学科交叉为植物染色体工程注入新活力

作者:Beionmed时间:09-03-17 点击:

品种,在生产上获得了大面积应用。我国建立了目前世界上规模最大、质量最好的水稻单染色体片段渗入系文库;中国科学院遗传发育所从1973年开始,经过26年的努力,建成了棉属种间杂交育种体系。获得了15个野生种与栽培种的杂交后代,并选育出多种不同类型的新型种质资源和7个具有高产、优质和多抗的棉花新品种。

 

  传统染色体工程的局限性

  经过多年的研究和生产实践,我国植物染色体工程已积累了许多宝贵的经验。如利用染色体工程,既可以创造新作物种,又可以改造现有作物种;外源染色体小片段易位系和单臂易位系,对于改良现有作物种的作用最大;利用小黑麦和小偃麦染色体工程材料培育高产、优质、抗病耐逆和广适小麦品种的成功率较高等。

  但与会专家指出,传统染色体工程研究中尚有一些亟待解决的重要科学问题。包括:传统染色体工程无法在分子水平上跟踪基因从供体到受体的转移过程,因而研究带有一定的盲目性,目的性和成功率都比较低。传统染色体工程研究中最有效的基因转移方式,是获得染色体臂或小片段插入易位系,但这些外源染色体片段除携带有优异基因外,往往还含有连锁的不良基因,限制了优异基因的广泛利用。

  传统染色体工程还不能在全基因组水平上衡量外源基因组,或染色体片段的移入对受体种基因表达的影响,从而很难深入认识外源基因发挥作用的分子机制,也无法比较全面地在分子水平上判断外源基因对受体代谢、生长和发育的影响。

  传统染色体工程研究目前对造成杂交障碍的分子机理认识尚不清楚,无法预测物种间杂交成功的几率。在传统染色体工程研究中,基因转移成功与否主要依赖对杂种后代的表型鉴定来判断,耗时、费力并易受到环境因素的影响。

  专家认为,利用传统染色体工程创造新物种在作物遗传改良中应用成效不大的原因主要是,在新合成的双二倍体物种中,新、老基因组组合带来的遗传变化太大,从而导致早期后代在遗传和性状上的不稳定。为了找到可利用的新合成的双二倍体,必须长期地、有耐心地对其进行遗传研究和选育出性状优异的后代材料。因此植物染色体工程研究,在重视小片段易位系的同时,也应当继续重视新物种的合成和利用;从事染色体工程研究的人员应当和一线育种专家紧密结合,使他们创制的材料尽快在实际育种工作中得到考察和应用。

  分子染色体工程应运而生

  “新兴学科的发展以及作物分子设计育种的需求,必将促使染色体工程研究产生新的

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