小麦的遗传解析和分子标记辅助育种(XX卷)——条件QTL 田纪春 等 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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田纪春 等 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030457424

商品编码：29846235752

包装：圆脊精装

出版时间：2016-02-01

图书基本信息,请以下列介绍为准
书名	小麦的遗传解析和分子标记辅助育种(XX卷)——条件QTL
作者	田纪春 等
定价	160.00元
ISBN号	9787030457424
出版社	科学出版社
出版日期	2016-02-01
版次	1

其他参考信息（以实物为准）
装帧：圆脊精装	开本：	重量：0.4
版次：1	字数：	页码：

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内容提要

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作者介绍

序言

小麦遗传与育种的未来之路：从解析到创新 小麦，作为全球最主要的粮食作物之一，其遗传改良的进程直接关系到人类的生存与发展。长期以来，育种家们凭借经验与对作物形态的细致观察，不断培育出适应不同环境、产量更高、品质更优的品种。然而，随着人口的持续增长和气候变化的挑战，传统的育种方法已显现出其局限性，亟需更高效、更精准的科学手段来加速品种改良的步伐。本文将聚焦小麦遗传的基础解析，以及如何借力分子标记技术，构建起一条通往高效育种的康庄大道。 一、 小麦遗传基础：解码生命密码的基石 要实现小麦的精准育种，首先必须深入理解其遗传机制。小麦是一种自花授粉的作物，但其基因组的复杂性远超许多模式生物。通过对小麦遗传物质的深入研究，我们能够揭示作物性状形成的遗传规律，为后续的分子标记开发和育种策略奠定坚实基础。 1. 基因组结构与变异： 小麦的基因组规模庞大，且为异源六倍体，由来自三个不同祖先基因组的A、B、D三个亚基因组构成。这种复杂的结构不仅带来了基因的冗余，也为基因功能的研究和遗传变异的解析增加了难度。解析每一个亚基因组的结构，定位关键基因，理解同源基因间的互作关系，是深入理解小麦性状的重要前提。基因组的重测序、全基因组关联分析（GWAS）等技术，能够高效地发掘与重要农艺性状（如产量、抗病性、品质等）相关的基因位点，为理解遗传变异的分布和功能奠定基础。 2. 数量性状基因（QTL）的解析： 大多数重要的农艺性状，如产量、株高、穗粒数、籽粒饱满度等，都属于数量性状，即受多个基因和环境因素共同影响。数量性状基因（QTL）的解析，就是利用分子标记定位控制这些数量性状的基因群体。通过构建高密度遗传图谱，结合大规模的表型数据，科学家们能够精确地定位到控制特定性状的DNA区域，并进一步通过图位克隆等技术，最终鉴定出具体的基因。这项工作是连接基因型与表型的关键桥梁，为定向改良数量性状提供了科学依据。 3. 基因功能研究： 仅仅定位到QTL区域是不够的，还需要深入研究这些区域内的基因具体扮演何种角色。基因功能的研究可以通过多种手段实现，例如： 基因表达分析： 研究特定基因在不同组织、不同发育阶段或不同环境胁迫下的表达模式，推测其可能的功能。 基因沉默或过表达： 通过RNAi（RNA干扰）或基因过表达技术，人为地改变目标基因的表达水平，观察对作物性状的影响，从而推断其功能。 基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）： 精准地修改基因序列，实现基因的敲除、插入或点突变，直接验证基因的功能。 同源基因比较： 借鉴模式生物或相关作物中已知基因的功能，推测小麦中同源基因的功能。 4. 遗传多样性的发掘与利用： 遗传多样性是作物育种的物质基础。通过对不同小麦种质资源的遗传变异进行深入分析，可以发掘潜在的优良基因和等位基因。这些多样性的来源可以包括地方品种、野生近缘种、以及通过诱变育种和基因工程获得的材料。理解和评价这些遗传多样性，有助于选育出适应未来复杂环境的新品种。 二、 分子标记辅助育种（MAS）：加速育种进程的利器 在深入理解小麦遗传规律的基础上，分子标记技术应运而生，并深刻地改变了传统育种模式。分子标记是DNA分子上的一些可变位点，它们与特定的基因或遗传特性紧密连锁，可以作为遗传标记来追踪基因的传递。分子标记辅助育种（MAS）就是利用这些标记来代替或补充传统的表型选择，从而提高育种的效率和准确性。 1. 分子标记的种类与应用： 随着分子生物学技术的发展，已经出现了多种类型的分子标记，如RFLP、SSR、AFLP、SNP等。其中，SSR（简单序列重复）标记和SNP（单核苷酸多态性）标记因其易于操作、信息量大、分辨率高等优点，在小麦育种中得到了广泛应用。 SSR标记： 基于DNA序列中短串重复单元的长度多态性。 SNP标记： 基于DNA序列中单个核苷酸碱基的差异，通常通过高通量测序技术进行检测。 SNP芯片（SNP array）： 能够同时检测数万到数百万个SNP位点，实现全基因组层面的高密度遗传分型，极大地提高了育种效率。 2. MAS在不同育种环节的应用： 早期选择： 利用分子标记，可以在幼苗期甚至在种子萌发阶段就对幼苗进行遗传鉴定，选出含有优良基因的个体，从而节省育种时间和空间，淘汰不合格的材料。 抗病育种： 许多抗病基因是隐性的，或者其表型不易区分，通过分子标记可以精确地检测目标抗病基因的存在，避免了因病害流行与否而影响选择效果。例如，定位并利用控制条锈病、白粉病、赤霉病等重要病害抗性的分子标记，可以加速抗病品种的选育。 品质改良： 籽粒的蛋白质含量、面筋质量、矿物质含量等品质性状的改良，也可以通过MAS来实现。例如，针对影响面筋形成的关键基因或QTL，利用分子标记进行定向选择。 产量性状改良： 产量是多个QTL共同控制的复杂性状，通过MAS可以同时追踪多个与产量相关的QTL，进行组合选择，加速高产新品种的培育。 回交育种： 在回交育种中，MAS能够帮助育种家在最短的世代内将外源优良基因（如抗性基因）回收到目标品种背景中，同时最大限度地保留母本的优良性状，并加速恢复基因组的背景。 重组自交系（RILs）的构建： 在构建RILs群体时，MAS可以用于快速鉴定目标QTL在不同代系中的重组情况，选择具有不同重组组合的材料。 3. 候选基因的验证与功能研究： 对于通过GWAS或QTL定位发现的候选基因，MAS也可以作为验证手段。如果一个分子标记与某个候选基因紧密连锁，并且该标记能够显著影响目标性状，那么就为该候选基因的功能提供了有力证据。 三、 条件QTL与未来展望：精细化改良的新篇章 “条件QTL”（Conditional QTL）的概念，为我们理解和利用基因与环境的互作提供了更深层次的视角。许多QTL的表达或其效应并非恒定不变，而是会受到特定环境条件（如温度、水分、光照、土壤养分等）的影响。研究条件QTL，就是识别在特定环境下才表现出显著效应的QTL。 1. 条件QTL的意义： 环境适应性改良： 识别条件QTL，能够帮助我们选育出在特定环境（如干旱、高温、低肥力等）下表现优异的品种。例如，某个QTL可能只在干旱胁迫条件下才显著提高小麦的产量，那么在培育抗旱品种时，这个QTL就至关重要。 精准育种： 了解基因与环境的互作，可以指导育种家在不同的目标区域或根据不同的种植环境，选择性地利用特定的QTL。这比笼统地改良产量或抗性，更能实现精准化的品种改良。 预测与风险评估： 了解条件QTL，有助于预测不同品种在未来气候变化条件下的表现，为育种策略的制定提供科学依据。 2. 条件QTL的研究方法： 多环境试验（Multi-environment trials, METs）： 在不同的地理位置、不同的年份、采用不同的栽培措施下进行大规模的表型测定，收集大量的环境信息和表型数据。 基因型-环境互作（Genotype-by-Environment interaction, GxE）分析： 结合多环境试验数据和基因型信息，利用统计模型分析特定QTL在不同环境下的效应变化。 高通量表型技术（High-throughput phenotyping, HTP）： 利用无人机、传感器、图像识别等技术，实现对小麦在各种环境胁迫下的精细化表型测定，为条件QTL的研究提供更丰富、更准确的数据。 分子机制解析： 结合基因表达、代谢组学等技术，深入探究条件QTL背后的分子调控机制，理解基因是如何响应环境信号并影响性状的。 3. 未来展望： 整合GWAS与QTL-seq： 结合全基因组关联分析（GWAS）发现的全基因组遗传变异信息，以及QTL-seq技术（通过对QTL区域内的重组体进行测序，快速定位QTL）的优势，能够更高效地发现与目标性状相关的QTL，特别是那些效应受环境影响的QTL。 多基因组层面的整合： 随着基因组学技术的发展，未来研究将不仅仅关注单个性状的QTL，而是会从多基因组、多性状、多环境的层面进行整合分析，构建更全面的基因型-表型-环境互作模型。 智能化育种平台： 结合大数据、人工智能（AI）和机器学习（ML）技术，开发智能化育种平台，能够自动分析海量的遗传和表型数据，预测优良基因组合，指导育种方向，实现育种过程的自动化和智能化。 基因组选择（Genomic Selection, GS）： GS是一种利用全基因组的分子标记信息预测个体育种值的方法，无需在每个世代都进行表型测定，能够大大缩短育种周期，尤其适用于复杂数量性状的改良。GS与条件QTL的研究相结合，将为选育适应特定环境的超高产、高品质小麦新品种提供强大的工具。 定向进化与基因编辑的协同： 在分子标记和QTL研究的基础上，结合定向进化和基因编辑等前沿技术，可以直接对目标基因进行改造，创造出全新的等位基因或基因功能，实现对性状的更精准、更高效的调控。 总而言之，小麦遗传解析为分子标记辅助育种提供了坚实的理论基础和丰富的候选位点，而分子标记辅助育种则极大地提高了育种效率和精准度。条件QTL的研究更是将我们的视野从静态的基因效应提升到了动态的基因-环境互作层面，开启了小麦育种精细化、智能化和环境适应性定向改良的新纪元。随着科学技术的不断进步，我们有理由相信，通过深入挖掘小麦的遗传潜力，并将其转化为实际的育种优势，必将为保障全球粮食安全和实现可持续农业发展做出更大贡献。

评分☆☆☆☆☆

初步浏览了这本书的目录和封底介绍，我便被其宏大的主题和严谨的学术风格所吸引。作为一名对现代农业育种技术抱有浓厚兴趣的爱好者，我一直关注着科技如何驱动农业的进步。“小麦的遗传解析和分子标记辅助育种”这个书名本身就充满了科技感和实用性，预示着本书将深入探讨小麦基因组的奥秘，并介绍如何利用前沿的分子标记技术来加速新品种的培育。我尤其好奇“条件QTL”这个概念，它似乎暗示着在特定环境下，某些基因位点才表现出显著的产量或抗性效应。这是否意味着，我们不仅要了解基因本身，还要理解基因与环境的复杂互动？我设想着，书中或许会包含大量的图表、数据和案例分析，用以阐释复杂的遗传信息和育种策略。作为一名非专业读者，我希望这本书能够具备一定的科普性，用通俗易懂的语言解释那些晦涩的科学术语，让我能够领略到科学家们在小麦遗传研究领域的智慧和努力。如果书中能够穿插一些育种研究过程中的趣闻轶事，或者介绍一些在小麦育种领域做出杰出贡献的科学家，那将更添阅读的趣味性，让我感受到科学研究背后的人文关怀。

评分☆☆☆☆☆

眼前这本《小麦的遗传解析和分子标记辅助育种》如同一扇通往未知世界的大门，它的封面设计朴实而又不失专业感，暗示着其内容定然是扎实的学术研究成果。我是一名对农作物遗传改良有着浓厚兴趣的普通读者，一直以来都对育种科学抱有十二分的敬意。想象着科学家们如何如同侦探一般，在小麦的基因组中搜寻影响产量、品质和抗病性的关键线索，再利用分子标记这种“指纹技术”，精准地识别和追踪这些有益的基因，最终实现对小麦的定向改良，这一过程本身就充满了无穷的魅力。我尤其对“条件QTL”这个概念感到好奇，这是否意味着作者将深入探讨基因在不同环境胁迫下的表达与作用，从而为育种提供更具针对性的指导？我期待着本书能够提供清晰的理论框架和丰富的实践案例，让我能够理解分子标记技术如何从实验室走向田间，如何切实地提高小麦的育种效率和成功率。这本书的出现，对于所有关注中国农业发展，希望看到更多优良品种问世的读者来说，无疑是具有重要意义的。

评分☆☆☆☆☆

一本厚重的书籍摆在案头，封面上的“小麦的遗传解析和分子标记辅助育种”几个字，让我好奇又期待。虽然我还未曾深入阅读，但仅仅从书名和作者信息，便能感受到其背后蕴含的深厚学术积淀和前沿的科研探索。我联想到自己作为一名对农业科技充满兴趣的普通读者，常常被农作物改良的奇妙之处所吸引。想象一下，科学家们如何拨开遗传物质的层层迷雾，解开小麦基因的秘密，又如何巧妙地利用这些知识，加速培育出产量更高、抗性更强的优良品种，这本身就是一部扣人心弦的科学史诗。我非常好奇作者是如何将如此复杂深奥的遗传学原理，通过分子标记这个强大的工具，转化为实际的育种应用。这本书是否能像一本百科全书一样，为我揭示小麦育种的科学奥秘，让我从一个门外汉变成一个略懂门道的研究者？我期待着书中能够有清晰的逻辑脉络，从基础的遗传学概念讲起，循序渐进地介绍分子标记技术，最终展示其在小麦育种中的具体应用案例。这本书的出现，对于任何一个关心农业发展、热衷于科学探索的读者来说，无疑是一份珍贵的馈赠。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到《小麦的遗传解析和分子标记辅助育种》这本书名时，我的脑海中立刻浮现出无数关于农业科技进步的画面。作为一名热爱阅读、对科学发展充满好奇的普通读者，我常常被那些能够改变我们生活、解决现实问题的科学成果所深深吸引。小麦作为我们赖以生存的重要粮食作物，其遗传改良的重要性不言而喻。而“分子标记辅助育种”则是我近年来经常听到和关注的一个前沿领域，它代表着一种更高效、更精准的育种方式。我非常好奇，本书是否会详细介绍那些用于识别和定位小麦基因的分子标记技术，例如SSR、SNP等等，以及这些技术是如何被应用到实际的育种计划中的。此外，“条件QTL”这个词组也引起了我的注意，它暗示着在不同的环境条件下，某些基因位点对小麦性状的影响可能有所不同，这对于培育适应性更强的小麦品种至关重要。我希望这本书能够以一种清晰易懂的方式，将复杂的科学概念和研究方法呈现出来，让我能够深入了解小麦育种的最新进展，感受科技在农业领域带来的巨大变革。

评分☆☆☆☆☆

一本名为《小麦的遗传解析和分子标记辅助育种》的图书，仅仅是书名就足够吸引人。作为一名对农业科学怀有极大热情、但非专业背景的读者，我深知小麦作为全球主要粮食作物之一，其遗传改良对保障粮食安全具有不可估量的价值。而“分子标记辅助育种”，听起来就像是为传统育种注入了现代科技的“超能力”。我猜想，这本书一定是一部凝聚了无数科学家心血的科研结晶，它将带领我走进小麦基因的微观世界，探索那些决定小麦产量、品质、抗病性等重要性状的遗传密码。我特别好奇“条件QTL”这个部分，它是否会揭示在特定环境因素（如干旱、高温、病虫害等）影响下，哪些基因座位点（QTL）会变得尤为关键？这是否意味着，我们可以根据不同的栽培环境，更有针对性地进行育种选择？我期待着这本书能够以一种严谨但不失趣味的方式，深入浅出地阐释复杂的遗传学理论和分子标记技术，并辅以丰富的实例，展现这些技术如何被巧妙地应用于小麦育种实践中，最终培育出适应未来挑战的新品种。