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World File Search System分蘖
使用 CRISPR/Cas9 在水稻 Oryza sativa L. 中编辑 OsGTL1 启动子。
摘要：GT2-LIKE1（GTL1）基因是气孔发育的负调控基因，它调节植物气孔的数量。CRISPR/Cas9 系统已用于改造OsGTL1启动子。本研究旨在筛选出带有OsGTL1启动子改造的无Cas9水稻。设计Cas9特异引物对8个T 3 水稻品系的所有分蘖进行Cas9筛选。只有一个T 3 品系在所有分蘖中都是无Cas9的，而8个品系中有3个品系的所有分蘖中都有Cas9。从5个独立品系中可获得无Cas9分蘖的种子。改造植株与野生型（WT）的叶绿度、每株分蘖数和每株叶子数无显著差异。然而，8个改造品系中有7个品系的叶片显著小于WT。一些无Cas9植物中OsGTL1启动子的核苷酸序列揭示了OsGTL1启动子的修饰，包括在目标区域内的小的缺失、插入和大的缺失。
精英单倍型 OsGATA8-H 协调水稻氮吸收和生产性分蘖形成
过量的氮会促进水稻非生产性分蘖的形成，从而降低氮利用效率 (NUE)。通过平衡氮吸收和生产性分蘖的形成来开发高 NUE 水稻品种仍然是一个长期挑战，但这两个过程如何在水稻中协调仍然难以捉摸。在这里，我们将转录因子 OsGATA8 确定为水稻氮吸收和分蘖形成的关键协调因子。OsGATA8 通过抑制铵转运蛋白基因 OsAMT3.2 的转录来负向调节氮吸收。同时，它通过抑制分蘖的负调节因子 OsTCP19 的转录来促进分蘖的形成。我们将 OsGATA8 -H 确定为高 NUE 单倍型，具有增强的氮吸收和更高比例的生产性分蘖。OsGATA8- H的地理分布及其在历史种质中的频率变化表明其适应肥沃的土壤。总体而言，这项研究为NUE的调控提供了分子和进化方面的见解，并有助于培育具有更高NUE的水稻品种。
通过改变LAZY1中的一个氨基酸来抑制水稻地上部分向地性
摘要：分蘖角度是决定禾谷类作物株型和产量的重要性状。在重力刺激下，分蘖角度部分由LAZY1（LA1）蛋白在细胞核和质膜之间的动态重新分配来控制，但其潜在机制尚不清楚。在本研究中，我们基于对水稻（Oryza sativa L.）扩散分蘖突变体la1 G74V的分析，鉴定并描述了LA1的一个新的等位基因，该突变体在该基因预测的跨膜（TM）结构域编码区中发生非同义突变。该突变导致地上部重力性完全丧失，从而导致植物匍匐生长。我们的研究结果表明，LA1不仅定位于细胞核和质膜，而且定位于内质网。去除LA1中的TM结构域会使植物表现出与la1 G74V相似的扩散分蘖表型，但不影响质膜定位；因此，它与玉米中的直系同源物 ZmLA1 有区别。因此，我们认为 TM 结构域对于 LA1 的生物学功能是必不可少的，但该结构域并不决定蛋白质在质膜上的定位。我们的研究为 LA1 介导的地上性调控提供了新的见解。
通过编辑B型反应调节剂改良水稻农艺性状
摘要：水稻B型反应调节蛋白含有一个保守的接收结构域，随后是一个GARP DNA结合结构域和较长的C末端，其中RR21、RR22和RR23等B型反应调节蛋白参与水稻叶片、根、花和毛状体的发育。为评估B型反应调节蛋白在水稻遗传改良中的应用潜力，本研究利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术分别敲除水稻13个B型反应调节基因，在敲除载体上同时表达两个引导RNA（gRNA）以突变一个基因。利用特异性引物通过PCR筛选T 0 转化植株，筛选出大片段DNA缺失的植株。在T 1 代用Cas9特异性引物检测CRISPR/Cas9基因编辑突变体，筛选出不含Cas9的纯合突变体，并测序确认其靶区域。获得了除RR24外的12个OsRR突变体材料，初步表型观察发现不同突变体材料中株高、分蘖数、分蘖角度、抽穗期、穗长和产量等重要性状发生了变异。
PDF：从土壤中获得的梭形溶菌杆菌的分离和诊断及其作为小麦作物生物肥料的用途
这项研究由伊拉克农业部植物保护局开展，旨在了解在小麦品种 IPA-99 中添加植物生长促进微生物 (PGPM)（巴西安氏螺旋菌、梭形赖氨酸芽孢杆菌、鹰嘴豆根瘤菌 CP-93、荧光假单胞菌、巨大芽孢杆菌和哈茨木霉）作为生物肥料与 25% 矿物肥料的效果。实验室研究包括分离和鉴定赖氨酸芽孢杆菌，该菌在体外与这些微生物之间没有拮抗作用。研究结果表明，T2处理在大多数性状中均表现优异，包括分蘖数（4.00 分蘖株 -1 ）、穗长（10.50 cm）、每穗小穗数（19.50 小穗穗 -1 ）、百粒重（3.50 g）和每穗粒数（35.43 粒穗 -1 ）。该处理在籽粒氮含量（4.870%）、磷含量（1.943%）、钾含量（4.156%）和蛋白质含量（30.43%）等方面也表现出色。除生物产量特性（处理T5（62.30 g株 -1 ）优于处理T1（23.10%））和收获指数（处理T2）外，T2优于所有处理。但是，它们与处理T2之间并无显著差异。关键词：小麦、梭形芽孢杆菌、生物肥料、PGPM、生长和产量性状 主要发现：梭形芽孢杆菌作为生物肥料处理，结合 25% 的推荐矿物肥料剂量，显著提高了小麦的生长和产量参数。此外，生物肥料还增加了小麦植株中 NPK 的利用率。
水稻株型的遗传基础及其育种改良
地上部和根系结构是作物生产力的基础。在人工选择驯化和驯化后育种的历史中，水稻的结构与其野生祖先相比发生了显著变化，以满足农业要求。我们回顾了最近关于水稻发育生物学的研究，重点关注决定水稻植株结构的组成部分；地上部分生组织、叶片、分蘖、茎、花序和根。我们还重点介绍了影响这些结构并在栽培品种中利用的自然变异。重要的是，从发育突变体中鉴定出的许多核心调控因子已被用作育种中的弱等位基因，对这些结构产生中度影响。鉴于功能基因组学和基因组编辑的激增，本文讨论的水稻植株结构的遗传机制将为进一步推动不仅在水稻而且在其他作物及其野生近缘种中的育种提供理论基础。
通过设计单元模板理解
简介：小麦是一种用拖拉机牵引的播种机播种的作物。播种机挖出一条小沟，深度刚好够播下小麦种子。播种机将种子撒入地下，然后用土覆盖。种子播种后开始吸收水分并膨胀。茎开始向土壤表面生长，然后主根开始生长。几周内，茎开始在地面上生长。茎会变长，麦穗就会出现。小麦花授粉后会发育成小麦粒。开花后约 30 至 60 天，麦粒就会成熟。麦粒会继续长大并随着时间的推移变硬。整株植物会变干并变成金褐色。小麦成熟后，水分含量不超过麦粒重量的 14%，农民就会收割小麦。农民有测试设备来检查水分含量。他们还可以将小麦样品带到当地的小麦加工厂进行水分含量测试。小麦可分为两类：冬小麦和春小麦。冬小麦生长在气候较为温和的地区，产量高于春小麦。春小麦生长在寒冷地区，春季播种，夏季成熟。冬小麦在秋季播种，次年夏季收获。冬小麦植株达到分蘖形成阶段，然后随着寒冷天气的到来，植株停止生长。当春季天气转暖时，植株将再次开始生长。根据小麦粒的颜色和质地等品质，小麦可分为七类。这七类分别是：(1) 硬红冬小麦、(2) 软红冬小麦、(3) 硬红春小麦、(4) 硬粒小麦、(5) 红硬粒小麦、(6) 白小麦和 (7) 混合小麦。
2021 年年度报告
在植物功能基因组学领域，褚成才研究组对多种水稻地方品种的NUE相关性状进行了评估，并通过GWAS鉴定了OsTCP19启动子中与分蘖对氮的反应（TRN）相关的变异，表明OsTCP19在适应不同地理区域局部土壤条件下发挥的重要作用（Liu et al., Nature , 2021）。左建如研究组证明了Ghd7和ARE1的优良等位基因组合在低氮条件下提高了NUE和籽粒产量，定义了基于Ghd7–ARE1的氮利用调控机制，为水稻NUE的遗传改良提供了有用的靶点（Wang et al., Mol Plant , 2021）。王永红研究组与合作者描述了造成水稻GNP多样性的新型遗传变异，揭示了调控农学重要基因表达的潜在分子机制，并为通过操纵含有顺式调控元件的IR序列来提高水稻产量提供了一种有希望的策略（Wu et al., Mol Plant , 2021）。姚善国研究组与合作者揭示了LARGE2- APO1/APO2模块介导控制水稻穗大小和粒数的新型遗传和分子机制，表明该模块是改良作物穗大小和粒数的一个有希望的靶点（Huang et al., Plant Cell , 2021）。
揭示世界主要粮食作物抗寒机制的进展和机遇
日益加剧的气候波动威胁着世界粮食安全，因为这些是限制农业生产的非生物和生物胁迫的主要驱动因素（Rosenzweig 等人，2014 年）。非生物胁迫，例如过冷或过热、降水或干旱以及土壤盐分或钠化，是植物在应对气候变化时经历的一些最常见的胁迫类型（Ashraf 等人，2018 年；Barmukh 等人，2022 年；Soren 等人，2020 年；Varshney、Barmukh 等人，2021 年）。温度波动，尤其是极寒天气，可能导致小麦（Triticum aestivum）、水稻（Oryza sativa）和玉米（Zea mays L.）等主要谷类作物遭受寒害。这些作物要么天生不适应这种寒冷条件，要么没有专门为这种寒冷条件培育（Dolferus，2014；Janksa 等人，2010；Solanke 等人，2008）。在零度以下的条件下，细胞内或细胞外都会形成冰晶，生物膜通透性会发生变化，并产生活性氧 (ROS)。这些变化导致了一系列症状，例如发芽困难、幼苗活力下降或生长受阻、叶片变小、叶片变黄枯萎、分蘖减少、根系增殖不良、植物水分关系紊乱、养分吸收受阻、抽穗过早、种子败育增加、种子大小减小，从而导致产量下降 (Andaya &, Tai 2006 ; Hassan et al., 2021 ; Li et al., 2015 ; Oliver et al., 2002 ; Wang et al., 2013 )。
水稻分子研究
大米是大约一半人类最重要的营养来源 [1]。大米不仅满足了世界人口 21% 的能量需求，更是东南亚国家人民的生命线，占他们热量摄入的 76% [2]。大米对其经济的贡献巨大，因此这些国家的社会稳定、粮食安全和经济发展都依赖于大米生产力的提高。由于人口增长、饮食结构变化、经济条件改善和产量提高等多种因素，大米消费量将继续增加 [3]。预计到 2050 年世界人口将达到 90 亿，增加大米产量对于预防未来的粮食危机至关重要。除了全球人口增长之外，气候变化和水稻产量停滞也增加了提高水稻产量的紧迫性。由于气候变化，许多国家的水稻种植受到多种生物和非生物胁迫的威胁。应制定创新策略，设计新的、高产和耐气候性的基因型，以提高水稻种植的可持续性。必须探索农学上重要性状的基因和调控网络，例如产量和产量构成性状、对各种生物和非生物胁迫的耐受性以及稻米品质性状。应开发适当的分子工具用于育种计划，以积累理想的性状和基因。由于分子生物学、基因工程和各种组学领域的惊人进步，这些目标可以通过应用新的分子工具和技术来实现。许多形态和生理性状都需要改良，以提高包括水稻在内的每种作物的遗传产量潜力。例如，在理想型育种的情况下，研究人员可视化水稻植株结构，然后不断改良对作物生产力有直接或间接影响的性状[ 4 ]。 《国际分子科学杂志》的当前特刊名为“水稻的分子研究”，汇集了九篇原创研究文章和一篇评论，利用先进的分子工具揭示了一些关键农学重要属性的分子基础，例如耐盐性、开花、分蘖和叶片角度、粒重以及对褐飞虱和白背飞虱的耐受性。