分子植物育种2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

分子植物育种PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 导论1

1.1 作物的驯化1

1.2 早期植物育种3

1.3 植物育种史上的主要发展4

1.3.1 育种和杂交4

1.3.2 孟德尔遗传学5

1.3.3 选择5

1.3.4 育种类型和多倍性5

1.3.5 遗传多样性和种质保护5

1.3.6 数量遗传学和基因型×环境互作5

1.3.7 杂种优势和杂交种育种6

1.3.8 群体改良6

1.3.9 细胞全能性、组织培养和体细胞无性系变异7

1.3.10 遗传工程和基因转移7

1.3.11 DNA标记和基因组学8

1.3.12 公立部门和私营部门的育种工作8

1.4 遗传变异8

1.4.1 交换、遗传漂变和基因流动9

1.4.2 突变9

1.5 数量性状：方差、遗传率和选择指数10

1.5.1 质量性状和数量性状10

1.5.2 等位基因频率和基因型频率的概念11

1.5.3 哈迪-温伯格平衡（HWE）11

1.5.4 群体平均数和方差12

1.5.5 遗传率12

1.5.6 选择响应13

1.5.7 选择指数和多性状选择13

1.5.8 配合力15

1.5.9 轮回选择15

1.6 绿色革命和将来的挑战16

1.7 植物育种的目标17

1.8 分子育种19

第2章 分子育种工具：标记和图谱22

2.1 遗传标记22

2.1.1 经典标记23

2.1.2 DNA标记25

2.2 分子图谱44

2.2.1 染色体理论和连锁44

2.2.2 遗传连锁图谱44

2.2.3 遗传图谱的整合55

第3章 分子育种工具：组学与阵列58

3.1 组学中的分子技术58

3.1.1 双向凝胶电泳58

3.1.2 质谱分析60

3.1.3 酵母双杂交系统61

3.1.4 基因表达的系列分析63

3.1.5 实时定量PCR65

3.1.6 抑制性差减杂交65

3.1.7 原位杂交66

3.2 结构基因组学67

3.2.1 基因组结构67

3.2.2 物理图谱68

3.2.3 基因组测序72

3.2.4 cDNA测序77

3.3 功能基因组学79

3.3.1 转录组学79

3.3.2 蛋白质组学81

3.3.3 代谢组学85

3.4 表型组学88

3.4.1 表型在基因组学中的重要性89

3.4.2 植物表型组学89

3.5 比较基因组学90

3.5.1 比较图谱91

3.5.2 共线性92

3.6 组学中的阵列技术96

3.6.1 阵列的产生97

3.6.2 试验设计100

3.6.3 样品制备101

3.6.4 标记101

3.6.5 杂交和杂交后洗涤102

3.6.6 数据采集和量化102

3.6.7 统计分析和数据挖掘103

3.6.8 蛋白质微阵列及其他104

3.6.9 通用芯片或微阵列105

3.6.10 应用Tiling微阵列进行全基因组分析107

3.6.11 以阵列为基础的基因型鉴定107

第4章 遗传育种中的群体109

4.1 群体的特点和分类109

4.1.1 基于遗传组成的分类109

4.1.2 基于遗传维持的分类109

4.1.3 基于遗传背景的分类110

4.1.4 基于来源的分类110

4.2 双单倍体112

4.2.1 单倍体的产生113

4.2.2 单倍体植株的二倍体化120

4.2.3 DH品系的评价120

4.2.4 DH系的数量遗传学122

4.2.5 DH群体在基因组学中的应用124

4.2.6 DH在植物育种中的应用125

4.2.7 局限性和未来的前景127

4.3 重组自交系（RIL）127

4.3.1 近交及其遗传效应128

4.3.2 RIL的培育130

4.3.3 RIL群体中的图距和重组率131

4.3.4 用RIL构建遗传图谱132

4.3.5 互交的RIL和巢式RIL群体134

4.4 近等基因系（NIL）135

4.4.1 回交及其遗传效应135

4.4.2 产生NIL的其他方法137

4.4.3 渐渗系库138

4.4.4 用NIL进行基因定位的策略139

4.4.5 用NIL作图的理论考虑140

4.4.6 NIL在基因定位中的应用142

4.5 不同群体的比较：重组率和选择142

4.5.1 不同群体的重组率142

4.5.2 群体构建过程中无意识的选择143

第5章 植物遗传资源：管理、评价与创新147

5.1 遗传侵蚀和潜在的遗传脆弱性148

5.1.1 遗传侵蚀148

5.1.2 遗传脆弱性150

5.2 种质的概念150

5.2.1 广义的种质概念150

5.2.2 经典的种质153

5.2.3 人工或合成的种质153

5.2.4 原位或异位保存154

5.3 收集／获取155

5.3.1 种质收集的几个问题156

5.3.2 核心种质157

5.4 保存、复壮和繁殖160

5.4.1 离体保存技术161

5.4.2 超低温储藏163

5.4.3 合成种子和DNA的储存163

5.4.4 复壮和繁殖164

5.5 资源评价164

5.5.1 标记辅助种质评价165

5.5.2 离体评价167

5.5.3 遗传多样性167

5.5.4 收集资源的冗余和缺失174

5.5.5 遗传漂移和基因流175

5.5.6 特异种质177

5.5.7 等位基因挖掘178

5.6 种质创新179

5.6.1 种质样本的纯化180

5.6.2 种质创新中的组织培养和转化180

5.6.3 种质改良中的基因渐渗181

5.7 信息管理181

5.7.1 信息系统181

5.7.2 数据采集的标准化182

5.7.3 信息整合与利用183

5.8 前景展望184

第6章 复杂性状的分子剖析：理论188

6.1 基于单标记的方法190

6.1.1 假设190

6.1.2 标记平均数的比较192

6.1.3 方差分析194

6.1.4 回归方法195

6.1.5 似然方法195

6.2 区间作图196

6.2.1 假设196

6.2.2 似然方法197

6.3 复合区间作图200

6.3.1 基础200

6.3.2 模型200

6.3.3 似然分析201

6.3.4 假设检验201

6.3.5 选择标记作为辅助因子202

6.3.6 完备区间作图203

6.4 多区间作图203

6.4.1 多区间作图模型和似然分析204

6.4.2 模型选择205

6.4.3 估计基因型值和QTL效应的方差分量207

6.5 多个群体或杂交组合208

6.5.1 试验设计208

6.5.2 多个杂交组合的QTL分析209

6.5.3 合并分析211

6.6 多个QTL211

6.6.1 多个QTL的现实性211

6.6.2 选择一类QTL模型212

6.6.3 多个具有上位性的QTL213

6.7 贝叶斯作图214

6.7.1 贝叶斯作图的优点214

6.7.2 贝叶斯作图统计学概述214

6.7.3 贝叶斯作图方法215

6.8 连锁不平衡作图218

6.8.1 为什么要进行连锁不平衡作图？218

6.8.2 连锁不平衡的度量219

6.8.3 影响连锁不平衡的因素222

6.8.4 连锁不平衡作图的方法224

6.8.5 连锁不平衡作图的应用227

6.9 元分析229

6.9.1 QTL位置的元分析229

6.9.2 QTL图谱的元分析230

6.9.3 QTL效应的元分析231

6.9.4 元分析的例子231

6.10 计算机作图233

6.10.1 优点和缺点233

6.10.2 混合模型方法233

6.10.3 统计功效234

6.11 样本容量、功效和阈值235

6.11.1 功效与样本容量235

6.11.2 交叉验证与样本容量238

6.11.3 QTL位置的置信区间239

6.11.4 QTL阈值240

6.11.5 错误发现率242

6.12 总结和前景244

第7章 复杂性状的分子剖析：实践245

7.1 QTL分离245

7.1.1 作图方法246

7.1.2 对等位基因分散的筛选250

7.2 复杂性状的QTL253

7.2.1 性状组分253

7.2.2 相关性状254

7.2.3 质量-数量性状255

7.2.4 种子性状256

7.3 跨物种的QTL作图257

7.4 跨遗传背景的QTL259

7.4.1 同质的遗传背景259

7.4.2 异质的遗传背景260

7.4.3 上位性262

7.4.4 一个基因座上的复等位基因265

7.5 不同生长和发育阶段的QTL266

7.5.1 动态性状266

7.5.2 动态作图267

7.5.3 动态作图的统计方法268

7.6 多性状和基因表达269

7.6.1 基因表达的特点269

7.6.2 植物中eQTL的例子271

7.7 选择性基因型鉴定和DNA混合分析273

7.7.1 主基因控制的性状273

7.7.2 数量性状274

7.7.3 选择性基因型鉴定和DNA混合分析的功效275

7.7.4 选择性基因型鉴定和DNA混合分析的应用278

第8章 标记辅助选择：理论281

8.1 标记辅助选择的组分282

8.1.1 遗传标记和图谱283

8.1.2 标记的表征284

8.1.3 标记-性状关联的验证285

8.1.4 基因型鉴定和高通量基因型鉴定系统287

8.1.5 数据管理和传送287

8.2 标记辅助的基因渐渗288

8.2.1 标记辅助的前景选择289

8.2.2 标记辅助的背景选择292

8.2.3 BC世代中的供体基因组含量296

8.2.4 基因渐渗中的连锁累赘298

8.2.5 基因组大小对基因渐渗的影响299

8.2.6 携带者染色体上的背景选择300

8.2.7 遗传背景的全基因组选择301

8.2.8 通过重复回交的多基因渐渗302

8.3 标记辅助的基因聚合303

8.3.1 基因聚合方案305

8.3.2 杂交和选择策略309

8.3.3 不同性状的基因聚合311

8.3.4 标记辅助的轮回选择与基因组选择的比较312

8.4 数量性状的选择314

8.4.1 根据表型值进行选择314

8.4.2 根据标记得分进行选择315

8.4.3 指数选择316

8.4.4 基因型选择319

8.4.5 综合的标记辅助选择319

8.4.6 标记辅助选择的响应320

8.5 长期选择323

8.5.1 玉米中的长期选择324

8.5.2 水稻中的歧化选择330

第9章 标记辅助选择：实践332

9.1 标记辅助选择的选择方案333

9.1.1 不用测交或后裔测定的选择333

9.1.2 独立于环境的选择333

9.1.3 不需要繁重的田间工作或密集的实验室工作的选择334

9.1.4 育种早期的选择334

9.1.5 对多个基因和多个性状的选择334

9.1.6 全基因组选择334

9.2 标记辅助选择应用中的瓶颈335

9.2.1 有效的标记-性状关联338

9.2.2 有成本效益的高通量基因型鉴定系统338

9.2.3 表型鉴定和样品追踪339

9.2.4 上位性和基因×环境互作339

9.3 降低成本增加规模和效率340

9.3.1 成本效益分析340

9.3.2 基于种子DNA的基因型鉴定和MAS系统342

9.3.3 整合多样性分析、遗传作图和MAS344

9.3.4 建立同时改良多个性状的育种策略345

9.4 最适合MAS的性状345

9.4.1 需要测交或后裔测定的性状345

9.4.2 依赖于环境的性状348

9.4.3 种子性状和品质性状350

9.5 标记辅助的基因渐渗352

9.5.1 从野生近缘种的标记辅助基因渐渗353

9.5.2 从优良种质的标记辅助基因渐渗355

9.5.3 耐旱性的标记辅助渐渗356

9.5.4 品质性状的标记辅助基因渐渗357

9.6 标记辅助的基因聚合358

9.6.1 主基因的聚合359

9.6.2 通过标记辅助轮回选择的基因聚合362

9.7 标记辅助的杂交种预测362

9.7.1 杂种优势的遗传基础363

9.7.2 杂种优势群366

9.7.3 标记辅助的杂交种预测369

9.8 机遇和挑战373

9.8.1 分子工具和育种系统373

9.8.2 与特定作物相关的问题374

9.8.3 数量性状374

9.8.4 遗传网络375

9.8.5 发展中国家的标记辅助选择375

第10章 基因型×环境互作377

10.1 多环境试验378

10.1.1 试验设计379

10.1.2 基本的数据分析和解释380

10.2 环境的刻画382

10.2.1 环境的分类383

10.2.2 GIS和环境刻画386

10.2.3 选择试验地点389

10.3 基因型表现的稳定性390

10.3.1 研究GEI的线性-双线性模型391

10.3.2 GGE双标图分析393

10.3.3 混合模型395

10.4 GEI的分子剖析397

10.4.1 环境因素的剖分398

10.4.2 跨环境的QTL作图399

10.4.3 结合了GEI的QTL作图401

10.4.4 MET和基因型数据的应用405

10.5 GEI的育种405

10.5.1 资源有限环境的育种406

10.5.2 对适应性和稳定性的育种407

10.5.3 育种计划中GEI的度量408

10.5.4 QEI的MAS409

10.6 展望410

第11章 基因的分离和功能分析412

11.1 计算机预测414

11.1.1 基于证据的基因预测415

11.1.2 基于同源性的基因预测415

11.1.3 从头开始的基因预测418

11.1.4 通过综合的方法预测基因419

11.1.5 根据基因组序列检测蛋白质功能420

11.2 基因分离的比较法421

11.2.1 比较法的基因组学基础421

11.2.2 比较分析中涉及的实验程序422

11.2.3 主效基因辅助的QTL克隆424

11.3 基于cDNA测序的克隆426

11.3.1 EST的产生426

11.3.2 全长cDNA的产生427

11.3.3 全长cDNA的测序428

11.3.4 鉴定基因的定向EST筛选428

11.3.5 用于基因发现与注释的全长cDNA429

11.4 定位克隆429

11.4.1 定位克隆的理论考虑429

11.4.2 定位克隆的例子433

11.5 通过诱变鉴定基因436

11.5.1 突变体群体的产生437

11.5.2 插入诱变438

11.5.3 非标签诱变443

11.5.4 RNA干扰446

11.5.5 通过诱变分离基因447

11.6 基因分离的其他方法449

11.6.1 基因表达分析450

11.6.2 使用同源探针451

第12章 转基因和遗传修饰植物453

12.1 植物组织培养和遗传转化453

12.1.1 植物组织培养453

12.1.2 遗传转化453

12.1.3 重要植物遗传转化的发展456

12.2 遗传转化方法456

12.2.1 农杆菌介导的遗传转化方法456

12.2.2 微粒轰击458

12.2.3 电击法和其他直接转化法461

12.3 表达载体462

12.3.1 双元载体463

12.3.2 基于Gateway的双元载体465

12.3.3 转化载体的选择466

12.4 基因选择标记466

12.4.1 选择标记的功能467

12.4.2 植物的标记基因467

12.4.3 正向选择470

12.4.4 转基因植物中选择标记基因的去除471

12.5 基因整合、表达和定位473

12.5.1 外源基因的整合473

12.5.2 外源基因的表达474

12.5.3 转基因植株的鉴定和功能分析474

12.5.4 报告基因476

12.5.5 启动子478

12.5.6 基因失活479

12.6 转基因叠加480

12.6.1 有性杂交480

12.6.2 质粒辅助共转化482

12.6.3 微粒轰击下的共转化482

12.7 转基因作物商业化483

12.7.1 商业目的484

12.7.2 转基因作物商业化现状485

12.7.3 转基因作物的监管488

12.7.4 产品释放和市场营销策略489

12.7.5 转基因监测490

12.8 展望491

第13章 知识产权和植物品种保护492

13.1 知识产权和植物育种家的权利492

13.1.1 知识产权的基本方面492

13.1.2 植物育种中的知识产权493

13.2 植物品种保护：需求和影响494

13.2.1 作物品种保护的需求494

13.2.2 植物品种保护的影响497

13.3 涉及植物育种的国际协定500

13.3.1 UPOV公约和国际植物新品种保护联盟500

13.3.2 1983年《国际植物遗传资源约定》504

13.3.3 1992年《生物多样性公约》505

13.3.4 1994年TRIPS协定506

13.3.5 2001年粮食和农业植物遗传资源国际条约507

13.4 植物品种保护策略508

13.4.1 植物品种保护或植物育种者权利508

13.4.2 专利509

13.4.3 生物学的保护510

13.4.4 种子法511

13.4.5 合同法512

13.4.6 品牌和商标512

13.4.7 商业秘密513

13.5 影响分子育种的知识产权513

13.5.1 基因转化技术513

13.5.2 标记辅助植物育种522

13.5.3 产品开发和商业化524

13.6 分子技术在植物品种保护中的应用525

13.6.1 DUS测试525

13.6.2 实质性派生品种526

13.6.3 品种鉴定528

13.6.4 种子认证529

13.6.5 种子提纯529

13.7 植物品种保护的实践530

13.7.1 欧盟的植物品种保护530

13.7.2 美国的植物品种保护530

13.7.3 加拿大的植物品种保护531

13.7.4 发展中国家的植物品种保护531

13.7.5 参与式植物育种和植物品种保护532

13.8 展望532

13.8.1 扩展和执法532

13.8.2 实施PVP的管理挑战533

13.8.3 国际植物新品种保护联盟的更新需要534

13.8.4 遗传资源使用中的协作535

13.8.5 技术和知识产权的相互作用535

13.8.6 种子保存和植物品种保护536

13.8.7 其他植物产品537

第14章 育种信息学539

14.1 信息驱动的植物育种539

14.1.1 信息学基础540

14.1.2 生物信息学和植物育种之间的空白541

14.1.3 信息管理和数据分析的通用系统542

14.1.4 将信息转化成新品种542

14.2 信息收集543

14.2.1 数据收集方法543

14.2.2 种质信息544

14.2.3 基因型信息546

14.2.4 表型信息549

14.2.5 环境信息550

14.3 信息整合551

14.3.1 数据标准化552

14.3.2 通用数据库的开发552

14.3.3 规范化词表和语义学的使用553

14.3.4 可互操作的查询系统555

14.3.5 冗余数据浓缩556

14.3.6 数据库整合556

14.3.7 以工具为基础的信息整合557

14.4 信息检索和挖掘557

14.4.1 信息检索557

14.4.2 信息挖掘560

14.5 信息管理系统562

14.5.1 实验室信息管理系统562

14.5.2 育种信息管理系统563

14.5.3 国际作物信息系统564

14.5.4 其他的信息学工具566

14.5.5 信息学工具的未来需要567

14.6 植物数据库568

14.6.1 序列数据库570

14.6.2 通用的基因组学和蛋白质组学数据库572

14.6.3 通用的植物数据库574

14.6.4 单个植物的数据库579

14.7 育种信息学的前景585

第15章 决策支持工具586

15.1 种质和育种群体的管理与评价587

15.1.1 种质管理和评价587

15.1.2 育种群体管理590

15.2 遗传作图和标记-性状关联分析592

15.2.1 构建遗传图谱592

15.2.2 以连锁为基础的QTL作图592

15.2.3 eQTL作图595

15.2.4 基于连锁不平衡的QTL作图595

15.2.5 基因型×环境互作分析598

15.2.6 比较作图和一致图谱599

15.3 标记辅助选择600

15.3.1 MAS方法和实施601

15.3.2 标记辅助的自交系和综合品种培育602

15.4 模拟和建模602

15.4.1 模拟和建模的重要性602

15.4.2 模拟中使用的遗传模型603

15.4.3 一个用于遗传学和育种的模拟模块：QULINE606

15.4.4 模拟和建模的将来607

15.5 设计育种608

15.5.1 亲本的选择609

15.5.2 育种产品预测609

15.5.3 选择方法评价610

15.6 展望611

分子植物育种：进展与展望——中文版跋613

原书参考文献643

译后记733