论文部分内容阅读
小麦基因组、基因资源与育种是当今三个重要的研究领域.有效地将上述三个领域有机地结合起来,加快基因组研究成果向资源与育种的转移,将会大大加快资源的开发利用,促进小麦育种取得突破性的进展.我们构建了一个基于小麦基因组学的基因资源发掘与基因组育种研究平台.该平台由以下5部分组成:(1)核心种质与基于核心种质的人工群体:核心种质包括来自世界各地的野生种、地方种与现代育成种共计820余份;利用其中的430份与小麦国审品种偃展1号杂交、回交,培育出了430余套导入系与重组自交系.这是目前世界上最大的导入系与重组自交系群体;(2)基因型与表型鉴定平台:在基因组测序与重测序的基础上,我们开发出了高通量的小麦SNP芯片Wheat660.这是目前世界上通量最高的小麦SNP芯片,其中包括小麦的10万个基因,可检测63万个位点.我们还建立了基于无人机的高通量表型鉴定平台,可检测叶面系数、冠层温度等性状;(3)突变体库:先后建立了我国小麦主栽品种偃展4110、矮抗58、周麦18、周麦22与周麦27等5个我国黄淮麦区小麦主栽品种的EMS突变体库,每个库有数千个株(系),覆盖了小麦的全基因组,筛选到各类农艺性状突变体;(4)全长cDNA文库,有3万多个小麦全长cDNA;(5)高效的转化体系.我们引进了日本烟草公司的小麦转化高效转化体系,目前的转化效率已高达30-40%.利用上述平台,我们已取得了如下研究结果:(1)对核心种质及其导入系群体进行了多年多点的主要农艺性状鉴定,鉴定出了一批综合农艺性状优良、目标性状突出的优良导入系,其中4个品种已通过审定;(2)用高通量的SNP标记Wheat660对核心种质及筛选出的优良导入系进行了基因型分析,拟构建了小麦的单倍型图谱(Hapmap),发掘一批优良候选基因位点;(3)利用人工突变体库进行基因克隆的工作正在进行中;(4)从小麦全长cDNA文库中筛选出了1000个转录因子基因转入水稻,通过表型与基因型分析,明确了部分转录因子的功能;(5)利用高效转化平台,已完成了20余个小麦候选功能基因的转化.上述结果证明,该研究平台是一个高效进行小麦基因资源、功能基因组与小麦基因组育种的平台.目前已有多个单位利用该平台进行新基因发掘与育种.我们将进一步完善该研究平台,并希望通过该平台与全国的有关单位合作,促进我国的小麦研究发展.