干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 甘肃省优势作物品质与抗性的基因改良研究

Arid

	甘肃省优势作物品质与抗性的基因改良研究
	张俊莲; 刘玉汇; 王丽; 杨江伟; 张峰; 王汉宁; 张金文; 司怀军; 王蒂; 方永丰; 白江平; 王芳; 慕平; 彭云玲; 余斌; 王威
完成单位	甘肃农业大学
登记(发布)日期	2015
中文摘要	1、课题的来源、背景马铃薯是甘肃农业的重要支柱产业,并成为干旱和半干旱地区农民增收的重要经济作物。干旱缺水已成为限制我国马铃薯生产的重要环境因子,作物抗旱性是复杂性状,抗旱机制的研究是生命科学领域富有挑战性的重大课题之一,马铃薯为同源四倍体植物,其抗旱遗传理论及调控机理的研究就显得更具复杂性,因此开展抗旱性评价以及其与干旱胁迫性状相关性分析,对于促进马铃薯和玉米抗旱性的组学理论与分子育种实践的发展具有重要的科学意义,也是我国旱区马铃薯产业实现优化升级和可持续发展的必然需求。开展马铃薯块茎发育的过程激素调控机理研究,揭示其激素在马铃薯块茎发育过程中功能及调控机理,同时开展马铃薯块茎色泽的研究,揭示转录因子对块茎色泽的调控机理,对马铃薯块茎的高产、优质、抗逆等重要性状的和分子调控机制具有重要意义。 2、研究的目的与意义本课题研究目标是以甘肃省主要优势作物马铃薯和玉米为研究对象,开展品质(如糖苷生物碱,籽粒含水量)、块茎发育及休眠与发芽、抗旱性及块茎色泽的分子机理研究,建立研究技术平台,挖掘重要功能基因,为马铃薯和玉米的分子育种奠定基础。 3、主要论点与论据 1)品质性状基因评价、挖掘与分子育种研究; 2)抗旱资源引进评价及抗旱基因挖掘与应用研究; 3)块茎发育及其休眠发芽分子机理及分子改良研究; 4)马铃薯块茎色素代谢机理及专用品种研发研究。 4、创新与创见 1)阐明马铃薯主栽品种糖苷生物碱变化的机理,利用分子技术改良糖苷生物碱的合成; 2)建立马铃薯和玉米抗旱性的评价技术体系和方法,挖掘了重要的抗旱基因; 3)建立马铃薯块茎发育的蛋白组学分析技术,挖掘了块茎休眠发芽的关键基因,为改良块茎贮藏性能奠定基础; 4)构建马铃薯色素研究的技术平台体系,挖掘了调控色素合成的重要基因,初步解析色素合成的遗传机理; 5)发表论文8～10篇,申请专利1项,培养博士硕士研究生6～7名：发表论文9篇,其中SCI收录期刊论文8篇(累计影响因子24)、国家一级核心期刊论文1篇(表1);申报国家发明专利1项;研制地方标准1项;培养研究生11名,其中博士研究生5人、硕士研究生6人。 5、社会经济效益,存在的问题 1)社会经济效益 ①通过对SGAs合成代谢的分子机制深入认识,以及通过转基因技术实现SGAs空间特异性分布,对于创新马铃薯育种方法,丰富育种材料和提高种质资源利用效率,进而促进马铃薯育种水平提高和改良马铃薯品质将具有重要的理论和实践意义,同时也为茄科植物品质和抗性育种提供了理论依据,其应用十分广泛。 ②干旱缺水已成为限制我国马铃薯生产的重要环境因子。作物抗旱性是复杂性状,抗旱机制的研究是生命科学领域富有挑战性的重大课题之一,本研究对于促进马铃薯和玉米抗旱性的组学理论与分子育种实践的发展具有重要的科学意义,也是我国旱区马铃薯产业实现优化升级和可持续发展的必然需求。 ③开展马铃薯块茎发育的过程激素调控机理研究,揭示其激素在马铃薯块茎发育过程中功能及调控机理,对马铃薯块茎的高产、优质、抗逆等重要性状的和分子调控机制具有重要意义。研究这些问题,有助于解决块茎发育的基础科学问题,也能够回答块茎产量是如何形成的这一生产中重要的问题。 ④彩色马铃薯不仅外形美观,而且富含花色素苷,花色素苷在昆虫的传粉,生长素运输,保护叶片免受紫外线伤害,抑制病虫害等方面有重要的作用,富含花色素苷的马铃薯植株抗逆性更强,对环境适应能力更强。因此,作为优质花色素苷理想来源的新品系,并可作为新颖的自然着色剂和抗氧化剂资源,广泛应用于食品和医药研究,具有广阔的国内外市场前景。 2)存在的问题 ①加强人力财力解读庞大数据,以期获得更具突破性成绩：本研究数据涉及转录组数据和蛋白组数据,这些数据资料十分庞大,进一步加强人力和财力的投入力度,深入研究和挖掘数据库中重要相关基因及调控因子,从而实现新品种选育的突破性,满足我国马铃薯和玉米产业日益增长的专用品种需求。 ②加快研究成果向产业应用方向发展：本研究为基础性研究,所获数据多为遗传机理的揭示,下一步团队将重点进行重要基因的应用研究,通过目标性状的定性改良,选育出满足市场需求的新品种,实现研究成果的产业化转化。 6、历年获奖情况无
中文关键词	优势作物 ; 品质 ; 抗性 ; 基因改良
成果类型	基础理论
中图法分类号	S532
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001724166
来源机构	甘肃农业大学
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243675
推荐引用方式 GB/T 7714	张俊莲,刘玉汇,王丽,等. 甘肃省优势作物品质与抗性的基因改良研究[Z]. 基础理论,2015.