《抗逆性育种》课件

抗逆性育种产课题过选对抗逆性育种是农业生中的一个重要通育干旱、寒冷、高温等逆境较环产对缓条件具有强耐受性的作物品种,提高作物在不利境下的存活率和量,解气候变化、保障粮食安全有重要意义课程大纲什么是抗逆性育种分子标记技术讨绍标记术探抗逆性育种的概念及其在植介分子技在抗逆性育种应势物改良中的作用中的用及其优抗性状遗传基础抗性改良策略状讨遗传状分析不同抗逆性如干旱、病害、探基于分子学的抗逆性盐遗传础遗传寒冷、碱、高温等的基改良的有效策略什么是抗逆性育种抗逆性育种概念抗逆性状特点抗逆性育种目标过遗传状杂标抗逆性育种是指通手段培育出能够抗抗逆性具有多基因控制、表型复等特点,抗逆性育种的目是培育出能够在逆境条件胁现术进产御各种逆境迫的优良品种,如抗干旱、抗需要利用代生物技行有效改良下保持良好生长发育和量的优良品种,确稳产产高温、抗寒冷、抗病虫害等保作物高抗逆性育种的重要性提高作物抗逆性提高作物产量和品质12过有助于作物在逆境条件下生长通培育抗逆优良品种，可提环产发育，减少因逆境境引起的高作物在不同逆境条件下的产损质量失量和品增强生态适应性促进可持续农业发展34培育抗逆性强的作物品种，有抗逆性育种有助于提高作物的态环为续助于提高作物在不同生境耐逆性，可持农业发展做应贡下的适能力出重要献分子标记技术在抗逆性育种中的应用基因组扫描标记辅助选择功能基因挖掘标记对组进扫标记进辅选择过关现状关利用分子作物基因行全面描,根据分子行助,提高抗逆性通联分析发与抗逆性相的功能现关遗传状选择为标发与抗逆性相的位点的效率基因,基因工程育种提供靶抗干旱性状的遗传基础及基因挖掘环胁状应对胁关键状遗传础干旱是影响作物生长的重要境迫因素抗干旱性是植物干旱迫的性,其基及基因挖内掘是抗逆性育种的重点研究容10主效基因鉴选已定出10余个主要控制干旱抗性的候基因100QTL位点关连锁现关利用联分析和分析已发100余个与干旱抗性相的QTL位点1000基因功能针对应开验证1000余个干旱答基因展了功能分析与抗病性状的遗传基础及基因挖掘对状遗传础杂调过现调关键为状遗传资作物抗病性的基是复的,涉及多基因的表达控通基因挖掘可发控作物抗病性的基因,抗逆性改良提供源状遗传础进抗病性基研究展锈饰鉴数关键为叶病抗性多基因控制,主效基因和修基因共同作用已定出十个抗性基因,抗病育种提供标靶单数结谢现诱导选白粉病抗性基因或少基因控制,与表皮构和次生代发多个可白粉病抗性的候基因关有单编码应病毒病抗性通常基因控制,病毒受体或抑制因子克隆出多个具有重要用价值的抗病毒基因抗寒性状的遗传基础及基因挖掘抗盐性状的遗传基础及基因挖掘盐严环胁盐状遗传础对盐土壤碱化是重限制作物生长的境迫之一研究抗性的基和基因挖掘于培育耐作物品种过组转录组鉴盐状关关键为具有重要意义通基因学、学等手段,已经定出多个与抗性相的基因,分子育种提供贵资了宝的基因源50+已鉴定基因过鉴盐状关经大量研究,已经定出50多个与抗性相的重要基因30%遗传收益过标记辅选择盐状遗传通分子助,可以提高30%以上的抗性收益10M种植面积盐积约顷盐中国碱地面10M公,迫切需要培育耐作物品种抗热性状的遗传基础及基因挖掘胁杂调节这遗传础热状关键过热关键调为续热状线植物在高温迫下会启动一系列复的生理机制,些机制的基是抗性的所在通基因挖掘,可以发掘影响植物抗性的基因及其表达控机制,后的抗性改良提供重要索抗胁迫的生理及分子机制生理机制分子机制关键基因盐胁时过关键编码渗调节质转录植物在遭受干旱、高温、碱等迫会在分子水平上,植物通激活一系列基包括透物、抗氧化酶、应渗调节调诱导调状关这激发一系列生理响,包括透、abi因的表达控,生物合成抗逆蛋白、因子及抗逆性相蛋白等基因些基卫细关闭状关对胁调为状神经保胞、抗氧化酶活性增强等,控性相信号通路,从而提高各种迫因的功能控解析抗逆性的分子机制维细础以持胞水分平衡、离子平衡及膜功能的耐受性奠定了基完整性抗逆性状遗传改良的策略遗传评价1评标状遗传遗传准确估目性的变异和力基因定位2标记术关利用分子技定位相基因基因工程3对标进利用基因工程手段目基因行改良种质创新4创状质造新的优良抗逆性种现状遗传过遗传评标状遗传遗传标记术状关实抗逆性的改良需要采取多种策略首先,通价准确把握目性的变异和力;其次,利用分子技定位与性相的对标进创状质断基因;接着,可以采用基因工程手段目基因行改良;最后,造新的优良抗逆性种,不丰富育种材料常用抗逆性状的评估方法生理生化指标田间观察过测标绿胁观通量植物的生理生化指,如叶在模拟或实际的ault境迫下,察植渗势来现产素含量、透、抗氧化酶活性等,物的生长表,如存活率、生物量、评评估其抗逆性量等,估其抗逆能力生理指标分子标记分析过观胁现状关标记对标通察植物在迫下出的症,如利用与抗逆性相的分子,目辅评进鉴筛选叶片卷曲、枯萎等,助估其抗逆性基因型行分子水平的定和分子标记在抗逆性育种中的应用标记术状关分子技能够准确定位与抗逆性相的基因位点,帮助育种进针对选择过标记辅选择者行有性的与配置通分子助MAS,育这标记还状遗传图谱种效率得以大幅提高些可用于抗逆性的构为建和基因克隆,基因工程育种提供依据基因工程技术在抗逆性育种中的应用术来状过转基因工程技提供了一种高效的方法改良作物抗逆性通基因移、基因编辑术转这等技手段,可直接引入抗逆基因,快速构建抗逆性基因植物品系有助传于克服统育种的局限性,大幅提升作物抗逆性能时术还验证关键状同,基因工程技可用于基因功能、基因的克隆和抗逆性分子改为良等研究,抗逆性育种提供有力支撑组织培养技术在抗逆性育种中的应用组养术现术组挥关键织培技是代生物技的重要成部分,在抗逆性育种中发着作用过养术筛选鉴状通离体培和再生技,可以高效地和定具有优良抗逆性的植物材料,为状遗传质资抗逆性的改良提供有价值的种源时组养还转为术同,织培可用于抗逆基因植物的培育,分子育种提供重要技支撑过养调过转为状通培基的控和再生程的优化,可以提高基因植株的抗逆性,抗逆性遗传开径的改良辟新途抗逆优良种质的创制与利用优良种质创制种质资源收集过选杂获状质资通育、交等方法得抗逆性强广泛收集抗逆性优良的种源,构质为续础质库为续的优良种,后育种奠定基建种后利用提供支撑抗逆性状选育基因工程应用过规选标记辅选择术开状转通常育、分子助等利用基因工程技,发抗逆性基选手段,育出抗逆性更强的新品种因植物,提升抗逆性能抗逆性状基因的克隆与验证基因组扫描1过组关寻标状关选通全基因联分析等方法找与目性相的候基因基因功能验证2术对选进验证阐对状贡利用分子生物学技候基因行功能,明其性形成的献基因克隆3将验证标测为续功能后的目基因克隆并序,后利用做准备过组扫验证骤识别状关关键这为续开状标记辅通基因描、基因功能和基因克隆等步,能够准确抗逆性相的基因些基因后展抗逆性的分子助选择础和基因工程育种奠定了基抗逆转基因植物的培育基因工程技术1术将状关转标为利用基因工程技抗逆性相基因入目作物,抗逆性状转术基因植物的培育提供技支持分子标记辅助选择2标记术对转进筛选利用分子技基因植株行快速高效的,提高抗逆转基因植物的培育效率田间表型评价3将转进试验对状进培育的抗逆基因植物行田间种植,其抗逆性行评验证全面的表型价和抗逆转基因植物的安全性评价潜在环境影响食品安全评转对态转产对估基因植物生系统可能确保基因作物及其加工品产过生的影响,如基因流、生物多样人体无害,不会引起敏或其他健链问题性、食物等康长期监测规范管理续转严规规转持跟踪基因植物在实际种植制定格的法律法,范基因现时现评中的表,并及发并估潜在植物的种植、流通和使用,确保其风险安全性抗逆性状的遗传调控机制基因表达调控胁迫信号感知表观遗传调控状挥调胁组饰观遗传抗逆性的发受到多个基因的控,包括植物能够感知干旱、高温等迫信号,激活DNA甲基化、蛋白修等表机制转录转导调层这应应渗调节调状遗传遗传环因子、信号等控面,些机制一系列激反,如透、抗氧化等,从参与控抗逆性的表达,是与维对应调层共同持植物逆境的适能力而提高抗逆性境互作的重要控面抗逆性状的表型基因型关系-表型与基因型的联系量化性状位点鉴定基因表达分析分子育种应用状标记计结组转录组关结为植物的抗逆性是由多个基因利用分子和统分析方法合基因学、学等手表型-基因型系研究果调杂状状关数状关标记辅选择共同控的复性表型是可以确定与抗逆性相的段,可以探明抗逆性相基分子助等分子育种环状这为进阐术应础基因型与境因素相互作用的量性位点QTLs深因的表达模式,一步明基技的用提供了基,提高结过标记术关内状遗传果，可通分子技解入理解基因型与表型的系提因型与表型的在联系了抗逆性的改良效率关析基因型与表型的联供了依据抗逆性状的分子标记鉴定基因组图谱构建定位与验证12QTL标记过遗传将状利用分子手段如RFLP、通群体建立,抗逆性绘标记进关RAPD、SSR等,制植物抗逆与分子行联分析,定位状遗传图谱状关为续性的,找到与性相出相的QTL位点,后研究关标记的基因提供依据候选基因挖掘分子标记辅助选择34结进篮选状紧连锁根据QTL分析果,一步利用与抗逆性密的分验证状关选标记辅进状和与抗逆性相的候子,助行抗逆性的分为础计基因,基因克隆奠定基子设育种抗逆性状的遗传改良实例抗旱性状改良案例抗病性状改良案例为过传选术胁员过以甘蔗例,通统育和分子育种技,成功培育出干旱迫下水稻白叶枯病是主要病害之一,研究人通基因工程手段,成功克产质这区转关产转量高、抗性强的优新品种些品种在干旱地广泛种植,大隆并化相抗病基因,培育出高抗病的基因水稻品系,在重病区应幅提高了农民收益广泛推广用抗逆性状的育种新技术基因编辑技术高通量测序技术大数据分析技术编辑术进测术规鉴数术基因技如CRISPR-Cas9可以高效精先的序技可以快速、大模地定抗利用大据技和生物信息学分析,可以更标为状关状状为准地修改目基因,抗逆性育种提供新的逆性的相基因,加速了抗逆性的基因好地理解抗逆性的分子机制,精准育种工具挖掘提供支持抗逆性状遗传改良的展望精准育种1组术基于学及生物信息学技的精准基因挖掘和定向改良转基因技术2标状基因工程手段精准改良目性分子设计育种3编辑组术进计利用可基因技行育种设来状遗传将过组术状遗传础结转编辑未抗逆性改良朝着更加精准、高效和定制化的方向发展通学技深入探索抗逆性的基,合基因和可基因组术现标状计为质技,实目性的精准改良和定制设,培育优抗逆作物品种提供强大支撑抗逆性状遗传改良的意义提高作物产量状遗传显环产抗逆性的改良可以著提高作物在不利境下的生长和量,确保粮食安全增强作物抗逆性过胁通培育抗逆性强的优良品种,可以提高作物抵御干旱、低温、高温等迫的能力促进可持续农业对赖环负现产续减少农作物化肥农药的依,降低境荷,实农业生的可持发展小结与讨论综合应用遗传调控标记术状遗传调杂抗逆性育种涉及分子技、基因工程技抗逆性的控机制复,需要深入研术组养术综应关、织培技等多种方法的合用究表型-基因型系安全性评价应用展望转评环节状遗传将为续抗逆基因植物的安全性价是重要,抗逆性改良农业可持发展提供对环对应对确保其境和人体无害科技支撑,气候变化具有重要意义答疑课们详细讨关键术应问进请时在本次程中,我探了抗逆性育种的概念、重要性、技和用实例如果您有任何疑或需要一步的解答,随提出们讲师队将认问题课识我的团真回答您的,帮助您更好地理解和掌握本程的知要点领遗传们过课为坚础抗逆性育种是一个广泛而深入的域,涉及到作物、生理、分子生物学等多个学科我希望通本次程,能够您奠定实的基识为续践欢继续问题们将知,后的研究和实提供有价值的参考迎您提出,我全力以赴予以解答。