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研究种质资源库与基因库作物多样性的新手段

发表时间:2021-12-24 12:38:26点击:996

来源:北京博普特科技有限公司

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国家作物种质资源数据库,由中国农业科学院作物科学研究所国家作物种质信息中心负责建设和维护,经过20多年的努力,已拥有200多种作物、39万份种质的基本信息、形态特征和生物学特性、品质特性、抗逆性、抗病虫性和其他特征特性等6个方面的数据,数据量约200GB。国家作物种质资源数据库通过中国作物种质信息网在互联网上向社会开放共享。通过国家作物种质资源数据库,可以全面掌握和了解我国农作物种质资源的情况,促进种质资源的保护、共享和利用,为科学研究和农业生产提供优良种质信息。

除了国家作物种质资源库,经过10余年建设,中国西南野生生物种质资源库保存的野生植物种子已达10048种,突破万种大关,提前实现了保存野生植物种子1万种的长期目标比2014年有了大幅度提升。而截至2014年年底,中国西南野生生物种质资源库已收集保存包括植物种子、植物离体材料、DNA、动物细胞系、微生物菌株等各类种质资源20955种,169281份(株)。其中,野生植物种子8855种(占我国野生植物物种的30%),65067份。抢救性地收集保存了123种357份珍稀濒危植物种质资源,900种8783份经济植物种质资源,以及2943种8538份狭域特有植物的种质资源,对一批处于较度濒危的种质资源进行抢救性收集和保存,如“消失”100年后的弥勒苣苔于2007年再次被发现,对其种子繁殖、较低温保存和离体保存技术等方面进行研究,成功实现了长期保存目的。

我国已知的高等植物有3万多种。中国西南野生生物种质资源库是我国先进个国家级野生生物种质资源库,也是亚洲较大的野生生物种质资源收集、保藏机构。该库按照标准对我国重要野生生物种质资源进行了抢救性采集和保藏,重点收集、保存珍稀濒危物种、中国特有物种和具有重要经济价值的野生物种,已保存野生植物种子80105份、10048种,占我国种子植物总数的1/3。

例如,随着风暴的加剧和海平面上升造成的土壤盐碱化,需要更广泛的基因覆盖选育品种。获得覆盖率的一种方法是回到种质资源库(基因库)中,寻找种质,即收集植物材料以扩大育种库。

科学家正在对植物材料进行基因分型:分析它们的DNA以确定它们的特定特征,来增加可用数据。种质资源库(基因库)的数据库能提供有关其收集物的相关细节。种质资源信息记录某些物理属性的表型数据:例如植物萌发天数、生长的高度、芒的颜色。科学家利用微卫星或简单序列重复(SSR)标记分析植物彩礼材料的DNA片段,对其进行基因分型。 

但多数预育种者对开发成品品种不太感兴趣,而对发现新的基因品种更感兴趣。基因库中的大多数东西在性能方面远远无法满足育种家要求。例如,作物野生亲戚可能在野外采集后一直放置于储藏室里。繁殖者不愿意引进不适应的材料,除非它真的很关键。

“前育种家”更有可能寻找基因分型显示耐旱的品种,并利用它来制作一份材料,真正的育种家可以将其制作成自己的优良品种。

繁育者和预繁育者将需要更多的数据来帮助他们从种质资源库(基因库)产品中选择未来的表型。这种新的、实验性的表型分析方法与过去更简单的肉眼分析方法大不相同,新方法依靠无人机、多光谱成像设备如VideometerLab 4来评估种子、根、叶以及其他健康和促进健康的环境条件的关键指标。

种子形态测量

VideometerLab多光谱成像系统可用于种质资源库建设(根茎叶、花果实种子等)、种子资源库建设,测量种子颜色、形态、生理、活力等各个指标。目前已经被种子检验协会所大力推荐,广泛应用于末日种子库等机构。

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直接测量的参数:尺寸、形状、颜色、形态纹理、光谱质构、与表面化学相关的光谱成分、计数

间接测量或计算:纯度、发芽百分比、发芽率、种子活力、种子健康度、种子成熟度、种子寿命等 

北京博普特科技有限公司是丹麦Videometer系列产品中国区总代理,全面负责其系列产品在中国市场的推广、销售和售后服务。

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