为司法部部长人选; 楼继伟为财政部部长人选; 尹蔚民为人力资源和社会保障部部长人选; 姜大明为国土资源部部长人选; 周生贤为环境保护部部长人选; 姜伟新为住房和城乡建设部部长人选; 杨传堂为交通运输部部长人选; 陈雷为水利部部长人选; 韩长赋为农业部部长人选; 高虎城为商务部部长人选; 蔡武为文化部部长人选; 李斌为国家卫生和计划生育委员会主任人选; 周小川为中国人民银行行长人选; 刘家义为审计署审计长人选。 党中央领导 中央办公厅主任:栗战书 中央组织部部长:赵乐际(兼) 中央宣传部部长:刘奇葆(兼) 中央统战部部长:令计划(兼) 中央对外联络部部长 :王家瑞 中央政法委员会书记:孟建柱(兼) 中央政策研究室主任:王沪宁(兼) * 中央台湾工作办公室 (国务院台湾事务办公室)主任:张志军 * 中央对外宣传办公室(国务院新闻办公室)主任:蔡名照 中央外事办公室主任:戴秉国 中央机构编制委员会办公室主任:张纪南 中央社会管理综合治理委员会主任:孟建柱 中央精神文明建设指导委员会 主任:刘云山(兼) 中央文明委办公室主任:雒树刚(兼) 中央党校校长:刘云山 《人民日报》 社社长:张研农 《求是》 杂志社社长:李宝善 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