水稻突变体,水稻突变体库

水稻2025-02-10 11:50:02

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于水稻突变体的问题,于是小编就整理了3个相关介绍水稻突变体的解答,让我们一起看看吧。

中国在水稻作物的科研方面开挂了么?

哈哈,我国近年来在水稻科研方面确实硕果累累!与其说是“开了挂”不如说是“拼了命”!

水稻突变体,水稻突变体库

因为这些重大科研成果的背后少不了我国水稻科研工作者的辛勤付出和无私奉献,真是因为他们,才让我们能够吃得饱饭,而现在他们又在为大家如何能够吃的更好而不懈努力!

下面,笔者就以我国的海水稻研究情况为例,说一说我国的水稻科研人员有多么厉害。

海水稻:让不毛之地变沃野良田!

种过地的朋友都应该知道,盐碱地在农民心中是一个什么存在,那简直就是不毛之地啊!但是我国稻谷科研工作者们却通过自己的努力让海水稻得以在盐碱地中种植!

海水稻有望将我国原本寸草不生的盐碱地变成良田,产出大量的优质稻谷,就是我们现在说的海水稻!

海水稻:维护国家粮食安全!

众所周知,我国耕地面积紧张,而我国粮食需求量却逐年上升,我国每年都存在着大量的粮食缺口,据国家海关总署发布的数据显示,2017年我国粮食进口总量突破了一亿吨,虽然我国的三大主粮都能够自产自足,但是如果能够找到一个办法显著提高我国的粮食产量,那将是一件天大的好事!

最后,向以陈日胜和袁隆平为代表的稻谷科研工作者致敬!

望周知!让自己的亲属、朋友了解。

《粮油市场报》官方账号首发于在悟空问答!03.28

你好,这些年以来,我国在水稻的研究上面取得了突破性的进展。水稻是世界上最重要的粮食作物之一。在长期的自然选择和人工驯化过程中,人类已经选育了大量的遗传多样性丰富,并具有优质、高产、抗病抗逆和适应不同生态环境生长等优良农艺性状的水稻种质材料,积累了宝贵的资源。如何高效鉴定全球栽培稻种质资源的遗传多样性以及快速、准确地挖掘水稻优良性状相关基因,以更好地为水稻遗传改良服务,是非常重要和具有挑战性的研究课题。譬如,中国农科院中国水稻所、中国科学院遗传与发育生物学研究所,与中国农科院深圳基因组所三方合作,以基因组测序的日本晴和9311为优良目标基因供体,对涉及水稻产量、稻米外观品质、蒸煮食味品质、生态适应性等28个优良目标基因主动设计,以综合品质差的超高产品种特青作为优良基因受体,定向选择培育出广两优7203和广两优7217等国审新品种子。中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋、高彩霞两课题组,利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术和高通量寡核苷酸芯片合成技术,对水稻全基因组进行大规模编辑,成功实现了水稻突变体的高通量快速构建和功能筛选。这既是获得水稻重要突变体和快速克隆对应基因的有效方法,也能为水稻遗传改良和分子设计育种提供重要途径。

中国农科院王克剑团队,建立水稻无融合生殖体系,克隆杂交稻种子的成果,原理是什么?

杂交稻培育的基本原理主要利用杂种优势

杂种优势遗传距离较远个体之间的杂种后代相对于纯合子亲本具有更高的活力。杂种优势在农业生产中得到了广泛的应用,提高了作物的产量和适应性。如杂交水稻的第一代后代(F1)表现出在生长、抗逆、产量和品质上都比其双亲都优越。但是,由于杂交F1代在基因型上是杂合子,F1杂种自交繁殖后子代会发生性状分离,不能产生与其亲本具有相同特征的后代,无法保持杂种优势,因此不能保种。

因此,杂交种子的生产对许多作物包括杂交水稻来说是非常昂贵的。育种专家必须每年花费大量的人力物力财力来进行制种;同时农民每年必须购买新的杂交种子。

无融合生殖是一种固定F1杂种优势的方法

无融合生殖是一种不需要减数分裂和受精作用产生后代的无性生殖策略。自然界中大约有400种野生植物不需要受精就能结出种子,被称为无融合生殖的过程在植物中进化了很多次,但在商业作物物种中却没有。长期以来,植物育种家和遗传学家一直在寻找另外一种可能,使高产、抗病或耐候性强的杂交作物进行无融合生殖,自我繁殖实现保种。

王克剑团队建立水稻无融合生殖体系的原理:通过F1种子进行无性系繁殖可以实现杂交水稻扩繁,通过对减数分裂相关基因REC8、PAIR1和OSD1进行多重CRISPR Cas9基因组编辑,三基因联合突变产生名为MiMe(Mitosis instead of Meiosis)的基因型,该基因型可产生无性系二倍体配子和四倍体种子。同时另外一个基因编辑参与受精作用的母系MTL基因可以诱导杂交水稻单倍体种子的形成。因此如果对杂交水稻这4个基因(REC8、PAIR1、OSD1和MTL)同时编辑,将杂合度固定和单倍体诱导相结合,可以使优质F1杂交水稻实现自交繁殖。该研究成果发表在2019年1月4日的Nature Biotechnology 。

2018年12月发表在Nature的另外一项研究成果也利用类似的策略实现了水稻种子无性繁殖作者发现水稻基因BBM1开启了受精卵形成胚胎的能力,如果在卵细胞中表达BBM1可以诱导水稻孤雌生殖,利用基因编辑技术以MiMe基因型结合卵细胞中表达BBM1,可以将有丝分裂替代减数分裂建立了水稻无融合生殖体系,获得保留杂交种子杂合度的克隆后代,但目前为止这一过程的效率约为30%。

原理:染色体加倍(染色体变异)

方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。分为同源多倍体育种和异源多倍体育种

优点:可培育出自然界中没有的新品种,且培育出的植物器官大,产量高,营养丰富。

缺点:只适于植物,结实率低。

五. 有性杂交育种

原理:基因重组。

方法:杂交→自交→选优

优点:能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。

缺点:时间长,需及时发现优良性状

袁隆平的水稻亲本去镉技术,是转基因吗?

今天参加分子植物育种大会还真听到了这个说法。袁院士去镉水稻是通过基因编辑技术实现的。是转基因的吗?可以说是但也可以说不是。

为什么这么说,因为基因编辑必须要通过转基因技术将CRISPR/Cas9编辑载体转入受体物种基因组中,而后guideRNA识别靶基因引导Cas9去将靶基因双链剪断,细胞内DNA修复系统就启动修复断裂的基因,在这修复过程有一定概率发生错误从而破坏靶基因的功能。那么袁院士的去镉水稻就是与镉吸收的基因被编辑后失去了功能(被敲掉了),从而基因编辑后的水稻就不会从环境中吸收镉。所以说这个去镉的水稻是转基因水稻。

但又可以说去镉水稻不是转基因水稻是怎么回事呢?因为CRISPR/Cas9所在的T_DNA区段整合到水稻基因组中后,与靶基因非常有可能不在同一个位(在一起的概率就是小概率事件),因此,在靶基因发生编辑后,可以通过杂交的方式分离出只含有靶基因被编辑而不含有CRISPR/Cas9成分的株系。这种株系和以前的水稻相比一样不含有任何外源基因成分,就是吸收镉的基因丢失了一些碱基而失去功能。所以说,基因编辑后的去镉水稻也可以说是非转基因水稻。

从新闻披露的信息来看,提到的是“敲掉”。但是没有具体提及敲掉的技术,敲掉有时只敲减有时指敲除。目前能敲减的技术为RNAi,该技术很久之前就成熟了,只能减弱,不能彻底敲除,而且随着多代子代的扩繁敲减效果也会逐渐减弱。另外一种技术是CRISPER/Cas9基因编辑技术,该技术是最近几年才发展起来的,能够彻底使基因失活,达到敲除基因的目的,所以我猜想袁隆平院士使用的是CRISPER/Cas9基因编辑技术。

CRISPER/Cas9基因编辑技术严格来讲操作过程是涉及转基因技术的,因为要想在植物中实现基因敲除,你要把你敲除工具通过转基因技术转到植物基因组中,这套敲除工具包括Cas9,gRNA,和识别你目的基因你的guide RNA等,植物体内是没有CRISPER/Cas9系统的,CRISPER/Cas9基因编辑技术是在微生物免疫系统发展起来的。但是,CRISPER/Cas9编辑成功之后,转入体内的哪些敲除工具就不再需要了,通过转基因技术转入体内的CRISPER/Cas9敲除工具可以在后代基因重组后基因分离而去除,所以最终可以得到不含任何外源基因并且基因吸镉基因敲除的水稻,新闻中提及的水稻亲本去镉技术应该是指体内还含有这些外源基因,需要在子代中筛选去除才可以得到不含任何外源基因的去镉水稻。实际上国际上也将CRISPER/Cas9技术得到的作物也归类为GMO :“转基因生物 (genetically modified organism) ”,但在美国不列入监管范围,因为可以通过繁殖最终得到的是不含任何外源基因的子代。

当然袁隆平院士的去镉水稻品质对于减少重金属镉污染具有非常重要的意义,希望尽早能够在镉污染地区进行推广,2014年环保与土地部门联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》就指出来镉的点位超标率占7%,是所涉无机污染物超标点位率最高的,且远高于其它化学元素。

到此,以上就是小编对于水稻突变体的问题就介绍到这了,希望介绍关于水稻突变体的3点解答对大家有用。

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