view in publisher's site

The Molecularization of Public Sector Crop Breeding: Progress, Problems, and Prospects

Molecular markers and genetic maps are available for most important food crops. Marker‐trait associations have been established for a diverse array of traits in these crops, and research on marker/quantitative trait loci (QTL) validation and refinement is increasingly common. Researchers are now routinely using candidate gene‐based mapping and genome‐wide linkage disequilibrium and association analysis in addition to classical QTL mapping to identify markers broadly applicable to breeding programs. Marker‐assisted selection (MAS) is practiced for enhancing various host plant resistances, several quality traits, and a number of abiotic stress tolerances in many well‐researched crops. Markers are also increasingly used to transfer yield or quality‐ enhancing QTL alleles from wild relatives to elite cultivars. Large‐scale MAS‐based breeding programs for crops such as rice, maize, wheat, barley, pearl millet, and common bean have already been initiated worldwide. Advances in “omics” technologies are now assisting researchers to address complex biological issues of significant agricultural importance: modeling genotype‐by‐environment interaction; fine‐mapping, cloning, and pyramiding of QTL; gene expression analysis and gene function elucidation; dissecting the genetic structure of germplasm collections to mine novel alleles and develop genetically structured trait‐based core collections; and understanding the molecular basis of heterosis. The challenge now is to translate and integrate this knowledge into appropriate tools and methodologies for plant breeding programs. The role of computational tools in achieving this is becoming increasingly important. It is expected that harnessing the outputs of genomics research will be an important component in successfully addressing the challenge of doubling world food production by 2050.

ایجاد نسل تولید محصولات بخش دولتی: پیشرفت، مشکلات و چشم‌اندازها

نشانگرهای مولکولی و نقشه‌های ژنتیکی برای مهم‌ترین محصولات غذایی در دسترس هستند. انجمن‌های ویژگی - مارکر برای آرایه متنوعی از ویژگی‌ها در این محصولات ایجاد شده‌اند و تحقیق بر روی مکان‌های ژنی صفت کمی / نشانگری (QTL)اعتبارسنجی و اصلاح به طور فزاینده‌ای رایج است. محققان در حال حاضر به طور معمول از نقشه یابی ژن محور کاندید و عدم تعادل ارتباط گسترده ژنوم و تجزیه و تحلیل ارتباط علاوه بر نقشه یابی QTL کلاسیک برای شناسایی مارکرهایی که به طور گسترده برای برنامه‌های اصلاحی قابل‌استفاده هستند، استفاده می‌کنند. انتخاب به کمک مارکر برای افزایش مقاومت گیاهان میزبان مختلف، ویژگی‌های کیفی مختلف و تحمل به تنش‌های غیر زیستی در بسیاری از محصولات مورد تحقیق انجام می‌شود. مارکرها همچنین به طور فزاینده‌ای برای انتقال عملکرد و یا افزایش کیفیت آلل های QTL از خویشاوندان وحشی به ارقام برتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مقیاس بزرگ برنامه‌های اصلاحی مبتنی بر MAS برای محصولاتی مانند برنج، ذرت، گندم، جو، ارزن مرواریدی و لوبیا در حال حاضر در سراسر جهان آغاز شده‌است. پیشرفت‌های صورت‌گرفته در فن‌آوری‌های "فرمیک" در حال حاضر به محققان کمک می‌کند تا به مسائل پیچیده زیستی با اهمیت کشاورزی بپردازند: مدل‌سازی اثر متقابل ژنوتیپ در محیط؛ نقشه‌برداری دقیق، شبیه‌سازی و هرمی کردن QTL؛ تجزیه و تحلیل بیان ژن و توضیح عملکرد ژن؛ تشریح ساختار ژنتیکی مجموعه ژرم پلاسم برای استخراج آلل های جدید و توسعه مجموعه‌های هسته مبتنی بر صفات ژنتیکی؛ و درک اساس مولکولی هتروزیس. در حال حاضر چالش این است که این دانش را به ابزارها و روش‌های مناسب برای برنامه‌های اصلاح گیاهان ترجمه و ادغام کنیم. نقش ابزارهای محاسباتی در دستیابی به این امر روز به روز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. انتظار می‌رود که مهار خروجی‌های تحقیقات ژنومیک، مولفه مهمی در پرداختن موفقیت‌آمیز به چالش دوبرابر کردن تولید جهانی غذا تا سال ۲۰۵۰ باشد.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.