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直播内容:《分子育种时代的遗传增益改良》

 

摘要:

 

作为传统数量遗传学和育种学的重要概念之一,遗传增益被定义为通过人工选择而获得的产量等目标性状的年增长率。为了满足日益增长的人类需求,尤其是粮食和饲料等的需求,育种学家正面临日益巨大的挑战,必须在减少育种示范与实际农田产量之间存在的巨大产量差异的同时,不断提高产量的潜力。

 

影响年度遗传增益的主要因素包括育种材料料中可供利用的遗传变异,目标性状的遗传率,选择强度和完成一个育种周期所需要的时间。为遗传增益的改进提供潜力、减小缺口,现代育种技术和平台已取得了长久进步和技术互补,分子和基因组学工具与农艺措施的改进相结合,成为遗传增益改良的主要驱动力。

 

本报告将评述几种与遗传增益改良相关的关键策略。采用包括诱变、基因定位和挖掘、转基因和基因编辑在内的分子和基因组学方法可以释放和创造有利的遗传变异。通过精细管理和精准鉴定环境因子(环境型鉴定envirotyping), 尤其是大田水平下对空间异质性的掌控,可以改善遗传率的估计。通过提高基因型鉴定和表现型鉴定的规模和精度可以显著提升选择强度。综合采用分子标记选择和双单倍体技术之类的综合育种方法可以加速育种进程,从而缩短育种周期。上述各类策略可以与其他广泛应用的常规育种程序整合起来,用于遗传增益的改进。同时,报告还将展望遗传增益改进的新机会、高效育种流程和广义的遗传增益概念。 

 

关键词: 遗传增益;遗传变异;选择强度;遗传率;育种周期;基因型鉴定;表现型鉴定; 环境型鉴定; 标记辅助选择;双单倍体技术 

 

专家介绍: 

 

徐云碧,现任中国农业科学院作物科学研究所研究员、国家“千人计划”特聘专家、CIMMYT高级科学家。

 

长期从事植物分子育种研究,为建立和发展分子育种的理论和应用体系开展了卓有成效的研究,发展了基于种子DNA的基因型分析方法、连锁-连锁非平衡联合作图法、选择性混合样品分析法、多杂种群体全基因组关联分析法、高密度SNP芯片、玉米单倍型图谱第二和第三版, 在国际上倡导了环境型和环境型鉴定新概念。

 

著有专著《分子数量遗传学》 (农业出版社 1994 ) 和Molecular Plant Breeding (CABI 2010) 。在 Science、Nature Genetics、PNAS等杂志上发表论文 150余篇,包括长篇评述20余篇,研究论文累计引用8500余次,H指数38。主编基因组学和分子育种的国际杂志专刊多期。

 

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