江野畫價格約多少? 別的我也不多說了你上來看看就知道了,這家供貨商的產品挺棒的!如果你不給我加分我不會怪你…… 現代生物技術在育種上的應用 1.蘿卜—油菜可作為油菜雜交時的雄性不育系,這是怎麼回事?
蘿卜—油菜(也稱蘿卜質油菜)是通過蘿卜與油菜的原生質體融合而產生的“細胞雜種”,在一般環境條件下表現為“雄性不育”,即不產生花粉或僅產生沒有活力的花粉,因此不能自交。在制種時,作為母本,必須不能夠自交(如果能自交,就必須人工去雄,否則,就得不到雜種)。這種不能自交的母本,在作為雜交母本時,被稱為“雄性不育系”。
(所謂的“三系”就指雄性不育系──簡稱“不育系”,雄性不育系的保持系──簡稱“保持系”,雄性不育系的恢復系──簡稱恢復系) 現代生物技術在中國水產育種中中的應用 水產品是人類賴以生存的重要蛋白來源,迄今世界上仍有約10億人口主要靠獲取魚類蛋白生活。進入21世紀,人類面臨人口增長、糧食短缺、資源衰退和環境惡化等世界性難題,因而水產品更受到各國政府和學者的普遍關注。但水產品的來源也令人擔憂,全世界幾乎所有漁場都捕撈過度,魚資源儲存量幾近可利用的極限,因此發展水產養殖業成為解決這一難題的惟一途徑,水產養殖對世界水產品供應的作用已在發達國家學者中達成共識。中國是水產養殖大國,淡水養殖產量占世界淡水養殖總產量的70%以上。據統計,2002年全國水產品總產量4565.18萬t,養殖產量為2906.89萬t,占總產量的63.68%,其中,海水養殖產量1212.84萬t,占養殖產量的41.72%,淡水養殖產量1694.05萬t,占58.28%。然而,與世界發達國家相比,我國人均占有量仍相對偏低,人們的膳食結構仍主要以植物蛋白為主。隨著人口的增長和人民生活水平的不斷提高和生活方式的改進,對水產品的需求將更大。 對於我國這樣的大國來說,21世紀的水產養殖業在我國面臨著良好的發展機遇,同時也面臨著嚴峻的挑戰。首先,我國水資源面臨水源性和水質性缺水的雙重壓力,水資源人均總量不斷下降,傳統養殖模式和品種將面臨著嚴峻挑戰,這要求培育高附加值的名特優新品種,以適應生態、健康、科學的養殖模式。另一方面,我國的江河湖泊環境普遍受到污染或富營養化的威脅,野生魚類資源衰退嚴重,在保護水生態環境的大前提下,大水面漁業的發展將受到限制,集約化養殖已成為水產業發展的根本出路。因此,加強魚類遺傳育種研究是進一步強化我國水產大國的國際地位,順應國際發展趨勢的我國國民經濟發展的重大戰略需求。 中國具有悠久的養魚歷史,但直到20世紀60年代,魚類品種改良方面的研究進展不是很大。到70年代初魚類育種研究開始快速發展。1986年,生物技術開始應用於魚類育種。在傳統選擇育種、細胞工程和基因操作等現代生物技術的基礎上,中國的魚類遺傳育種研究進入了一個新階段。在中國,傳統選擇育種作為一個有效的魚類育種方法已應用了許多年,然而,傳統育種技術需要耗費很長時間,培育一個新的養殖品種至少要10年,有時甚至要上百年。在過去的10年裡,現代魚類育種技術已經快速發展,在中國也具有很大應用潛力。當現代育種技術與傳統技術進行有機地結合時,魚類育種就能在相對較短的時間內培育出新的養殖品種。 魚類細胞核移植 (nucleartransplantation infishes) 魚類細胞核移植即是將一個細胞的核移植到另一個細胞的去核的細胞質中,這樣得到的魚稱為核質雜交魚。這項工作的目的是:①研究細胞核質間的相互關系;②弄清魚類遺傳、發育和細胞分化的基礎理論;③同時,細胞核移植也是魚類育種研究的一項新的技術和手段。 中國著名生物學家童第周先生於70年代初開始進行重要經濟魚類的核移植研究,先後成功獲得了不同屬間、亞科間、目間的核移植魚,這包括鯉魚核和鲫魚細胞質的核質雜交魚(cyca);鲫魚核和鯉魚細胞質的核質雜交魚(cacy);草魚核和團頭鲂細胞質間的核質雜交魚(ctme)等。所有這些移核魚都能正常生長、發育和繁殖。研究顯示,移核魚的遺傳性狀有的來自鯉魚,有的來自鲫魚,有些則介於中間狀態,這表明細胞核和細胞質對核質雜交魚的遺傳性狀均有影響。另外,許多中國學者將培養細胞或體細胞的核移植到去核的魚卵中,均取得很大進展,將培育出具有優良經濟性狀的新的品種。這表明核移植將作為培養新品種的一項重要技術。 魚類雌核發育研究 (gynogenesisinfishes) 雌核發育即是通過被紫外線滅活的精子刺激正常魚卵,再采用溫度休克或水壓處理,使染色體二倍化。人工誘導雌核發育在水產中占有重要地位,因為它可在很短的時間內產生單性魚,從而培育純系。雌核發育可大大縮短育種時間,提高育種的效率。例如,通過兩代雌核發育獲得草魚純系(大約需10年),相當於采用傳統育種技術進行八至十代的選育效果(40~50年)。中國在人工誘導魚類雌核發育方面的研究開始於70年代,成功獲得了鯉魚、鲫魚、草魚、白鲢等的雌核發育魚。 中國科學院水生生物研究所蔣一珪先生采用天然三倍體方正銀鲫作母本,興國紅鯉作父本,通過人工授精獲得三倍體銀鲫後代。這種通過異精效應發育的方正銀鲫後代稱為異育銀鲫,這是一種獨特的育種模式。進一步研究表明,興國紅鯉精子在受精過程中沒有形成雄原核與雌原核融合。由於異育銀鲫獲得了雙親的優良性狀,因而表現出超速生長的特性。這揭示了精子不僅僅是對方正銀鲫魚卵起刺激作用,而且對雌核發育後代的遺傳性狀也具有一定作用。異育銀鲫後代沒有性狀分離,異育銀鲫比一般鲫魚生長快,與其母本方正銀鲫相比,生長快34.7%。目前,異育銀鲫已在中國20多個省市廣泛養殖。這是魚類雌核發育應用於生產實踐的典范。 魚類多倍體研究 (polyploidyinfishes) 人工誘導魚類多倍體可產生不育的三倍體魚,這可控制魚類的過度繁殖,提高生長速度,延長魚類壽命。人工誘導多倍體的研究在中國開始於70年代中期,至今已成功培育了三倍體鲢魚、草魚、鯉魚、鲫魚。雖然誘導魚類多倍體研究已開展了20多年,並獲得了一些三倍體魚,但都沒有應用於生產。這是由於化學或物理方法誘導三倍體成活率低,子代不穩定,不育的三倍體魚不能自己繁殖後代,因而需年年制種,難於形成規模化生產。因此,魚類多倍體研究應集中於怎樣培育出四倍體魚,形成可自繁的四倍體群體,通過它與二倍體群體的交配,大規模地生產不育的三倍體魚。 湖南師范大學的劉筠院士采用湘江野鯉與紅鲫雜交,在其f2代個體中發現了二倍體精子和卵子。這些二倍體精子和卵子交配,可產生兩性可育的異源四倍體。通過幾代繁殖,獲得了遺傳性狀穩定的異源四倍體群體。異源四倍體與二倍體白鲫(或紅鯉)雜交,可獲得生長快、抗病力強、不育的三倍體工程鲫(或工程鯉)。三倍體工程鲫比日本白鲫生長快21.7%,已在全國20多個省市推廣養殖,產生了巨大的經濟、社會和生態效益。兩性都能育的異源四倍體是世界首例,這為研究魚類四倍體形成的遺傳學機制提供了一個極好的材料。 魚類性別控制 (sexmanipulation infishes) 魚類雌雄間生長速度差異很大,如羅非魚雄魚比雌魚生長快,而鯉科魚類雌魚比雄魚生長快,因此魚類性別控制在水產養殖上意義重大。 羅非魚是世界性養殖魚類,養殖范圍已遍及85個國家和地區。世界養殖產量達100萬t,在國際貿易中成為繼大馬哈魚和對蝦之後的第三大水產品。西方國家羅非魚市場極為看好,因為養殖羅非魚比養殖一般水產品種具有更高的利潤,並且羅非魚肉質鮮美、價格適中,適合於不同層次的消費者,市場前景較好。我國羅非魚養殖發展迅速,2002年產量達69萬噸,占世界總產量的一半以上。我國真正開始大規模養殖羅非魚是從1978年引進尼羅羅非魚開始,特別是1983年淡水漁業研究中心從美國引進了奧利亞羅非魚後。由於奧利亞羅非魚(雄魚)與尼羅羅非魚(雌魚)雜交可產生高雄性率的奧尼雜交魚,而羅非魚雄魚比雌魚生長快40%~50%(圖1),雜交魚又比雙親生長快20%~30%(圖2),因此單性養殖奧尼雜交魚可大大提高羅非魚產量,它是目前最適於我國養殖的羅非魚品種。研究表明雜交魚雄性率高低與親本純度相關,因而培育純種羅非魚是發展羅非魚養殖的基礎。 通過常規育種與生物技術相結合,即通過群體選擇、基因型選擇和染色體倍性化,結合回交得到較大規模雌雄群體,培育出高純度的奧利亞羅非魚,它與尼羅羅非魚雜交雄性率達95%以上,已向全國30多個省市作了大面積推廣,產生了極為顯著的經濟效益,推動了我國羅非魚養殖產業化的發展。特別在羅非魚主要產區的廣東、廣西地區,羅非魚養殖已成為水產養殖的支柱產業,也是出品創匯的主要養殖品種。 淡水魚業研究中心實驗室目前正在研究羅非魚性別決定的分子遺傳學機制。利用人類及哺乳類動物的sry和sox基因(性別相關基因),從奧利亞羅非魚和尼羅羅非魚基因組中擴增sry和sox基因的相關序列,探討性別基因與雜交子代雄性率的關系,研究利用分子生物學手段提高羅非魚雄性化率的途徑。 魚類基因轉移 (genetransferinfishes) 由於魚類基因工程本身所具有的潛在經濟價值和作為轉基因研究所具有的有利條件,其研究進展迅速。與其他動物相比,魚類具有懷卵量大、體外受精、體外孵化、易於遺傳操作等特點,是研究基因表達、調控等分子生物學問題的理想動物模型,也是進行轉基因研究的極好材料。 中國的轉基因魚研究開展得較早,取得較大進展。1985年,中國科學院水生所朱作言先生在世界上首次進行了轉基因魚研究,獲得多種轉基因魚。他們進而在全魚基因克隆,轉基因魚的代謝,轉基因魚食用安全,不育三倍體轉基因魚培育,及建立有效、適用的轉基因魚模型方面開展了大量研究工作。特別是進行了外源基因定點整合研究,並取得了進展。 淡水魚業研究中心實驗室將人生長激素(hgh)基因導入團頭鲂和鯉魚受精卵中,發現外源基因能整合到受體魚基因組中,能轉錄、表達,並具促生長效應,還能通過性細胞遺傳給子代,同樣也能促進子代的生長(圖3)。 雖然轉基因魚研究取得了很大進展,但在應用前仍需解決一些問題:①外源基因的隨機整合影響了其表達的有效性,也導致遺傳的不穩定性,因此,外源基因的定點整合成為魚類轉基因技術的關鍵。②隨著轉基因研究的快速發展,其負面效應也逐漸顯露出來,關鍵是要解決轉基因魚的食用安全性及對生態環境影響等問題。 利用分子遺傳標記技術 預測魚類雜種優勢 (heterosisforecast infishesbymoleculargeneticmarkers) 目前在水產領域中,主要是利用雜交子一代的雜種優勢,以獲得比親本生產性狀更優異的養殖品種,是當前水產養殖上提高產量的主要途徑。 但這種雜種優勢利用也存在一些急待解決的問題,就是人們還不能很好地解釋雜種優勢的遺傳機理。理論的缺乏導致了雜交組合選擇上的盲目性。因此長期以來,各國魚類育種學家一直在尋找能預測雜種優勢的指標,雜種優勢預測已是當前水產業的重大研究課題。 淡水魚業研究中心應用dna指紋技術等對生產中已廣泛利用的羅非魚及鯉魚的雜交組合進行了深入研究,研究表明雜交子一代均等地獲得了雙親的遺傳物質,這種雜交將會產生很強的雜種優勢,可作為產生雜種優勢的標志。同時發現生產上顯示出明顯雜種優勢的雜交組合的兩個親本間存在較大遺傳距離,顯示了遺傳距離與雜種優勢之間的正相關關系。在一定的范圍內,遺傳距離較遠的品種間雜交可產生較強雜種優勢。因此,遺傳距離提供了一種預測雜種優勢的指標,這一結果已在羅非魚品種改良中得到應用。 魚類遺傳連鎖圖譜 (geneticlinkagemap infishes) 基因組圖譜的構建,是遺傳學研究的一個重要的領域。通過基因組圖譜,育種學家可以了解控制那些有價值的數量性狀或抗病性狀的基因組成和表達調控機制,使標記輔助選擇技術的應用成為[1] [2] 下一页
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