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微量营养素缺乏症对发展中国家的人类构成了严重威胁，因为发展中国家的人口主要依赖缺乏多样性和微量营养素的谷物类饮食。除了主要谷物之外，小米还是居住在南亚和撒哈拉以南非洲旱地热带和干旱多发地区的人们的主要能量、蛋白质、维生素和矿物质来源。小米是一种多用途作物，具有几个显著的特性，包括耐非生物胁迫、适应多样化的农业生态、在贫瘠土壤中产量更高以及营养丰富。考虑到小米在增强小农户能力、适应气候变化和转变农业粮食体系方面的潜力，联合国已宣布 2023 年为国际小米年。在这篇评论中，我们重点介绍了最近的遗传和基因组创新，这些创新可用于提高小米的谷物微量营养素密度。我们总结了高通量表型分析在准确测量谷物中微量营养素含量方面取得的进展。我们阐明了全球现有小米种质资源集合的遗传多样性，可以利用这些遗传多样性开发营养密集型和高产品种，以解决粮食和营养安全问题。此外，我们描述了基因组学、蛋白质组学、代谢组学和表型组学领域的进展，重点是提高谷物的营养含量，以设计未来具有竞争力的生物强化品种。考虑到谷物内部的密切遗传相关性，未来的研究应侧重于确定小米营养特征的遗传和基因组基础，并通过综合组学方法将其渗入主要谷物中。基因组编辑工具箱的最新突破对于小米生物强化的主流化至关重要。
作物生物强化中的遗传和基因组干预
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