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作物遺傳育種研究生專業(yè)

發(fā)布時間：2015-07-15 編輯：考研派小莉推薦訪問：作物遺傳育種

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主要研究方向、研究成果（以鄭州大學為例）
主要研究方向包含植物基因工程與遺傳育種、植物細胞工程與遺傳改良及植物雜種優(yōu)勢利用等研究方向。
1. 植物基因工程與遺傳育種：本方向重點利用分子生物學技術(shù)、基因工程技術(shù)開展轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究與應用，加強對油菜、水稻、小麥等主要作物進行遺傳改良。在植物相關功能基因的QTL定位、轉(zhuǎn)基因及RNAi技術(shù)等方面開展相關基礎研究和遺傳育種研究工作。
開展了油菜芥酸、油酸、蛋白質(zhì)含量等系統(tǒng)的遺傳研究，借助統(tǒng)計遺傳學和生物信息學對復雜性狀發(fā)育調(diào)控與因素構(gòu)成信息進行QTL分析，開展分子標記輔助選擇育種；積極探索玉米雌穗小穗分化期、灌漿期玉米雜種及其親本之間基因表達譜做了大規(guī)模分析，建立了玉米雜種與親本的基因表達譜，揭示了各種基因差異表達模式與雜種優(yōu)勢的聯(lián)系；通過構(gòu)建RNAi載體抑制油菜脂肪酸延長酶基因（FAE1）表達，獲得了油菜脂肪酸延長酶基因（fae1）功能缺失突變體，經(jīng)酶切及序列測定證實，成功構(gòu)建完成油菜脂肪酸延長酶基因（fae1）反向重復結(jié)構(gòu)RNAi載體，通過農(nóng)桿菌介導的油菜轉(zhuǎn)化，經(jīng)RCR及印染檢測，獲29個油菜轉(zhuǎn)基因再生株系；通過離子束輔助基因群轉(zhuǎn)移的后代群體中,已經(jīng)篩選到小麥籽粒蛋白質(zhì)含量高于18%的突變株系896份，籽粒蛋白質(zhì)含量高于20% 的突變株系114份。
2. 植物細胞工程與遺傳改良：本研究方向的技術(shù)思路是將植物細胞工程技術(shù)、單倍體化技術(shù)、離子束誘變技術(shù)緊密結(jié)合，進行植物多倍體誘導的技術(shù)體系創(chuàng)造及遺傳改良研究。本研究方向的學科優(yōu)勢是：①組織培養(yǎng)技術(shù)；②花粉、花藥及游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)；③利用體細胞雜交、胚培養(yǎng)等細胞工程技術(shù)人工合成甘藍型油菜，創(chuàng)造植物新型雄性不育系； ④細胞工程技術(shù)育種等研究；⑤植物多倍體誘導的技術(shù)體系創(chuàng)造應用等研究。從分子到個體水平上研究作物的生長發(fā)育、遺傳改良以及對環(huán)境適應的規(guī)律等，從理論上和應用上解釋、控制和改良植物的遺傳性狀，提供基本的依據(jù)和手段指導遺傳育種工作。
對水稻二倍體的多胚苗現(xiàn)象、發(fā)生頻率、遺傳特性及其機理進行過比較深入的研究，改進在水稻中獲得同源四倍體和創(chuàng)造同源三倍體的技術(shù)體系；提出了在多倍體水平打破物種間的生殖隔離，完成異源物種間遺傳物質(zhì)的交流，創(chuàng)造植物新種質(zhì)的技術(shù)體系，利用染色體組多倍化技術(shù)獲得了一大批同源四倍體水稻和同源三倍體水稻；在細胞水平研究植物體的體細胞發(fā)育狀態(tài)和低能離子束生物效應以及無性系細胞的次生代謝產(chǎn)物；小麥、水稻、玉米等作物進行遺傳改良已初見成效，對煙草、紅豆杉、冬凌草、百花蛇舌草等藥用植物進行細胞水平的大規(guī)模培養(yǎng)以便開發(fā)其次生藥用成分的研究也已達到預期目的，在煙草品質(zhì)改良、藥用植物細胞培養(yǎng)研究方面也取得了重要進展。
3. 植物雜種優(yōu)勢利用。本方向重點在植物雄性不育遺傳機理、雜種優(yōu)勢利用、品質(zhì)性狀改良、相關功能基因的QTL定位、RNAi技術(shù)等方面開展相關基礎研究和遺傳育種研究工作。本方向立足"優(yōu)質(zhì)+雜優(yōu)+生物技術(shù)"的指導思想，將優(yōu)質(zhì)化、雜種化兩大主題與生物新技術(shù)結(jié)合，重點在植物雄性不育遺傳機理、雜種優(yōu)勢利用，積極探索油菜、玉米等作物雜種優(yōu)勢利用的新技術(shù)與新方法，選配出超高產(chǎn)雜交油菜、雜交玉米等優(yōu)良新品種。