农作物遗传育种学十篇

发布时间:2024-04-25 19:21:36

农作物遗传育种学篇1

然而,现实的情况是,根据不同作物种类,中国植物分子遗传育种研究水平与国际先进水平相差10年到30年。分子育种在产业化方面也处在相对低的发展水平。因此,中国分子遗传育种要走出目前的困境,需要做大量具体细致的工作。

分子生物技术育种优势显著

过去,人们依靠传统育种方法获取作物新品种,其根据选择的特性确定植物亲本,然后通过杂交、回交或者直系筛选程序来完成。传统育种方法存在着极大的盲目性、经验性、不确定因素和长周期的问题。

目前,世界遗传育种研究已从传统的常规育种技术进入依靠生物技术育种阶段。科学家已从单个基因的测序转为有计划、大规模地检测水稻等重要生物体的基因图谱,全世界已有6000多项农作物方面的生物技术研究成果进入田间试验。所有这些都表明,未来世界种子产业竞争的焦点主要是生物技术,尤其是Dna(脱氧核糖核酸)标记辅助育种和基因工程。生物技术向人类展示了种业的巨大发展潜力,创造着农业革命的未来。许多发达国家已明确提出了“向生物技术要产量”的口号。

植物的分子遗传育种可谓系统的分子生物学工程,它是植物细胞学、植物生理学、传统分子生物学、生物统计学以及传统遗传育种的综合体,是高通量分子遗传育种和传统遗传育种相结合的系统工程。分子育种简单地说就是在作物育种领域应用分子生物学技术,其可概括为数量性状位点图谱或基因测序发现特殊基因位点、分子标记辅助育种、基因组筛选以及基因工程几个部分。

要实现作物分子遗传育种的目标,首要任务是了解选择群体细胞的生理生化特性以及与之相对应的表型现象,也就是要确定植物群体实际基因或基因片段的表达与表型现象的内在关联程度。而这种关系的确立过程即是获得基因表达的数量性状位点图谱或相关图谱的过程。为获得数量性状位点图谱,需要经过选择那些遗传上有着明显分离的作物亲本品系、获取能够区别不同品系的基因标记、借助先进的第二代测序技术进行Dna测序和利用统计技术确定可用来预测作物特性表现型的Dna标记。

确定预测作物特性表现型的Dna标记后,人们便可用此Dna标记进行相关特性的育种选择,即作物育种的标记辅助选育。这种选育过程相对于传统的表现型筛选要简单,它可以为我们节约大量的时间、精力和资源。这种选育过程的优势表现在人们能在苗期进行选择以及可以进行单株选择。

分子水平植物遗传育种的实施可帮助人们在最短的时间里实现下列目标:1.大大缩短半野生群体转化为商业用新作物品种的时间和空间;2.让现存的作物品种尽快适应新的环境压力,如抗病虫害,以及满足人们对其营养成分和形态学的需求;3.迅速地让那些来自相同种类的野生家系的、有价值的特性载入到现存作物中去;4.容许植物育种家直接操作那些高度复杂的植物特性,如杂种优势和花卉类特性;5.能够对那些常常被忽略的孤生作物,如小米、山药、根类和块茎类作物等进行有效的遗传选育。

建立高通量分子遗传育种技术平台

中国迫切需要建立多个大规模、高效率的分子遗传育种技术服务平台。这个服务平台应该由国家统筹建立,实行企业化管理。引进和吸收国际先进的技术和设备(包括第二代和第三代测序技术设备,可进行全自动化用于单株筛选培育的温室设备等),并建有能进行常规育种的繁育基地。这个平台的建立应该能够为植物遗传育种科研机构和种子企业等,根据不同作物、品种、品系以及相对应的特性,提供全方位高通量分子遗传育种服务。这些服务包括:基因标记物的筛选、标记亲本筛选、高通量测序以及与之对应的作物分子遗传育种项目、高统量分子标记辅助育种、遗传数据分析、种质基因库的建立、品种亲本筛选、种子品质鉴定和常规的品种比较试验等。除此之外,企业本身还能够承担国家重大科研项目。

这种高科技服务平台的建立,能够有效地利用现有的与农业生物技术研究相关的以及已经建立起来的与传统植物遗传育种有关的人才和技术设施,同时有能力满足中国制种业在高科技生物制种方面的需求,从某种程度上解决目前中国种业至今不具备高科技研发能力的问题。采取企业化的管理机制,如果操作得当,有国家政策层面上的支持,3年至5年内完全有可能达到上市企业的水平。

农业的作物分子遗传育种是一个系统工程,其重要性和社会影响力绝不亚于航空航天工程。考虑到中国的实际情况,有必要成立一个部级别的作物遗传育种专家委员会,其由中国科技部、农业部和农科院牵头,组织国内外从事作物分子遗传学研究的专家组成专家委员会,针对中国现有的主要农作物(大约300种),逐个就目前该种作物相关的分子遗传育种水平进行调研,针对不同作物种类,提出未来5年至10年分子遗传育种的详细规划,并拟定出详细的系统研究方向、策略和研究方案;同时根据不同作物种类及其重要的筛选特性,推选出适合中国国情的分子遗传育种专项课题,通过类似于国家863计划的形式,在全国范围内实行竞争申请项目课题,由专家委员会在整个课题实行过程中监督指导具体课题的执行和落实情况。

分子生物育种高通量技术是关键

确定正确的发展方向需基于中国国情和世界种业发展趋势。当今中国种业最重要的和首要的发展方向是对传统育种技术进行改造,利用生物技术向传统育种技术进行渗透,提高农作物的育种效率,向以生物技术为代表的高新育种技术转变。传统的品种间杂交选育新品种周期较长、效率较低,以生物技术为代表的高新技术与传统的育种技术相结合,则可以快捷高效地培育农作物新品种,因此,实施常规育种和生物技术育种相结合的科技创新战略,可逐步提高中国种业的科技含量。建立不同作物种类的分子水平的种植资源库,把高科技分子育种技术以及分子水平的亲本选育和种质鉴定贯穿到我们种业发展的各个环节中去,将是种业今天和未来发展最重要的方向和目的。

分子育种仪器设备的自动化操作是实施农业高通量作物分子育种的基本保证。然而,实现高通量作物分子育种必须有能力在高通量的前提下对不同作物种类提取和分离高纯度Dna/Rna,以实现在苗期短的生长期限内对单株进行选育的可能。这也是中国目前实施农业高通量分子育种的技术瓶颈。与此同时,中国科研机构技术不全面,与农业有关的科研机构分散和多为小型试验室,这些造成了中国目前分子水平育种技术落后,基础研究水平低的情况。即使有些已经鉴定的基因标记和数量性状位点图谱也因为不理想,而无法直接应用于分子标记辅助育种实现。

培训、培养和引进分子遗传育种人才

当今世界作物育种业甚至世界农业竞争的焦点就是科学技术和掌握科学技术的人才。谁抓住了技术和人才,谁就在竞争中占据了主动。近年来,中央和地方政府出台了一系列引进高科技项目和人才的计划,并从过去的“招商引资”转变为今天的“招才引智”。但是,在不少各地高科技项目和人才招聘活动中,很难找到与农业生物技术有关的人才和项目。这种现象也许意味着在农业生物技术领域,中国缺乏能让生物技术人才施展才华的技术平台。

中国农业分子生物学家黎裕等专家分析了中国分子遗传育种存在的问题,认为中国作物分子育种新技术新方法创新能力弱、分子育种高效化和规模化没有得到根本解决,以及分子手段与传统育种技术尚需有机结合。然而,或许存在另外一个问题,那就是中国缺乏农业分子遗传育种方面的系统设计师。正如一家想成功开发出具有市场潜力计算机软件的公司,重要的不是公司有多少计算机软件工程师,而是需要有一个具有市场观念、能进行全方位思维的系统软件设计师。

农作物遗传育种学篇2

关键词:水稻(oryzastatival.);转基因;oscyp2基因;遗传分离比例;农艺性状

中图分类号:s511文献标识码:a文章编号:0439-8114(2013)07-1510-02

由于基因工程育种可以打破植物杂交的种间隔离,实现不同物种之间基因的转移与整合,以获得其他育种方法难以得到的优良性状,因而应用基因工程进行育种工作具有巨大的价值。随着转基因方法、技术的改进,转基因技术在在育种领域显现出越来越大的应用前景[1]。完善的转化技术要求外源基因能够在转化体及其后代中得到稳定、高效的表达,基因工程能否在创造新种质、新品种方面得到成功应用也完全取决于外源基因在转基因植物中能否保持稳定的遗传表达,因此开展外源基因在转基因植物中遗传表达的稳定性研究具有重要意义[2]。另一方面,转化体农艺性状的表现一直是育种工作者关心的问题之一,也决定了转基因作物能否被直接应用。从已有的报道来看,转基因当代植株及其自交衍生后代农艺性状与原亲本相比一般表现较差[3-7]。本研究以转oscyp2基因水稻(oryzastatival.)为材料,对其后代进行分子检测以及农艺性状观察,旨在为转oscyp2基因水稻的进一步研究及应用提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料

以吉林农业大学水稻育种课题组前期获得的转oscyp2基因水稻吉农大30t2代植株为材料,并以非转基因吉农大30为对照。

1.2试验方法

试验于2011年在吉林农业大学农学院抗盐碱水稻试验田及吉林省白城市镇赉县盐碱试验田进行,分别种植转基因水稻t2代植株及对照植株。苗期采用潮霉素进行初步筛选,水稻插秧后剪取幼嫩叶片,使用改良后的ctab法提取dna,采用35s启动子特异引物组合(f:5′atggatttgtagagagagac3′,r:5′ctaggagagctfgccgcagt3′)进行扩增检测。扩增体系为20μl体系,引物(浓度均为10μmol/ml)各1μl,dna模板(100ng/μl)1μl,2×pcrmix10μl,ddh2o7μl。扩增程序:94℃预变性3min;94℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸1min,30次循环;72℃延伸10min。扩增产物用2%琼脂糖凝胶进行目的条带的检测,对阴性植株和阳性植株数量进行统计,并进行χ2测验以确定其分离比例。根据检测结果分别调查水稻生育期、株高、分蘖、穗长、每穗粒数、结实率及千粒重等农艺性状并与对照进行比较与分析。

2结果与分析

2.1转基因水稻的分子检测及遗传分析

pcr扩增产物经2%琼脂糖凝胶电泳后进行检测并拍照记录,部分检测结果如图1所示。由图1可以看出,阳性植株的dna经35s启动子特异引物组合扩增产生了205bp的目标扩增条带,而阴性植株中未出现相同条带,说明所检测基因片段可以传递到下一代植株中。统计阳性植株与阴性植株数量并进行χ2测验,共检测31个株系,其中有20个株系符合3∶1的分离规律,即有64.5%的转基因株系阳性植株与阴性植株比例为3∶1,遗传方式符合孟德尔遗传,其余株系分离比与3∶1的遗传比例不符,出现不同的分离比可能是由于目的基因片段插入方式、位置以及数量的不同而导致,其原因有待进一步验证。

2.2转基因植株的农艺性状

转基因植株与对照植株的农艺性状统计结果见表1。由表1可知,转基因植株的平均穗长、每穗粒数、结实率、株高以及千粒重等性状表现均比对照差,但是分蘖数明显增加,生育期延长,而且转基因株系之间各性状变异性较大,其原因可能是外源基因插入或组织培养导致变异发生。

3小结与讨论

通过对转oscyp2基因水稻后代的dna检测及田间农艺性状的观察,发现转基因后代中大部分株系分离比率符合3∶1的遗传比率,依此推断该部分植株中插入片段的遗传分离方式符合孟德尔遗传规律;对转基因植株及对照植株的农艺性状进行比较后发现转基因植株的平均穗长、每穗粒数、结实率、株高以及千粒重等性状与对照相比表

较差,但是分蘖数明显增加、生育期延长,而且转基因株系之间各性状变异较大,推测其原因可能是由于外源基因的插入以及组织培养所造成。

随着分子遗传学的发展,转基因技术在现代农业育种中得到了极为广泛的应用,各种功能基因被转入不同植株以获得新的育种材料,并在许多领域取得了较大进展,在水稻抗盐碱育种方面,曾有科学家将甜菜碱生物酶合成基因coda及beta等导入水稻中以获得盐碱抗性增强的水稻材料[8,9],将oscyp2等亲环素类基因导入水稻植株中以增强抗性的研究正在广泛开展[10],转基因后代中插入基因的遗传稳定性对于转基因材料的育种应用价值至关重要。一般来说,由基因枪法导入的外源基因插入位置及拷贝数等均存在较大的差异,难以进行控制,后代遗传方式也较为复杂;而农杆菌介导法导入的基因拷贝数一般较少,整合位置较为固定,故其遗传稳定性较好。本研究中所检测株系大部分符合孟德尔遗传定律,也初步验证了这一说法,进一步的验证有待于southern杂交等实验的进行。

在转基因植株农艺性状的表现方面,大量的试验表明转基因植株的农艺性状在早代一般表现较大变异,有利变异与不利变异均较为常见,而随着世代的增加其农艺性状会逐渐趋向于与原受体材料相同,究其原因一般认为是由于早代植株受到外源基因插入及组织培养对于受体材料遗传物质的平衡影响较大[11],本试验中的农艺性状观察结果也验证了这一说法。而对于转oscyp2基因水稻的其他特征特性则有待于进一步更为详细的试验研究。 参考文献:

[1]李书钦,余显权,赵福胜,等.转ipt基因杂交水稻f1的遗传特性及其主要农艺性状分析[j].贵州农业科学,2008,36(2):8-10.

[2]吴刚,崔海瑞,舒庆饶,等.cry1ab基因在转基因“克螟稻”后代中的遗传稳定性及表达[j].农业生物技术学报,2000,8(3):253-256.

[3]崔海瑞,王中华,舒庆饶,等.转bt基因水稻克螟稻杂交转育后代农艺性状的研究[j].中国水稻科学,2001,15(2):101-106.

[4]lynchpt,jonesj,blackhallnw,etal.thephenotypiccharacterisationofr2generationtransgenicriceplantsunderfieldandglasshouseconditions[j]euphytica,1995,85:395-401.

[5]崔海瑞,舒庆尧,项友斌,等.转cry1a(b)基因水稻的田间表现[a].朱睦元,李亚南.生命科学探索与进展[c].杭州:杭州大学出版社,1998.810-816.

[6]hayashimotoa,liz,murain,etal.apolyethyleneglycol-mediatedprotoplasttransformationsystemforproductionoffertiletransgenicriceplants[j].plantphysiol,1990,93(3):857-863.

[7]pengjy,kononowiczh,hodgestk.transgenicindicariceplants[j].theorapplgenet,1992,83(6-7):855-863.

[8]王中华,舒庆尧,夏英武,等.基因工程在水稻改良方面的研究进展[j].生物技术通报,1999(2):5-8.

[9]杨有才,周清明.转基因水稻研究进展[j].湖南农业大学学报,2003,29(1):85-88.

农作物遗传育种学篇3

关键词农业院校;药用植物育种;人才培养

abstractBasedontheanalysisofpresentstatusofChinesemedicinalplantsbreeding,thesuperiority,feasibility,deficiencyandproblem-solvingapproachesoftalentcultivationofChinesemedicinalplantsbreedinginagriculturalcollegewerediscussedinthisarticle,inordertoprovidereferencefortheintroductionofchinesemedicinalplantsbreedingtalenttoagriculturaluniversities.

Keywordsagriculturaluniverstity;chinesemedicinalplantsbreeding;talentcultivation

药用植物是一类具有特殊用途的经济植物。药用植物资源是中药材的主要来源,药用植物的使用在不断增加,在使用的50000种药用植物中大约有2/3来源于野生品种。由于过量采挖,野生药用植物的种类日益减少。因此,药用植物的栽培驯化与育种是中药材发展的必然趋势。

1药用植物育种现状

药用植物遗传育种研究主要集中在日本、中国和印度[1]。日本十分重视药用植物的质量和品种改良工作,把药用植物的遗传研究、脱病毒技术和生物新技术育种作为药用植物研究工作的重要部分。日本育出的甘菊四倍体品种,其甘菊环酯含量是二倍体的1.2倍,花体积是二倍体的2.3倍。我国中药材生产长期处于自由发展的状态,中草药的种植生产中,多沿用地方老品种,这虽然在一定程度上保持了药材的地道性,但往往产量低、质量差,有些药材人工繁殖困难,影响了种植效益。随着中药材高效种植体系的发展和产业化水平的提高,中药材品种逐渐成为生产上的主要限制因素。近年来,我国逐步开展了中草药育种及育种技术方面的研究,并取得了一定进展[2-3]。

但是,药用植物育种工作研究基础还很薄弱,尤其在药用植物有关品质性状和化学成分调控机理的遗传规律研究方面几乎空白。在栽培的多种中药材中,经选育的优良品种不多;一些选育出来的优良品种没有很好地推广,如中国医学科学院药用植物研究所选育的人参新品种,至今没有得到有效推广。中药材种子的选育和生产远远落后于农作物种子的选育和生产,这虽然与中药材栽培引种的历史和难度有关,但机制不活、人才缺乏是其主要原因。育种是一项艰苦的创造性工作,需要一批掌握现代育种技术的创新人才,这就要求形成一个合理的人才培养机制。

2高等农业院校药用植物育种专业和学科建设现状

到2003年,我国有180所高校开设了本科药学教育,这些院校中的中药学专业大都侧重于中药的药化、药理作用、临床应用等研究,很少涉及中药资源、中药材的标准化栽培、中草药育种等方面,以致于长期以来,药用植物的育种和标准化的种植技术研究落后于中药业发展的需求[4]。从农业教育和农业生产本身的特点分析,传统的种植业中本来包括中草药的生产,但是,在高等院校的专业设置上,绝大多数农业院校中未设中药学专业[5]。

药用植物育种学是研究选育和繁殖优良药用植物品种理论和方法的一门综合性的应用学科。在地方高等农业院校中,吉林农业大学是我国开设中药学专业较早的地方高等农业院校;山东农业大学开设了中药资源与开发本科专业;安徽农业技术师范学院于1999年增设了中药学本科专业;河北农业大学农学院2002年增设了中药学专业;云南农业大学农学院也开展了药用植物育种专业人才的培养。到2003年,已有12所来自农业、林业、海洋类大学或学院开设了中药学专业,对药用植物育种专业人才的培养起到了积极的推动作用,但人才需求仍有很大缺口。

我国高等植物约3万种,其中药用植物有11146种,常用栽培药用植物约200种,经选育的优良品种不足20种。造成这一现象的原因固然很多,但与我国药用植物育种专业人才的缺乏也不无关系。我国高等农业院校在作物遗传育种方面具有世界领先水平,加大药用植物育种专业人才的培养既是机遇也是挑战。

3高等农业院校开设药用植物育种专业的优势和可行性

3.1育种技术体系完整

经历了优中选优的传统育种,在孟德尔遗传规律再次发现以及摩尔根等创立染色体遗传学说后,作物育种技术有了巨大的进步,特别是杂交育种成了最主要,最有效的育种方法。经过半个多世纪的发展,作物的常规育种技术以杂交育种为核心形成了较完整的体系[6]。在近几十年来,出现了染色体工程育种、细胞工程育种、转基因育种、分子标记辅助选择育种、分子(设计)育种,这些已经成为现代遗传育种的新理论和新技术。同时,出现了株型育种,品质育种,高养分、水分、光能利用效率的生理遗传育种等新的遗传育种研究方向[7],完整的育种技术体系,能满足培养药用植物育种创新人才的要求。

3.2良种繁育推广体系完备

种子是最基本的农业生产资料,选育和推广优良品种是一项投资少、见效快、经济效益高的增产增收措施。目前,农作物已形成了配套的种子管理、良种选育、良种生产和种子经营的良种繁育推广体系。农业院校在良种繁育推广方面的优势不言而喻,由其培养的药用植物育种专业人才更易与区域经济发展对接,也符合新农村建设对特殊专业人才的需求。

3.3教育教学规律相近

药用植物具有明显的地域特色,而地方高等农业院校大多以农学类专业人才培养和学科建设为重点,以大田作物和园艺类作物为主要研究对象,其研究领域和内容具有明显的地域性,因而具有相同或相近的教育教学规律和人才培养目标[5]。例如,我国植物类南药资源有3500多种,依据地带标志、气候环境、主要植被、土壤类型等可分为8个南药资源区域,主要分布在北纬24°以下的华南亚热带、热带区,包括海南省、台湾岛及南海诸岛、福建省南部、广东省南部、广西壮族自治区南部及云南省南部[8]。许多著名传统南药,如沉香、降香、檀香、千年健、鸦胆子、狗脊、使君子、白豆蔻、丁香、肉豆蔻、胖大海、马钱、乳香、没药、血竭、番泻叶等具有明显的地域性。显然,同区域的地方高等农业院校在药用植物育种人才培养方面有无可比拟的优势,更有利于培养符合当地需求的专业人才。

总体而言,药用植物品种选育当前存在的问题是基础研究薄弱、品种选育机制不健全、推广应用差[9],而这恰是农业院校的优势所在。

4存在问题及解决途径

4.1师资问题

对于基础课所需的师资,目前的农业院校大多能够自身解决,比如英语、无机化学、有机化学、生物化学、分析化学等基础课程可由学校公共基础课教师承担。部分基础专业课或专业课,例如土壤学、植物学、遗传学、植物育种学等农业院校已有的专业师资亦可解决,甚至部分课程为农业院校的特色或专长,例如栽培学、农业推广学、植物保护等。农业院校真正缺少的师资是中药学基础知识、中药药理学等部分基础专业课或专业课教师。而这部分师资可以通过引进、外聘专职教师、聘请社会兼职人员、本校师资外出到中医药大学进修等途径加以解决。部分课程也可采取联合培养的方式加以解决,例如广州地区石牌六校(暨南大学、华南理工大学、华南师范大学、华南农业大学、广州工业大学、广东职业技术师范学校)的学生可以跨校选课就是一个很好的范例。实际上,农业院校在药用植物育种人才培养方面应该有别于传统药学专业,应突出重点,办出特色,有所取舍,作到有所为、有所不为。

4.2实验及教学实习问题

在实验室设置、仪器设备方面需要增设专业实验室,而有些常规仪器设备可以共用。这样也可以提高原有设备的利用率,降低教学成本,提高办学效率。教学实习场所对于专业建设来说至关重要。一般来讲地方高等农业院校都有较大规模的教学科研农场,为教学实习提供了很大便利。诸多农业院校,如华南农业大学,有大量的教学科研用地,但是需要规划专用场地,以建设药用植物标本园,种植教学所需的药用植物,以满足教学实习、实验、毕业实习和科学研究之用。

4.3科学研究

教学与科研相辅相成,互相促进,互相发展。地方高等农业院校可以立足当地,研究中药资源,开展药用植物遗传育种科学研究等。科研过程为提高师资水平和学生实践能力提供最有效的训练机会和条件,是创新人才培养不可缺少的重要环节。科研与人才培养互相依赖、相互促进、共同发展,两者结合是优化资源配置、发展科学和教育的最佳途径。

5参考文献

[1]高山林.药用植物遗传育种的现状与展望[J].世界科学技术:中药现代化,2001,3(6):58-63.

[2]罗光明,邓子超,杨世林,等.药用植物优良品种选育研究现状[J].中药研究与信息,2003,5(9):15-18.

[3]杨春霞,朱培林.药用植物育种研究进展[J].现代中药研究与实践,2008,22(5):61-65.

[4]罗焕敏.我国药学教育的现状及应注意的问题[J].药学教育,2005,21(3):8-10.

[5]陈景堂,祝丽英,李存东,等.高等农业院校增设中药学专业的探索与实践[J].药学教育,2006,22(1):9-11.

[6]王彦霞,王海波.作物育种技术的发展、进步及存在的问题[J].河北农业科学,2001,5(2):62-72.

[7]张正斌.论作物育种的科学与艺术[J].中国农学通报,2006,22(8):229-233.

农作物遗传育种学篇4

他长期从事植物遗传育种的研究和教学工作,创建国家大豆改良中心,致力于学科的建设与发展,培养出大批博士、硕士和优秀农业科技人才。八届全国人大代表。现为农业部国家大豆中心首席教授、博士生导师。

盖钧镒院士每天的生活是从一杯热豆浆开始的。

“大豆是好东西,大豆蛋白质可预防心血管疾病,大豆异黄酮对你们女性特别好。”走进南京农业大学盖钧镒院士那间堆得满是书籍和资料的办公室,最显眼的是桌上一台屏幕尺寸大于普通电脑4倍的台式机,穿着蓝色夹克衫的盖钧镒院士坐在一把破旧的椅子上,一边说着大豆的好处,一边用粗壮的手指敲击着键盘,将最后一页文字迅速看完。“这个大屏幕就像一本打开的杂志,我可以同时看两个版的文章,效率很高。”

“我家是城里人,没有做过农业。小时候我对农业并没有兴趣,我喜欢数学,是历史将我推进这个领域,从感激农民到热爱农业,心甘情愿研究大豆,为农民服务。”一生与大豆相伴的盖钧镒院士这样开始了自己的大豆情缘。

误入农门

“农民真好,我们做农业研究的人,一定要好好为他们服务。”

1936年6月5日,盖钧镒出生在无锡市一个俭朴、忠厚的普通家庭。父亲盖寿昌原为一家米行的会计,后来又成为一家动力机厂的出纳。母亲龚仪操持家务,后来参加街道工厂的工作。盖钧镒的父母非常重视子女教育,将4个孩子送到当地最好的学校读书,受到良好的启蒙教育。

小学毕业后盖钧镒考入了无锡辅仁中学,这所中学先后培养出了十几名院士。对于几十年前的往事,盖钧镒记忆犹新:“当时的数学老师李永灿、物理老师朱孔容采取的是启发式教育,教学方法十分活跃,他们培养了我对科学的兴趣,对我后来的成长打下了坚实的基础。”少年盖钧镒思维敏捷,学习勤奋,他的数理化成绩排名前列。

1953年,17岁的盖钧镒要考大学了。“我要学科学,长大当科学家,通过科学强国。”他对老师说。盖钧镒以优异的成绩考取了大学。金榜题名时,却给了盖钧镒人生第一个沉重的打击。招生委员会以体格不合格不能攻读理科为理由,将他录取在南京农学院。盖钧镒难以接受,他自己去医院做了一个小手术治好了病,又去找了招生办公室,再次请求:“我不要学农科,就是想学理科。”但一切已经无济于事。

盖钧镒很不情愿地上了农学院。他回忆说:“当年学理工科是最热门的,也是最值得骄傲的。学农学,没有兴趣的科学让我怎么学?”

盖钧镒又一次幸运地遇上了好老师。当年的南京农学院云集了一批在农学界享有崇高威望的优秀农学家。这些曾经在国外留学的老师们,满怀着对祖国的热爱,充满激情回国参加新中国的建设。他们的高尚品德和言传身教给盖钧镒留下深刻印象,对他毕生投身于农业产生了重要影响。盖钧镒至今难忘这些指引他走上科学道路的老师们:我国小麦科学泰斗金善宝教授、棉花科学泰斗冯泽芳教授、水稻遗传育种学家朱立宏教授、留美博士吴兆苏教授以及留美博士、著名的大豆遗传和试验统计学家马育华教授。良师的循循善诱、谆谆教导,使盖钧镒逐步走进了植物遗传育种的科学殿堂,尤其是马育华教授将他引入了大豆科学的大门。“老师带我们做课外实验,使我逐渐对遗传学产生了浓厚的兴趣,因为它是通过推理得出结论的。”

1957年,21岁的盖钧镒以优异成绩毕业,留校当教师。“我申请去北大荒开发边疆,被拒绝了。我向学校领导提出,愿意去农村锻炼。1957年11月,我来到地处苏北的涟水县,与农民同住、同劳动,靠挣工分吃饭。我在城里长大,从没有去过农村,那里的生活非常艰苦,我挖河、推泥,大年三十还站在冰冷的水中挖水塘,有了那段艰苦生活的磨砺,我从此什么苦都能吃。”

在农村,盖钧镒又遇到了一位指引他做好农学的人生导师。涟水是革命老区,盖钧镒住在一个老大娘家,大娘每天自己吃白菜和胡萝卜玉米糊,将细粮留给盖钧镒。那段日子在青年盖钧镒心里刻上深深的烙印。他说:“别把困难当成坏事,它增强了我的抵抗性和忍耐力。我认为,在人的一生中,观念的形成非常重要,我的人生观和社会责任来自于生活的点点滴滴。就是那两年在农村的锻炼使我的思想收获很大,立志为我国农业发展做贡献的想法来自那些农民和房东大娘。农民真好,我们做农业研究的人,一定要好好为他们服务。出于对农民的感情,当一年后涟水抽我去帮助办农业大学时,尽管我的锻炼时间已经到期,我还是决心留下来把大学办好。”

不懈研究

“大豆的生长期在每年6~8月,是最热的时候,我经常去地里观察大豆的生长情况。”

在农村锻炼两年后,盖钧镒是最后一个回到母校的教师。“人生的方向调整好了,我开始认真做大豆研究了。”也许很多人并不知道,今天全世界通用的大豆的英文单词“SoY”或“SoYBean”中的“SoY”就是中国古代大豆的称呼――“菽”的音译。中国不仅是大豆的原产国,还曾经是世界最大的大豆生产国和出口国。为了在学业上更上一层楼,1963年盖钧镒报考了马育华先生的研究生。作为马先生的主要助手和研究生,在上世纪60年代初参加育成并推广了南京农学院第一批大豆新品种“南农493-1”、“南农133-3”、“南农133-6”等。

正当盖钧镒专心从事的农学研究在一步步深入发展时,“”席卷全国,学生停课,教师被送到农场和农村,学校被撤并,大豆育种田间试验也被迫中断。已经将身心扎根在农学中的盖钧镒跟随老师马育华先生一起,坚持在作物遗传育种领域里钻研和探索。时隔40多年,马育华先生已逝世,但那段往事仍然清晰地历历呈现在盖钧镒眼前:“不让我们在学校教书和做实验,我们就到农村去,我们在田间做实验,从来没有停止过科研。大豆的生长期在每年6~8月,是最热的时候,我经常去地里观察大豆的生长情况。我现在身体好,就是因为经常在地里晒太阳,不缺维他命D。那时候没有书读,我就读英文版的《毛选》。”在极其艰苦的条件下,盖钧镒常常白天在农场劳动,晚上秉灯夜读,他跟随马老师在上世纪70年代初期育成的“南农1138-2”品种在长江中下游地区推广获得成功。1979年,盖钧镒的第一本译作《数量遗传学原理》出版,就是这段时间苦读的产物。这本书记录了盖钧镒把眼光投向国外,开始思考如何向国际遗传学界进军的思路。

改革开放的春风给盖钧镒带来了一次更大的挑战机会,国家开始选派留学生出国学习。42岁的盖钧镒考取了首批国家公派出国访问学者,并于1980年1月赴美国衣阿华州立大学担任客座助教。衣阿华州是美国大豆的主产区,衣阿华州立大学农学院在大豆科学和数量遗传方面的研究水平及条件堪称一流。盖钧镒的目标很清楚,“国家把重担交给我,我回国时一定要有交代。因此在国外那两年半时间里,我拼命地学习。”

在美国进修期间,盖钧镒了解到,美国20世纪50年代大豆生产因胞囊线虫病几乎遇到灭顶之灾,是我国北京小黑豆的抗病基因,挽救了其大豆生产的命运。盖钧镒深刻认识到,中国是大豆的故乡,野生大豆是我国宝贵的财富,蕴藏着宝贵丰富的大豆遗传资源亟待人们保护和研究,作为中国大豆科研工作者也是义不容辞的责任。在美国的两年半时间里,盖钧镒找寻各种机会,考察、访问了美国大豆产区12个州的大学,凡是数量遗传和植物育种理论的最新进展,大豆资源的发掘、研究与创新,农业教育与管理,尤其研究生的教育、课程设置、管理体制,都是他关注、考察、搜集材料的范围。

总结这段留学经历,盖钧镒说最大的收获是,清醒地认识到我国在作物育种和数量遗传领域的薄弱环节,以及在世界范围内该领域向纵深发展的核心问题与突破口,就是一定要抓住作物种质资源的研究,一定要加强对作物品种的搜集、研究、整理,并用现代科学技术手段对其遗传性状开展深入研究。

重任在肩

“一想到大豆,我感到的就是压力。”

我国东北三江平原是最好的大豆种植区,南京农业大学也有一个300亩的实验农场,其中有100多亩种的是大豆,常年下地观察已经成为盖钧镒生活中的常态。

为大豆倾注一生心血的盖钧镒,生活上极为简单。“她是高级工程师,在上海做化工,我在南京做大豆,儿子学的是通讯,他们都对农业没有兴趣。我们多年来一直分居两地生活。”盖钧镒几乎是用一句话就概括出他的全部生活状况。

在我的追问下,盖钧镒说出故事的缘由。“我是由人介绍对象认识我妻子的。我是1965年的研究生,我们1971年结婚。1982年8月,我从美国回国先去了上海的家,夫人已经给我找到两份工作,她希望我在上海成立农学院。我刚在家住了没几天,我的导师马育华先生听说我直接到了上海没有回南京,马上发来一份电报‘你赶快回来。’”就是这5个字的召唤,盖钧镒从此就在南京农学院扎下了根。

盖钧镒人生的重点和情感放在了培育大豆上。他以大豆资源研究为切入点,在国际植物遗传资源委员会的资助下,在国内相关农业科研单位协助征集下,和同事们一起,依靠自身力量,在广大中国南方偏远地区征集到大量大豆地方品种,迄今已保存以南方地方品种为主的大豆资源15000多份,建立大豆种质综合性状数据库,保存规模为中国第二,世界第三,仅次于及中国国家种质库和美国农业部的大豆种质资源库。“中国所有的大豆产区我都去过。”他自豪地说。

高产一直是育种家的目标。这些年来,盖钧镒创建国家大豆改良中心,主持国家大豆育种攻关,育成并参与育成20多个大豆新品种在长江中下游地区种植推广,研究发现了栽培大豆起源南方野生群体的分子遗传学论据。通过高产育种与栽培实践的结合,选育出超高产大豆新品种“南农88-31”。

农作物遗传育种学篇5

农民是新农村建设的主体,是农村文化建设的核心力量,农民在创造物质文明的同时,也孕育了丰厚的民族文化,即非物质文化。农村是非物质文化遗产的原生地,民间文化以最传统的方式保留在农村,积淀深厚的非物质文化遗产是新农村建设的文化基础。

一、新农村呼唤新型的农村文化:与农民“零距离”,以非物质文化遗产为基础

农民是农村的核心,是新型农村文化建设的主体,农民在不断创造物质财富的同时,也渴望丰富的精神文化生活,把现有的文化资源和当地的民间传统文化结合起来,让农村文化与农民“零距离”,建立一种适合农民的新型农村文化。这种文化理念需要对内在的文化挖掘、保护、传承和发扬,对外来的文化有效整合、合理利用,要让深奥的理论简明化,传统的文化大众化、普及化,用通俗易懂、群众喜闻乐见的语言和传播方式来表达,这就是新型的农村文化。

1.发展中的新农村呼唤新型的农村文化

在农村,人们的生活水平在不断提高,其生活方式也在不断变化,而其原有的生产、生活习俗也在悄然变化,特别是大集体(生产队)活动减少了、社会活动(民间民俗活动)的次数、区域和覆盖面也相对减少,人们的民俗文化意识也随之发生改变,随着时代的发展,人们对文化艺术的欣赏水平也在不断提高,对文化的思想、情感、格调需求也要发生变化,原始的农村文化开始与现代人的情感需求不相适应,发展中的农村呼唤新型的农村文化。

2.创建农民“口味”的农村文化,非物质文化遗产是新农村文化建设的基础

新型的农村文化应产生于农村,流传于民间,与民间生活要相适应。在各民族长期聚居区,特别是各民族农村聚居地有人们通过几百年积累下来的文化产物,这是新农村文化建设的宝贵财富,是农村人祖祖辈辈传下来的珍贵遗产,我们应当沿袭和发展、保护和传承。

在被称为“战鼓之乡”的正定县,流行于东、西杨庄的常山战鼓因其慷慨激昂的气势、灵活多变的队式,弘扬了优秀民族文化艺术,充分展示了战鼓之乡的风采,常山战鼓成长为正定县独具特色的文化产业,而其他村街等不同区域的战鼓,其鼓点和节奏又略有不同,可谓“十里不同风,百里不同俗”,可见不同地域具有不同的文化风俗。正因为民族、地域的不同,才形成了丰富多彩、风情各异的民间文化艺术。新农村文化建设要彰显区域文化特色,以地域文化优势构建和发展特色鲜明的符合农民“口味”的农村文化。

二、新农村文化建设不嫌弃“土”文化:非物质文化遗产保护为传统文化扬名正身

1.优秀传统文化是民族的宝贵精神财富,对新农村文化建设有着不可估量的作用

随着社会经济的发展,农村生活水平不断提高,农村文化建设却相对滞后,已经不能满足广大农民群众日益增长的文化精神需要。在广大农村部分人法律意识淡薄,竞争意识不浓,缺乏发展意识,文明、健康意识不强,具有一些传统陋习,与建设社会主义新农村、树立社会新风尚、建设乡风文明的要求格格不入。人们甚至错误地将经济的落后与本地的“土”文化等同起来,由此产生自卑心理、崇外思想,甚至否定了乡土传统文化,祖祖辈辈辛苦劳作的文化大餐却被丧失在愚昧落后的文化思想中。其主要原因是传统优秀文化的流失、政府投入不足、管理机制不畅、农民自身文化素质较低和文化发展失去载体。为此,针对新农村建设文化滞后问题必须从多方面切实加强新农村文化建设,促进新农村建设的良性发展。

新农村文化建设不是否定传统、完全创新,切莫一概而论,要因地制宜,新农村文化建设不要嫌弃优秀传统的“土”文化,优秀传统文化是母体文化,是民族的宝贵精神财富,对特定文化的传承、维护和弘扬是新农村全民利益所在,也是维系新农村社会稳定的重要基础。

2.民间传统文化并不“土”,政府与农民“零距离”

非物质文化遗产在民族传统文化建设中的重要性,早已得到党和国家相关部门的高度重视。2004年以来,我国先后已制订《民族民间传统文化保护法》《国务院办公厅关于加强我国非物质文化遗产保护工作的意见》,从法制上为传统文化扬名正身,民间传统文化并不“土”,是真正农民“口味”的文化,是促进农村和谐发展的优秀文化,得到国家和社会的认可。

在正定这个物华天宝、美丽富饶的民族聚居区,广大劳动人民在不同的生存背景下孕育了丰富多彩的民间文化,分布在全县各乡村的龙山文化、仰韶文化以及战鼓文化,是民族文化的典型代表,是典型的“土”文化。

可喜的是,正定县委、县政府和文化管理部门在正定“土”文化的挖掘、保护、传承、开发等方面做了不少深入细致的工作。从2006年开始,就采取得力措施对民族民间文化进行了保护。首先成立了非物质文化遗产保护领导小组并由文体局负责对此项工作具体实施,按照“保护为主,抢救第一,合理利用,传承发展”的方针,对全县的非物质文化遗产进行了大量细致周密卓有成效的发掘、收集、整理和研究,坚持四不漏、调查摸底、逐级排查、研究上报,更好地继承和发展民间优秀的传统文化。对民间艺人办培训班,“带徒传艺”和“学艺有成”,创“非遗传习所”者给予奖励,鼓励保护和传承各种优秀的民风民俗尤其是优秀的民族民间艺术,还将常山战鼓纳入到正定首家民办学校弘文学校的教学课堂之中,并计划推广到全县中小学教学。

正定常山战鼓列入部级非遗名录后,参加了众多公益性演出。近年来,受北京2008城市奥运文化活动协调小组邀请,参加了中华世纪坛文化广场表演、天安门广场表演、昌平永安文化广场演出以及在西柏坡举行的奥运火炬石家庄站传递等活动,共计500余人、200余家庭参加了常山战鼓的全国比赛和商业性演出200多场。从2004年正定县第一届民间文化艺术节至2009年举办第六届鼓王争霸赛和民间文化艺术节为止,举办各级各类民间艺术演艺活动达几百次,鼓手们用雄浑奔放的表演和极具震撼力的鼓声敲出了太平盛世的时代强音,敲出了正定儿女顽强不息奋斗不止的精神,展现了燕赵鼓乐文化的磅礴气势。县委县政府也曾多次表彰优秀的民间文化传承人。2010年初,再次决定在全县范围内开展评选100个农村文艺家庭户,100个民间艺术带头人的文化“双百”评选活动,由政府为正定“土”文化传承人评“职称”,为传承人扬名正身,与农民文化人“零距离”,可谓是正定非物质文化遗产保护工作中的一大盛事。

3.民间传统文化和文化人有了可靠的法律保障

我国非物质文化遗产保护工程的启动标志着具有中国特色的非物质文化遗产保护体系已逐步建立,相关的保护法律、法规制度与措施正在实施。传统民间文化得到国家政府的保护,为丰富的民间传统文化和文化人建立了可靠的法律保障,为新农村建设注入了新的活力,这是文化史上的一个里程碑。

2008年6月份正定县两项非遗项目正定县常山战鼓、正定新城铺高照(中幡)成功列入部级非物质文化遗产名录;省级非物质文化遗产保护项目4项即正定竹马、正定宋记碗、真定府马家卤鸡、正定腊会;市级非物质文化遗产保护项目9项包括元杂剧、赵氏剪纸艺术、刘家卤鸡制作等。目前,石家庄市部级非遗项目8项中正定县占2项;省级31项中占4项;市级49项中占9项,正定县非物质文化遗产保护工作在全市名列前茅。2008年底正定县被命名为“中国民间文化艺术之乡(常山战鼓)”、这是继“全国文化先进县”之后获得的又一殊荣。

截止目前,搜集整理了正定县非遗普查线索386项,立项资源360项,包括民间文学54项、传统音乐21项、传统舞蹈32项、传统技艺66项、传统美术16项、传统戏剧29项、曲艺5项、生产商贸习俗5项、消费习俗5项、人生礼俗28项、岁时节令8项、传统体育15项、传统医药3项、民间信俗64项、民间知识9项涵盖了15个门类,极大地丰富了全县的非物质文化遗产的内容。正定县已被命名的县级以上优秀传承人40名,其中省级传承人5名、市级优秀传承人4名。县政府分两批公布了“正定龙狮道具制作”等县级非物质文化遗产项目55项。

弘扬民间传统文化进入法制化轨道,以民间传统文化为基础,以传统文化传承人为骨干,全面建设新农村传统文化,这对保护、传承、发展地方传统文化、增强民族凝聚力和开展新农村新型农村文化建设有着积极推动作用。

三、打造新农村传统文化品牌:星级农村传统文化建设,促进非物质文化遗产的传承与发展

我国的民间传统文化资源丰富,遍布村村寨寨,是新农村文化建设的重要源泉,新农村文化的发展必须以此为依托,大力弘扬先进文化,全面加强新农村文化建设。近几年来,新农村文化建设重视非物质文化遗产的保护、传承和发展,涌现出一大批优秀农村文化品牌。农村民间传统文化取得了可喜的发展场面,为新农村文化建设注入了新的活力。

1.以优秀传统文化为基础,促进新农村文化建设的和谐发展

农村地区有其特殊性,农民的思想意识与中国传统文化有着密切的联系。目前,农村中人们的思想观念、道德意识、价值取向趋于多元化,因此,必须弘扬与人们联系紧密的中国传统优秀文化,在满足人们多层次、多样化、多方面的精神文化需要的同时,使先进文化得到发展,低俗文化得到根治。而文化事业的发展仅靠当地政府和个人是不够的,应拓展文化开发渠道,推进农村集体公益性文化事业的发展,以村和组为依托,开展自己的公益性传统文化活动,形成合力,共同推进文化事业的发展,地方政府也应重视公益性传统文化事业建设,为新农村建设提供精神粮食。同时要坚持继承与发展、实行兼容并包的文化政策,构建农村和谐文化,以适应社会主义新农村建设对新文化的需要。

正定近几年来在新农村文化建设中重视优秀传统文化,举办或参加民间传统文化艺术比赛,着力打造新农村传统文化品牌。一是鼓王争霸赛,通过比赛,在全县选出“战鼓王和“优秀战鼓手”。2004年在正定镇举办了首届鼓王争霸赛。来自全县农村共50支代表队2000多人参加了比赛。通过这次大赛把正定的战鼓正式搬上了新农村群众文化的舞台。二是举办每年一次的民间文化艺术节,展示各级各类民间艺术,表彰优秀的民间文化传承人。三是开展评选农村文艺家庭户,民间艺术带头人活动,由政府为正定文化传承人扬名正身,分别颁发“带徒传艺奖”“学艺有成奖”“优秀非遗传习带头人“等奖项。

2.组织有规律性的新农村传统文化节庆活动,实现城乡文化一体化

加强科学研究,合理制定城乡文化统筹发展的规划,形成以集镇为中介的城市文化辐射区,不断丰富广大农民的文化生活,推动城乡文化均衡发展。同时要加强城乡互动,开展各种“文化搭台经济唱戏”,或者借助经济活动弘扬传统民间文化的活动,推进农村集体公益性文化事业的发展,达到城市经济拉动农村文化发展的目的。

政府牵头,组织有规律性的新农村传统文化节庆活动,促进新农村民间文艺队伍的状大和民族民间文化的传承与保护,新农村文化建设取得了可喜的成绩。近些年来,正定县坚持每年举办全县农村文艺汇演、全县中小学生文艺汇演、歌手大奖赛、全县书画美术大赛等各种文化赛事,连续举办了7届民间文化节,每年有40余支优秀民间花会、文艺表演队伍参加,节目荟萃国家、省、市、县级非物质文化遗产保护项目,引起了社会各界的高度关注,受到了广大市民广泛赞誉。尤其是“2010年元宵节河北省花会踩街启动仪式暨正定县第六届民间艺术节”,由河北省文化厅、石家庄市政府、正定县政府主办,在正定国际小商品市场广场隆重举行。此届艺术节以展现燕赵文化为依托,集萃了一批具有地道燕赵文化特色的非物质文化遗产代表性项目,除正定传统的民间花会表演之外,还特别邀请了河北沧州舞狮、昌黎地秧歌、保定寸跷、曲阳擎阁、吴桥杂技独轮车表演等共15支优秀民间花会、文艺表演队伍进行集中展演,内容丰富多样、节目精彩纷呈,充分展示了河北省民间艺术靓丽风采和非物质文化遗产的独特魅力,博得群众阵阵喝彩。通过这些群众性传统文化活动,不仅大大丰富了新农村广大人民的文化生活和精神需求,而且对民族民间传统文化的保护、传承和发展有着积极的推动作用。

3.充分利用大众传媒和教育事业,宣扬中国传统文化,带动新农村主导文化的发展

一方面,在农村通过各种渠道广泛宣传推广民间文化。

正定县多途径宣传推广民族民间文化,带动新农村主导文化的发展。一是举办全县性大规模的农村民间艺术展示活动。在每年的春节期间,全县各个乡镇村街上千名民间艺人,演出了《常山战鼓》《中幡》《二鬼摔跤》《车子旱船》《特色秧歌》等优秀民间艺术节目,将正定的优秀民族民间传统文化做了一次规模宏大、影响深远的展示,引起了社会各界的高度关注。二是组织新农村民间文艺队伍参赛,常山战鼓等优秀民间艺术在各种全国性大赛中多次获奖。常山战鼓于2010年3月参加了第五届石家庄市鼓王争霸赛暨中国北方鼓乐展示大会,被中国群文学会授予“金鼓王”称号。三是组织大型民间文化宣传推广活动。近几年县政府在北京、上海等地举办了大型正定优秀传统文化宣传活动,以此宣传和推广正定的新农村民族民间文化建设。在2009年迎国庆60华诞群众文化系列展演活动中,县政府在全县举办了非物质文化遗产保护成果展。2010年5月12日至18日赴上海参加了上海世博会河北演出周活动获得成功,为正定争得荣誉。2010年6月12日,正定县组织举办了主题为“非遗保护,人人参与”的第五个“文化遗产日”宣传活动,营造人人了解、人人关注、人人保护“非遗”的社会氛围。四是利用现代媒体保护传承民间文化。2007年初开始,我县通过县电视台、政府网站、正定风采报等现代媒体开辟“正定故事”和“村名故事”、“正定文化”等专题栏目,定期向广大市民讲正定的民间故事、村名由来等传统文化。这些举措开辟了正定新农村文化建设的广阔天地,新农村的农民文化艺人登上舞台,讲农民自己的故事,符合农民“口味”的新农村文化稳步发展,农村优秀传统文化也得到了保护和传承。五是推动民间文化精品生产。重点打造常山战鼓、元杂剧《墙头马上》、柏棠竹马、三角村高跷、新城铺高照(中幡)、赵向荣剪纸等民间文化品牌。充分利用“文化遗产日”,组织开展文化遗产保护系列宣传展示活动,建设民间文化艺术展馆(厅),对民间艺术表演队重新整合、编排、包装,提升其民间文化品牌,对民间文化特色村、民间文化工作者、民间艺人建立档案,颁发证书。

另一方面,在新农村文化建设中加强传统文化教育,把传统文化教育放在重要位置,在九年义务教育中应开设与中国传统文化有关的乡土教材课。

民族文化进校园,民间艺人上讲台,是正定民族文化传承、发展的一个特色。如正定教育部门聘请常山战鼓民间艺人进入校园开展教学,培训在校学生常山战鼓专业知识,组织实地教育教学。常山战鼓传承人被聘请组织弘文中学学生战鼓队,通过教学使弘文中学2000多学生都能进行一般战鼓演示,弘文中学战鼓队参加了国家、省、市战鼓表演和比赛。

这些行动弘扬了新农村民族民间文化艺术,改变了正定民间传统文化传承后继乏人的局面,同时促进了正定新农村民族文化的新发展。

四、新农村新气象:传统文化产业的发展,非物质文化遗产的价值体现与转换

1.新农村传统文化的保护与发展:保护应是开放式的,不是封闭式的

通过民间传统文化浓郁的民间特色和鲜明的地方风格装扮多彩的新农村,我们要让凝聚着祖辈们几百年的民族文化精神永不停滞地流传就必须保护优秀的民族文化,优秀的民间传统文化是非物质文化遗产,不是文物,保护不是放到博物馆,它是活态的,应该放在民间。但保护它不等于“原封不动”,不是让它停留在原始的阶段而不发展,继承与发展并存,保存优秀的传统文化和民族风格一定要原汁原味,但民间传统文化的技法、曲段、语言、格调等是可以发展的。多年来,民间艺人、文艺文化工作者为传统文化的传承发展做出了不懈努力,力求为新农村传统文化寻找一条可发展之路,这需要全社会的共同努力。

2.民族文化遗产是发展新农村文化产业的宝贵资源:实现非物质文化遗产的价值体现与转换

新农村建设把节日民俗文化活动作为新农村文化的重要内容来广泛开展,作为传统民族民间艺术展示和传承的载体,显示农村传统文化的恒久魅力,并从传统的区域文化传播,追求到省外、国外展示。每到传统节日,新农村的农民击打战鼓、舞龙舞狮、踩高跷、荡旱船、讲故事、演戏调曲等,这些活动必将成为新农村农民生活中不可或缺的文化大餐,将对城乡文化生活产生重要的影响。

近几年来,国家重视新农村民间传统文化建设,农村民间传统文化的发展蒸蒸日上,各地区在打造传统文化品牌的同时也出现了一大批传统文化产业。传统文化产业是文化遗产的价值体现,在中国是一个新兴产业。

发展农村文化产业,把具有民间特色的农村民间文艺、手工艺、民间习俗、餐饮等都具有很强的地域性和民族性,农村文化产业的发展是推动地方经济发展的重要手段。

正定县是一个地处平原的历史悠久、文化底蕴深厚的文化名县,早就认识到民族文化遗产是发展文化产业的宝贵资源,正定利用本土文化资源,在影视演艺业、文化旅游业、餐饮业等方面有成功的尝试,为我县非遗项目带来可观的经济效益,既发展了文化产业又促进了传统文化遗产的保护和传承。如正定东、西杨庄常山战鼓传承人和新城铺高照传承人已在当地办起了培训班,创建了“非遗传习所”,带动周边多个村庄的村民参加到此项活动中,共计500余人200余家庭参加了常山战鼓的全国比赛和商业性演出年达100多场,人均年创收5000余元,常山战鼓成为当地农民在传统的种养业之外的又一致富途径,作为正定独具特色的文化产业,对提高非遗项目的知名度,推动产业经济的发展壮大起到积极促进作用。

正定的文化产业虽然刚刚起步,但已经有了良好的势头,一方面促使了新农村产业结构的调整,另一方面也促进了文化遗产的保护和传承。

农作物遗传育种学篇6

关键词:糯玉米;低温;发芽率

中图分类号:S513文献标识码:a文章编号:1674-0432(2012)-12-0041-2

基金项目:吉林省科技发展计划项目(20116030);吉林省农委农业新品种研发项目(201001);吉林省财政厅育种项目(201003);科技部农业科技成果转化项目(2011GB2B100006);国家“863”项目(2011aa10a103)。

近些年来,随着玉米育种技术的不断提高,玉米杂交种的单产正不断增加。然而,仅靠单株生产力的提高来增加群体的玉米产量已经相当困难。因此,逐步增加玉米的种植密度提高群体产量是未来育种发展的必然趋势,研究玉米的耐密性及培育耐密品种已成为育种的重要目标之一。

1材料与方法

1.1供试材料

供试材料由吉林农业大学农学院种子科学与工程实验室提供,见表1。

1.2试验设计

2011年冬,在吉林农业大学海南育种基地按B.Griffing的不完全双列杂交方法,以表1为亲本按不完全双列杂制35(5×7)个杂交组合,并自交保留亲本。2012在吉林农业大学育种试验基地,对35个组合和12个亲本进行随机区组设计,设置3组密度试验(种植密度分别为6万株/hm2、7.5万株/hm2和9万株/hm2),各组试验均设3次重复,3行区,行长4米,行距0.65米,田间管理同大田。田间调查性状以每一小区中间随机5株进行田间测量,并收获其对应的果穗进行室内考种,田间调查项目有株高、穗位高、雄穗分枝数、茎粗;室内考种项目有穗长、秃尖长、穗粗、轴粗、穗重、穗粒重、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率。

1.3统计分析方法

试验数据首先在excel软件中初步进行处理,再用唐启义和冯光明开发的DpS软件进行方差分析,即对参数的比较和检验其显著性[1]。

1.4遗传参数分析方法

根据刘来福、莫惠栋等的方法计算遗传力、配合力基因型方差和环境方差等[2,3]。运算过程在excel和DpS软件中进行。

2结果与分析

2.1配合力方差分析

配合力方差包括一般配合力方差和特殊配合力方差,可以表达一般配合力和特殊配合力在遗传上的相对重要作用。本研究将3组密度下的试验遗传参数列于表2中。株高在3种密度下的GCa方差分别是62.50%、70.94%和79.78%,而SCa方差分别是37.50%、29.06%和20.22%,表现为受加性基因作用为主;穗位在3种密度下的GCa方差分别是64.04%、72.35%和85.4%,其SCa方差分别是35.96%、27.65%和14.6%,也表现为受加性基因作用为主,遗传参数的估计认为株高、穗位高受加性基因作用影响。同时可以看出:出籽率、穗粗和穗行数在3种密度下GCa方差均大于SCa方差。说明这些性状在杂交种中的表现主要受到加性基因效应影响,在选择杂交亲本时应以一般配合力为主,但也不要忽视特殊配合力的作用。穗长、穗粒重、籽粒长、行粒数和百粒重在3种密度下的GCa方差和SCa方差表现不同,说明其受加性效应和非加性效应的共同影响。

2.2遗传力分析

遗传力的高低是反映亲代的性状遗传给子代能力的强弱,遗传力越高的性状,子代重现亲本性状的可能性就越大,在亲本自交系选育中,可根据亲本性状遗传力的大小来确定不同性状的选择世代。本试验设置3组密度分别对广义遗传力和狭义遗传力进行分析,分析结果见表2。

3组不同密度试验中绝大多数性状的广义遗传力均超过50%,株高、穗位高和出籽率在3组密度试验中狭义遗传率均大于50%;穗粒重、穗粗、籽粒长和穗行数在3组密度中狭义遗传率有时较高有时较低;穗长、行粒数和百粒重在3组密度中的狭义遗传率均较小。株高、穗位高和出籽率等性状可以在早代选择,穗粒重、穗粗、籽粒长和穗行数不宜在早代选择,根据本实验结论和综合育种经验对穗长、行粒数和百粒重应该在晚代选择。

3讨论

配合力方差分析结果表明:株高和穗位在3种密度下的GCa方差均明显大于SCa方差,说明其受加性基因作用影响;出籽率、穗粗和穗行数在3种密度下GCa方差均大于SCa方差,说明这些性状在杂交种中的表现受加性基因效应作用,这些性状亲本自交系的选择应以一般配合力为主,但同时也要考虑特殊配合力的作用;穗粒重、穗长、籽粒长、行粒数和百粒重在3种密度下的GCa方差和SCa方差表现不同,说明其受加性效应和非加性效应的共同作用影响。

3组不同密度试验中绝大多数性状的广义遗传力均超过50%,株高、穗位高和出籽率在3组密度试验中狭义遗传率均大于50%;穗粒重、穗粗、籽粒长和穗行数在3组密度中狭义遗传率有时较高有时较低;穗长、行粒数和百粒重在3组密度中的狭义遗传率均较小。

4结论

株高、穗位高和出籽率在3组密度试验中狭义遗传率均大于50%,穗长、行粒数和百粒重在3组密度中的狭义遗传率均较小。穗粒重、穗粗、籽粒长和穗行数的最高狭义遗传率分别都是在7.5万株/hm2的47.43%,56.31%和38.63%。穗粒重、穗粗、籽粒长和穗行数的最高狭义遗传率分别为都是在6万株/hm2下的15.12%、28.37%和10.45%。

综上,根据本实验结论和综合育种经验,穗粒重、穗粗、籽粒长和穗行数可在S2代以后进行选择,对穗长、行粒数和百粒重不宜在早代选择。

参考文献

[1]唐启义,冯明光.实用统计分析及其DpS数据处理系统[m].北京:科学技术出版社,2002,304-311.

[2]刘来福等.作物数量遗传[m].北京:农业出版社,1984:

206-250.

[3]莫惠栋等.增广nCⅡ设计和遗传模型测验[J].作物学报,1991,17(1):1-9.

农作物遗传育种学篇7

关键词:遗传学教学地方经济物种数量遗传学

遗传学是研究自然界生物的遗传和变异规律的科学,是生命科学领域中举足轻重的学科之一。遗传学研究各种生物的遗传信息传递及如何决定生物学性状发育的科学,与生命科学其他分支学科密切相连,既基础又重要,是生物技术、生物工程等专业的必修课程之一。

遗传学的课程教学目的是让学生在本科阶段掌握和应用遗传与进化的基本概念及理论实践技术,形成学以致用的综合能力。遗传学的教学是为了培养具有创新能力的实践应用型生物学人才打基础。

一、遗传学理论教学方法讨论

目前,遗传学教学主要在各类综合性院校、医学院和农业院校本科学生中开课,遗传学教学紧扣中心法则一条主线、遗传和变异两大要点、遗传学三大经典定律及经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学、数量遗传学四大板块,研究物质的传递、连锁互换规律与基因作图、性别决定和遗传重组、染色体结构和数量的变异,以及基因的调控与发育、群体和数量遗传。

除了传统的由浅入深、逐步递进的教师为中心讲解之外[1],还可以通过遗传相关知识点辨析同义、相关概念。如性遗传与伴性遗传及限性遗传;遗传力、遗传参数和重复率等。整个遗传学都围绕遗传三大定律和中心法则进行学习,因此可对相关内容进行列表比较,构建结构图和知识点层次图。引用国外优秀的视频教学教材,让学生们在课堂上生动有趣且直观地了解遗传学当中的各个知识点,例如核酸基因的转录翻译和复制,及现今应用广泛的染色体诊断技术。在教学过程中,可引导学生重视科学史的研究,学习知识点同时了解培养学生科研精神和学习前人的研究思想与探索态度。此外,还可以鼓励学生多阅读原版英文教材,如“principlesofGenetics7thed”、“introductiontoGeneticanalysis,9thed”等,根据最新的文献报道,从中文的期刊文献阅读入手,争取阅读英文文献、撰写科研简报和综述结合课堂相关知识点,继而扩展和深入学习。开展相关课题的讨论课,采用分小组方式进行辩论和知识点梳理,这些教学方式都能帮助学生较好地掌握遗传学的理论知识。

二、数量遗传学教学现状

数量遗传学经历了百年的研究和探索,以线性模型为基础的理论体系基本完善。数量性状遗传规律的研究包括数量性状的数学模式和遗传参数估测、选择原理和方法、近交和杂交的遗传效应分析、群体遗传学理论、通径分析。

目前,基于数量遗传学发展起来的现代动植物育种方法,在育种工作上有着很大的指导意义。随着分子生物学的介入,传统的数量遗传学通过QtL定位、标记辅助选择(maS)、标记辅助导入(mai),使得数量遗传学发挥更大的作用。吴常信院士指出:“现代动物育种就是遗传理论、生物技术、计算机、系统工程和育种学家的实践经验的一个集合。”[2]

课堂教育的学时是有局限的,学生缺乏必要的生物学和数理统计基础知识,数量遗传教学难度大,效果差。学生经常听得云里雾里,实践环节的设定又多半以基础为主,某些甚至没有办法与生产紧密结合。教学中常常感觉理论知识的讲解学生能够较好的理解,但是一涉及具体问题的运用,就不知道从何下手,导致遗传学尤其是数量遗传学成为同学们心目中的神秘学科,总有一种犹抱琵琶半遮面的感觉。

三、我校本地地方经济物种临武鸭的研究情况

临武鸭是属肉蛋兼优型麻鸭,产于湖南郴州市临武县武水流域,中国名鸭之一,有着上千年悠久的养殖历史。根据科院亚热带生物研究所对其品质特性做的检测,临武鸭的蛋白质中氨基酸含量多,种类齐全尤其以风味氨基酸居多;衡量肉质品质的肌酐酸是其他鸭种的三倍;脂肪含量低,主要以不饱和脂肪酸为主,占90%以上,类似于深海鱼油的成分结构,且富含锌钙等微量元素。1984年将其载入《湖南省家畜家禽品种志》,1996年临武鸭获得湖南省优质农产品金奖,先后被湖南省、市、县列为种苗工程建设和农业产业化建设重点工程。

对临武鸭相关遗传性状的研究,为建立良种繁育体系和扩大养殖规模,加快农村经济起到帮助。此外,临武鸭属于地方特色品种,本研究有助于对地方种质资源的了解和保护,对生物多样性及遗传资源的开发和利用也具有一定的贡献,数量遗传学的理论和教学实践相结合也是一次尝试。

我国的肉鸭育种改良工作从二十世纪八十年代才开始。早期的选育工作还是采取常规方法,通过闭锁群家系育种,培育各具特色的新品系。近年来,通过适度近亲繁殖、高强度选择,培育出合成系,筛选出具有优良经济性状的配套系。如四川的天府肉鸭配套系、广东的仙湖三号肉鸭和北京的Z型北京鸭。我们本土的临武鸭虽然在生产实践中有着口耳相传的丰富经验,但缺乏深入的数据支撑分析。尽管是肉蛋兼用型,生长性能和产肉性能还有很大的发展空间,周期过长,饲料报酬低,鸭的生长性能还有进一步研究。

畜禽生产中,研究其生长相关性状估计遗传相关参数和建立模型,对其育种工作具有重要意义。因此,我们在数量遗传学教学中引用相应数学模型,对本地鸭种进行生长曲线非线性拟合研究。同时,估计本地物种的遗传相关参数中群体的遗传力、重复力和遗传相关是通过观测值方差筛选优质个体。对于品系选育取得主要经济性状遗传参数分析准确估计,制订有针对性的育种方案。[3][4]

四、地方物种研究与遗传学教学结合的意义

遗传学实验教学培养学生综合动手能力,坚持书本理论知识,室内室外相结合的原则,那么走出教室,走出实验室到生产基地去,是我们采用的教学方法之一。增加具有设计性、综合性、应用性的实验项目,与生产单位合作将实验室开到生产一线。[5]

1.提高学生学习兴趣,训练学生思维。遗传学尤其数量遗传学的知识,单纯教授让学生感觉很抽象,而带到生产实地考察,加上举例对比、数据的处理和正确估计群体的遗传参数和个体育种值,采用相应的模型构建遗传模型,并且掌握本地特色物种的生长发育规律,则学生的学习兴趣浓厚,同时训练学生思维,提高学生理论结合实际的能力。

2.为学生将来毕业论文、研究生阶段课题研究准备及相关教材修改和补充做铺垫。常规而言,生物相关本科毕业论文都是设计分子生物学很少训练数量遗传学的内容,实际上与地方物种研究紧密结合,进行数量遗传学的毕业论文设计,对学生有所启发。教师在教学中,通过特色经济物种的研究,对教材的补充和修改是有一定的帮助的。

3.鼓励学生创业。总理在第十二届全国人民代表大会第二次会议中指出:就业是民生之本,坚持实施就业优先战略和积极的就业政策,优化就业创业环境,以创新引领创业,以创业带动就业。高等院校作为先进生产力的孵化基地承担着不可推卸的重任,帮助青年学生就业创业,在掌握遗传学基础知识的同时,自己回家乡开办大规模养殖事业,不但解决自身就业问题,还有可能为当地经济作出大的贡献,创造更多的就业机会。

4.服务地方农经。早在二十世纪初,美国高校就提出大学教育应当服务地方经济和社会发展的理念,创建人才培养、科学研究和社会服务的高校教育发展模式。实践证明:只有在高校将其知识资产应用和扩展到企业和社会其他领域,新的世界经济结构和竞争才有生存空间。遗传学的教育与实践必须与生产劳动相结合,为社会为地方农业生产提供有价值的服务。

参考文献:

[1]罗培高.重视经典遗传学知识体系构建和学生自学能力的培养[J].遗传,2010,32(4):404-408.

[2]冯政,刘贵生,孙华等.数量遗传学的发展与动物育种应用[J].猪与禽,2011,31(4):63-64.

[3]李慧芳,李碧春,杨宁等.华中地区家鸭种质资源的遗传结构研究[J].畜牧兽医学报,2008,39(3):291-295.

[4]邹剑敏,李慧芳,陈宽维,等.我国家鸭品种资源遗传多样性保护等级分析[J].畜牧兽医学报,2011,42(1):25-32.

农作物遗传育种学篇8

关键词:花椰菜;遗传规律;性状相关性分析

花椰菜(Brassicaoleraceavar.botrytis)是十字花科芸薹属甘蓝类的蔬菜,全国栽培面积已达35.3万hm2,居世界第一位,成为我国主要蔬菜种类之一。笔者归纳总结了花椰菜的主要性状遗传规律、性状相关性分析以及在育种中的实际应用,以期对花椰菜育种研究有所帮助。

花椰菜以花球为商品器官,花球产量直接影响农民经济效益和生产积极性,是育种工作者的主要育种目标。并且在育种过程中往往因入选单株需要留种,不能直接称质量,给选择单球质量带来较大困难。为此,育种工作者在单球质量遗传规律方面做了大量工作,旨在合理利用资源,缩短育种年限,提高花椰菜产量。

1单球质量遗传力分析

遗传力是性状遗传传递能力大小的指标。遗传力越高,表明性状在遗传上较稳定,不易受环境条件的影响,直接选择的可靠性较大,可在早代进行选择。相反,遗传力较低,易受环境因素影响,可从低代到高代实行定向选择,在连续多代的选择中逐渐提高其遗传力。魏乃荣等[1]研究表明,花椰菜单球质量遗传力高达95.43%,可在早代进行选择。李素文等研究表明,单株经济产量以及与花球质量相关的球径、纵径、紧实度等性状加性基因效应作用更大,可以稳定遗传。孙剑等研究表明,单球质量特殊配合力方量/一般配合力方量比值1,遗传力高,优势率低,受加性效应影响大,可以固定遗传,应通过系谱选择固定。然而杨加付等[4-7]的研究与上述观点截然相反,认为单球质量以显性效应为主,遗传率较低(30%)。

2单球质量遗传规律与主要性状相关性分析

花椰菜育种中,单球质量为产量的主要构成因素,但往往因入选单株需要留种,不能直接称质量,直接选择单球质量有较大的困难。为此,通过对多个经济性状的综合选择,以使单株质量的选择方法得以改进具有实际应用意义。

魏乃荣等[1]认为,以单株花球质量为目标性状时,以单株生物学产量、显花球期和花球厚实度为间接选择性状效果最好。张振贤(1995)认为,花球质量与叶质量和茎直径关系最密切,即叶越重,茎直径越大,花球就越重,直径就越大。程卫东通过对15个花椰菜品系的9个经济性状与单球质量的遗传相关分析最终确定了花椰菜单球质量的最适合选择指数为:i=0.0207×1(显球天数)+0.0533×2(采收天数)+0.0169×3(株高)。在花椰菜育种中,花球横径及球高是单球质量选择的重要参考指标,程卫东分析发现,球高与单球质量的遗传相关并不显着,而花球横径与单球质量的遗传相关虽显着,但该性状的遗传力很低。杨加付等[4-7]研究表明,单球质量与成熟期、球径间存在较大的加性相关,选择成熟期和球径时,单球质量相对遗传效率分别达到124.5%和74.9%,在花椰菜选择育种中可加以利用。刘厚诚等试验证明,花球质量=0.190×叶质量-0.009×叶面积+0.313×株质量-1.1758×花球茎直径+231828×花球直径-1911439(R2=0.958)。通径分析表明,植株质量和花球直径对花球质量有直接的显着影响,叶质量、叶面积和花球茎直径则是通过显着影响前二者而间接影响花球质量。李素文(2003)通过对花椰菜亲本主要经济性状的多元逐步回归分析,建立了杂交一代单球质量和成熟期的预测模型。结果表明,母本的全株质量(B4-2)和父本的成熟期(B13-3)对模型贡献最大,均达极显着水平。

以上研究都支持同一个观点:单球质量的选择仅通过对球横径与球高两性状的选择,期望达到对单球质量有较大改进是困难的。即实现花椰菜高产,必须注重在生长前期创造良好的条件,促进植株形成充足的叶面积,在较高生物产量的基础上及时转入生殖生长,促成较大的花球茎直径和花球直径,提高花球产量。

3花球成熟期遗传规律以及相关性分析

不同熟性的花椰菜生育期相差较大,培育早熟性好的花椰菜有利于前后茬口的安排,提高复种指数和经济效益。因此,研究花椰菜熟期性状的遗传规律具有十分重要的意义。

李素文等[10]建立了花椰菜杂交种熟性预测模式,认为母本的成熟期(B13-2)和父本的显球期(B15-3)是影响杂一代成熟期的最主要因子。杨加付等[11]研究表明,熟期性状的遗传受环境影响较大。花椰菜成熟期的遗传效应主要由营养生长期决定,而互作效应则主要受结球期影响,故认为花椰菜早熟育种应先进行营养生长期缩短的改良,再结合结球期缩短的改良效果可能会更好。李素文等认为成熟期测算mSgca?觟mSsca值小于1,受非加性基因效应作用大。此观点与孙剑等的测算结果为5.16不相同。笔者认为花椰菜品种熟期受环境影响较大,同一花椰菜品种栽培时期和栽培季节不同都会严重影响花球熟期。

4株高、株展遗传规律和相关性分析

魏乃荣等[1]利用方差与协方差分析法,研究了花椰菜11个数量性状的遗传力、遗传变异系数、遗传进度及性状间的表现型相关和遗传相关系数。结果发现,株高、株展和叶柄长度遗传变异系数较小,可以认为是较稳定的性状,选择的范围有限。并且株高、株展和叶柄长度遗传力易受环境因素影响,遗传力较弱,可从低代到高代实行定向选择,在连续多代的选择中逐渐提高其遗传力。株高和株幅均以显性效应为主,遗传率较低。

5花球品质遗传规律与性状相关性分析

花球品质的好坏决定着花球的商品价值和销售量。外观品质是一些比较容易直接鉴定的性状,了解其与营养品质的遗传相关性,就可以通过选择外观品质性状来改良营养品质性状,进一步育成符合育种目标的优质新品种。为了提高花椰菜品质育种的效率,有必要深入研究品质性状的遗传规律及不同品质性状间的遗传相关性。

杨加付等[12]研究表明,球径与维生素C含量、蛋白质含量,球高与可溶性固形物含量、维生素C含量、蛋白质含量,球形指数与可溶性固形物含量的遗传协方差皆达显着或极显着水平,因此,对花球外观品质的选择会明显影响花球营养品质性状。适当减小球径、球形指数或增加球高对提高杂交花椰菜组合的可溶性固形物含量是有利的,而增大球径或球高可提高杂交组合的维生素C含量。

花椰菜主要性状遗传规律以及性状相关性研究对育种研究具有重要指导意义,但必须注重与田间调查相结合,避免脱离育种实际,只有将遗传规律与田间调查有机结合才能提高育种效率,提高育种水平。

参考文献:

[1]魏乃荣,陆长苹,李云华,等.花椰菜主要性状遗传参数的初步研究[J].华北农学报,1992,7(1):83-88.

李素文,孙德岭,张宝珍,等.花椰菜主要经济性状的配合力分析[J].华北农学报,1996,11(4):104-108.

孙剑,徐艳辉,王鑫,等.花椰菜自交系配合力分析及性状遗传特点初报[J].北方园艺,1996(1):4-6.

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杨加付,饶立兵,孙继,等.花椰菜花球性状及植株性状的遗传相关分析[J].浙江农业科学,2003(6):297-298.

杨加付,饶立兵,金素静.花椰菜花球外观和营养品质性状的遗传相关分析[J].安徽农业科学,2003,31(5):729-730.

杨加付,饶立兵,陈海鹏,等.花椰菜单球重与其它性状的相关性分析[J].贵州农业科学,2003,31(1):6-8.

程卫东.花椰菜单球重选择指数研究[J].甘肃农业科技,1998(6):29-31.

刘厚诚,关佩聪,陈日远,等.花椰菜花球产量与其他主要性状的通径分析[J].华南农业大学学报,2004,25(2):118-120.

[10]李素文,温媛,孙德岭,等.花椰菜杂交一代单球重及成熟期预测模型的建立[J].华北农学报,2005,20(2):33-36.

农作物遗传育种学篇9

关键词:甜瓜(CucumismeloL.);eSt-SSR;遗传多样性;piC;Sm

中图分类号:S652;Q7文献标识码:a文章编号:0439-8114(2014)13-3106-05

SSRanalysisofGeneticDiversityoftheGermplasmResourceofCucumismeloL.

tanGmi,ZHaoHong-fei,CHenGwei-shun,RenJian,SUnYu-hong,ZHoUmo-bing

(wuhanacademyofagriculturalScience,wuhan430345,China)

abstract:thegeneticdiversityof59melon(CucumismeloL.)germplasmresourceswerestudiedusingeSt-SSRmarkers.theresultsshowedthat23pairsof46pairseSt-SSRmarkerswerepolymorphic.thepolymorphicinformationcontent(piC)valuesofthesemarkersvariedfrom0.239to0.588,withtheaverageof0.386.54polymorphicsitesweredetectedfrom46pairsofeSt-SSRmarkers,andthesimplematching(Sm)coefficientsof0~0.981.theresultsofclustershowedthat59melongermplasmresourcescouldbedevidedintotwogroupswhentheSmcoefficientwas0.19.

Keywords:melon(CucumismeloL.);eSt-SSR;geneticdiversity;piC;Sm

甜瓜(CucumismeloL.)是重要的经济作物之一,在国内外广泛栽培。我国是甜瓜生产大国,甜瓜收获面积和产量分别占全球总面积的37.0%和总产量的47.9%[1],甜瓜产业具有较强国际竞争力和经济增长空间。2009年启动的国家西甜瓜产业技术体系,将甜瓜产业发展推向更广阔的平台。种质资源是育种和有关生物学研究的基础,因此发展甜瓜产业的关键在于有效、合理地利用种质资源,对其进行全面的研究和鉴定,并做出科学评价。甜瓜育种实践表明,用于杂交的两个亲本品种(材料),其综合性状水平应最大限度的保持互补性,但血缘关系要尽可能的远,这样才能选育出具有突破性的新品种。目前在新品种选育过程中,有集中利用少数亲本的倾向,导致育成品种亲缘关系较近,遗传基础狭窄。因此,明确育种材料的遗传多样性和血缘组成已成为甜瓜育种的重要基础工作。

利用分子标记研究甜瓜遗传多样性已有报道,所用标记涉及RapD[2]、SSR[3,4]、aFLp[5,6]、SRap[7]等,随着测序技术的不断提高和分子生物学研究的深入,大量瓜类作物的eSt被测序,迄今为止,国际葫芦科基因组计划研究小组共收录有关甜瓜的eSt129067条[8]。基于eSt(expressedsequencetag)库开发的SSR(Simplesequencerepeat)标记称为eSt-SSR。相对于基因组SSR,eSt-SSR充分利用现有的测序数据,省去了SSR引物开发过程中的文库构建和测序等步骤,降低了成本。另外,eSt-SSR来源于基因编码区,可能与功能基因的表达具有直接的联系,其保守程度更高,在不同物种间有一定的通用性,其多态性也反映了功能的多样性。因此,eSt-SSR标记特别适用于种质系统发生关系的研究和种质资源的遗传多样性评价[9-11]。

多态性信息含量piC(polymorphicinformationcontent)是度量标记多态性检测能力的工具,piC综合考虑了等位基因的数量和频率,能有效地度量Dna标记检测的信息度,已被广泛地应用于分子标记多态性检测能力的评价[9,12]。

本研究采用eSt-SSR标记来分析甜瓜种质资源的遗传多样性,明确甜瓜种质的遗传关系,为其分类提供依据,以期指导育种中合理选择选配亲本,从而减少育种的盲目性,加快遗传改良进程。

1材料与方法

1.1材料

选用59份甜瓜材料用于多态性的分析,其中28份为武汉市农业科学研究所西甜瓜资源与育种研究室收集后经过3~5代自交提纯留种,4份由中国农业科学院蔬菜花卉研究所王怀松研究员提供,4份由新疆农业科学院哈密瓜研究中心伊鸿平研究员提供,8份由华中农业大学别之龙教授提供,5份由新疆邓建新老师提供,10份来源于2012年全国西甜瓜区域试验和生产试验光皮组甜瓜品种。试验材料的名称及编号见表1。

1.2方法

1.2.1甜瓜基因组Dna提取和浓度测定将供试材料播种于温室中,待甜瓜长出3~4片真叶时,随机选取3株,每株取一片较大的真叶,置于研钵中研磨,采用改良的CtaB法[13]提取甜瓜基因组Dna,经琼脂糖电泳及紫外分光光度法检测Dna的浓度与纯度,稀释为30ng/μL,-20℃保存。

1.2.2eSt-SSR引物信息从前人研究结果[9,14]中初步选取46对引物来进行eSt-SSR引物的筛选,其中有23对引物具有多态性,引物信息如表2所示。

1.2.3SSR分析pCR反应的总体系为10μL,含有1×Buffer1μL,2mmol/LmgCl21μL,200μmol/Ldntps1μL,0.2μmol/L上、下游引物各1μL,0.5Utaq酶0.2μL,20ngDna0.5μL,ddH2o补至10μL。taq酶和引物均购自上海生工生物有限公司。pCR扩增程序参考孔秋生[15]的方法,扩增产物采用8%非变性paGe凝胶进行检测。

1.2.4数据分析

1)多态性信息含量:根据以下公式计算piC值。

式中,k是一个SSR所检测到的等位基因的数量,pi是第i个等位基因的频率。

2)聚类分析:将电泳图谱上清晰且可重复出现的条带记为“1”,同一位置没有出现的条带记为“0”,生成由“1”和“0”组成的原始矩阵,采用ntSYS-pc2.10e软件进行数据分析。对原始矩阵用SimQual程序求Sm相似系数,并获得相似系数矩阵。采用SHan程序中的UpGma方法进行聚类分析,并通过treeplot模块生成聚类图。

3)主坐标分析:采用ntSYS-pc2.10e软件对eSt-SSR标记获得的原始0、1矩阵进行主坐标分析。对原始矩阵求得的相似系数矩阵,采用DCenteR程序对系数矩阵进行转换,再用eiGen程序求出特征值和特征向量,并做主坐标之间的二维图和三维图。

2结果与分析

2.1eSt-SSR标记的piC值

46对eSt-SSR标记中有23对扩增出清晰条带,其中引物Cm38的扩增图谱如图1所示。在这23对引物中,引物Cm33检测到的piC值最小,为0.239;引物Cm38检测到的piC值最大为0.588,在59个甜瓜基因型中,23个eSt-SSR标记检测到的piC值的分布范围为0.239~0.588,平均piC值为0.387(表3)。

2.2甜瓜种质的聚类分析

对59份甜瓜种质进行检测,共检测到54个多态性位点。对结果进行统计,生成0、1矩阵,计算种质之间的简单匹配系数(Sm),利用UpGma法进行聚类分析。59份甜瓜种质两两之间的Sm系数范围为0~0.981。其中风味5号和a23之间、雪里红和a23之间的相似系数均为0,表明风味5号和雪里红这2份种质与a23之间的遗传差异最大。风味5号和雪里红是厚皮甜瓜,而a23是薄皮甜瓜,两者之间的相似系数最低也反映了厚皮甜瓜和薄皮甜瓜种质之间存在的遗传差异。iVF55和来凤之间、翠玉和来凤之间的相似系数均为0.981,表明iVF55和翠玉这2份种质与来凤之间的遗传差异最小,这3份种质均为薄皮甜瓜。

采用UpGma算法进行聚类分析,得到这59份甜瓜种质资源聚类图(图2)。从图2可以看出,在相似系数为0.19处,59份甜瓜种质可以分为两类:第一类是包括Ba-2在内的薄皮甜瓜种质和大部分厚皮甜瓜种质;第二类仅包括薄皮甜瓜a23和厚皮甜瓜a41共2份种质。

在相似系数为0.58处,这两类甜瓜种质又可以进一步细分。第一类可以细分为3个组:第一组包括Ba-2、a3等9份种质;第二组仅包括1份种质GQ-219;第三组包括网络时代2号和a44在内的47份种质。其中第一组均为薄皮甜瓜,而第三组种质基本上没有共同的表型特征。由于所用的甜瓜种质材料大部分是提供的商品种,品种选育过程中种质之间的遗传交流等因素可能是造成品种分类混杂的主要原因。

2.3甜瓜种质的主坐标分析

对46个eSt-SSR标记在59份甜瓜种质上扩增的结果进行主坐标分析,前三个主坐标能解释全部变异的40.85%,其中第一主坐标所解释的变异占25.81%,第二主坐标和第三主坐标所能解释的变异分别占7.82%和7.22%。对前两个主坐标和前3个主坐标分别做59份种质的二维图和三维图,结果见图3和图4。

从二维图上(图3)可以看出,eSt-SSR能清楚地区分厚皮甜瓜和薄皮甜瓜。在图中左部分分布的是厚皮甜瓜,本试验选取的大部分甜瓜种质材料为厚皮甜瓜。右部分分布的是薄皮甜瓜种质,包括Ba-2、Bc-2、iVF55、B9、翠玉、香甜王子、来凤地方甜瓜7份,这些种质在二维图上聚集在一起。

为进一步细分种质,继续做分辨率更高的前3个主坐标的三维图。从三维图上(图4)可以看出,厚皮甜瓜和薄皮甜瓜之间,以及厚皮甜瓜之间的差异更加明显,但7份薄皮甜瓜种质在图上仍然呈连续分布。

从46个eSt-SSR标记对59份甜瓜种质系统发生关系的分析结果可以看出,eSt-SSR能够有效区分厚皮甜瓜和薄皮甜瓜之间的遗传差异,且检测出的厚皮甜瓜遗传变异呈连续分布,没有表现出明显的特征。

从获取的eSt-SSR数据来源中可见,本研究选用的部分标记可能存在如表4所列的功能。通过同源性搜索获得的这些功能,实际上也反映了本试验选用的甜瓜种质中存在这些基因的功能多样性。

3结论与讨论

在鉴定甜瓜品种资源亲缘关系上,SSR能够弥补单独依靠表型鉴别亲缘关系的不足,本研究利用SSR分子标记将59份材料分类聚成薄皮和厚皮两大类型,厚皮类型还可细分为果皮带网纹或光皮、果皮黄色或白色等类别,但聚类分析结果没能将果肉颜色、肉质是否松脆、果型等形态学上的差异区分开,同一类型中各品种间的遗传相似系数比较大,说明遗传背景狭窄,差异不大,这与试验材料的覆盖面不够广有一定关系。

piC值的分布范围为0~1,piC值越大表明标记检测多态性的能力越强。在本研究中,甜瓜eSt-SSR标记的piC值分布范围为0.239~0.588。由于试验使用的甜瓜材料大多是厚皮甜瓜品种,只是甜瓜遗传变异中的很小一部分,如扩大试验材料的来源,甜瓜eSt-SSR所检测的piC值可能要高一些。另外,本研究中甜瓜eSt-SSR的平均piC值要低于其他研究中报道的来自基因组标记的piC值[9],这是由于eSt-SSR来自于序列保守的转录区,其变异的丰富度不及基因组非转录区的缘故。

利用SSR标记进行遗传多样性分析需要有足够的SSR引物,理想的状况是根据基因组来设计覆盖范围广的引物。如何开发更加经济有效的共显性固定标记是分子研究迫切的要求。目前,葫芦科中甜瓜、西瓜和黄瓜的基因组测序均已完成,这将极大的推动葫芦科瓜类作物基因组学的研究,促进发掘新的eSt-SSR,避免简单的重复性工作,深化eSt-SSR的研究。

致谢:本试验得到新疆农业科学院哈密瓜研究中心伊鸿平研究员和华中农业大学园艺林学学院孔秋生副教授在资源搜集方面的支持及试验方面的悉心指导,在此一并表示衷心感谢。

参考文献:

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农作物遗传育种学篇10

【关键词】非物质文化遗产;新农村建设;关系;依托;促进

【中图分类号】G122 【文献标识码】a【文章编号】1008-0139(2012)02—0154—5

我国自2004年加合国教科文组织《保护非物质文化遗产公约》以来,非物质文化遗产保护及其研究工作如火如茶。2005年10月,党的十六届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》(以下简称《建议》)第一次明确提出了“建设社会主义新农村”的要求。2006年中共中央1号文件《中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见》(以下简称《意见》)则系统地提出了新农村建设的目标、任务、原则要求与基本途径。于是,一场声势浩大的新农村建设运动在我国广大的农村地区轰轰烈烈地展开。遗憾的是,到目前为止,很少有学者关注非物质文化遗产保护与新农村建设的关系研究。本文拟就这一问题进行探讨,以期起到抛砖引玉的作用。

一、非物质文化遗产的特点与保护要求

非物质文化遗产又称口述或无形遗产,是相对于有形遗产即物质遗产而言的。根据联合国教科文组织的定义,它是指“被各群体、团体、有时为个人,视为其文化遗产的各种实践、表演、表现形式、知识和技能及其有关的工具、实物、工艺品和文化场所。”《中华人民共和国非物质文化遗产法》表述为:“各族人民世代相传并视为其文化遗产组成部分的各种传统文化表现形式,以及与传统文化表现形式相关的实物和场所。包括:(一)传统口头文学以及作为其载体的语言;(二)传统美术、书法、音乐、舞蹈、戏剧、曲艺和杂技;(三)传统技艺、医药和历法;(四)传统礼仪、节庆等民俗;(五)传统体育和游艺;(六)其他非物质文化遗产。”这些非物质文化遗产之所以与物质文化遗产如建筑、文物、古迹遗址等一样成为人们集中有限精力努力抢救保护的对象,是因为它们具有深刻的历史价值、艺术价值、文化价值或科学价值,因而具有历史性、艺术性和科学性等特征。当然,与物质文化相比,口头与无形文化遗产有其自身的特点,即独特性、活态性、传承性、流变性、综合性、民族性、地域性。根据非物质文化遗产的上述特点,国务院办公厅《关于加强我国非物质文化遗产保护工作的意见》明确提出了“保护为主、抢救第一、合理利用、传承发展”的指导方针和“通过全社会的努力,逐步建立起比较完备的、有中国特色的非物质文化遗产保护制度,使我国珍贵、濒危并具有历史、文化和科学价值的非物质文化遗产得到有效保护,并得以传承和发扬”的工作目标。《中华人民共和国非物质文化遗产法》更是明确指出了“保护非物质文化遗产,应当注重其真实性、整体性和传承性。”基于此,笔者以为,在坚持“政府主导、社会参与,明确职责、形成合力;长远规划、分步实施,点面结合、讲求实效”等工作原则的前提下,非物质文化遗产保护还应遵循以下三个重要原则:一是以人为本原则。重视和保护那些承载传统文化并直接关涉其继承或消失的民间艺人;依赖并调动广大民众进行共同保护;保护工作要有利于经济社会发展和民众生活质量的不断提高。二是整体性原则。保护工作要尽量涉及遗产的所有表现形式并对其实施保护;注重对遗产的文化空间及其整体生态环境进行保护;注意对相关遗产包括物质遗产的综合保护。三是长期性原则。对非物质文化遗产的保护决不是一朝一夕的事,也不是通过一场运动或短期突击行为解决问题的,而是要通过几代人甚至世世代代的努力才能使它们在得到合理利用的基础上不断丰富、传承和发展。

在遵循上述原则的同时,要卓有成效地保护好非物质文化遗产,需要采取科学有效的方式方法。《中华人民共和国非物质文化遗产法》明确规定:“国家对非物质文化遗产采取认定、记录、建档等措施予以保存,对体现中华民族优秀传统文化,具有历史、文学、艺术、科学价值的非物质文化遗产采取传承、传播等措施予以保护。”也就是说,要在全面调查、记录、建档的基础上,建立起国家、省、地、县四级非物质文化遗产代表作性项目名录认定体系并加以重点保护;此外,要特别重视非物质文化遗产的生态环境保护,如建立文化生态保护试验区等。尤为重要的是,要在社会主义新农村建设中全面保护非物质文化遗产。

二、社会主义新农村建设的任务与要求