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World File Search System回交
当代天堂鸟属间杂交和回交
尽管天堂鸟在形态、行为和求偶策略上存在很大差异，但它们偶尔也会杂交，甚至跨属杂交。许多这样的天堂鸟杂交种最初是根据与已知物种相比的巨大形态差异而被描述为不同物种的。如今，这些标本一般根据形态评估而被认定为杂交种。几个世纪以来，天堂鸟的杂交标本一直让博物学家着迷，它们被收集起来并保存在自然历史收藏中。在本研究中，我们在博物馆组学框架中利用这一宝贵资源，评估了大多数已描述的属间杂交种和一些属内杂交种的基因组组成。我们发现，大多数被研究的标本是第一代杂交种，而且在大多数情况下，亲本种类与之前的形态学评估相符。我们还发现了两个由不同属间基因渗入杂交产生的标本。此外，两个标本表现出杂交形态，但没有可识别的杂交信号，这可能表明少量的基因渗入可能产生很大的形态效应。我们的研究结果为自然界中天堂鸟属间同时发生的基因渗入杂交提供了直接证据，尽管它们的形态和求偶场交配行为存在显著差异。
普通野生稻与Oryza rufipogon回交群体产量性状的QTL分析
摘要 CRISPR/Cas 基因组编辑在农业应用中显示出巨大的潜力，包括提高作物品质和抗病性。CRISPR/Cas9 及其变体已成功地在植物基因组中引入了靶向修饰，增强了抗病性和营养品质等特性。CRISPR 技术在茶叶育种中的应用已经显示出良好的效果，通过精准的基因改造可以培育抗病茶树并提高茶叶品质。CRISPR 革命为茶叶精准育种开辟了新途径，为提高茶叶品质和抗病性提供了一种强大而有效的方法。通过利用 CRISPR/Cas 系统的先进功能，本研究旨在开发具有改良特性的茶叶品种，解决茶叶生产中作物品质和病害管理的挑战。未来的研究应侧重于优化 CRISPR 技术并解决潜在的局限性，以充分利用这项革命性技术在茶叶育种中的优势。关键词 CRISPR 技术；精准育种；茶叶品质；抗病性；基因组编辑
普通野生稻与Oryza rufipogon回交群体产量性状的QTL分析
摘要 本研究探讨了利用全基因组关联研究（GWAS）策略加速作物抗性性状改良的现状和未来前景。随着高通量测序技术和生物信息学的快速发展，GWAS已成为将DNA变异与重要作物性状联系起来的有力工具。本研究特别强调了整合多组学数据的策略，以及基于GWAS结果的精准育种和基因编辑技术的应用，为作物抗性性状的改良提供了新的方向和策略。此外，转录组关联研究（TWAS）等方法的出现为识别与复杂性状相关的基因提供了强有力的工具，表明未来人们对基因组调控和遗传调控基因的理解将更加全面。这些进展不仅推动了作物遗传改良的科学研究，也为作物生产和食品安全的可持续发展提供了坚实的科学基础。 关键词 全基因组关联研究（GWAS）；高通量测序技术；生物信息学；作物抗性性状；转录组关联研究（TWAS）
CRISPR/Cas9 是改善动物模型的工具之一
• H353K 使小鼠具有 SARS-CoV-2 传染性 • 受体化学计量得以维持 • 受体保留内源性信号传导 • 受体在预期的位置表达 • 无需回交 • 精确编辑，但比 ES 细胞方法快 6 个月 • 可转化为其他菌株和物种
基因编辑加速作物育种
正向育种是指在适当的环境中选择具有改良性能的重组体，它一直是作物产量随时间推移不断提高的驱动力。杂种优势的发现（杂种优势是指杂交品种相对于其自交系亲本而言具有改良性能）大大提高了杂交育种早期阶段的产量提高率（Sivasankar 等人，2012 年）。生物和非生物胁迫会降低产量，并造成潜在产量与实际产量之间的差距（Duvick，2005 年）。正向育种对于作物改良必不可少，尤其是对于复杂性状和胁迫环境而言，这是一个资源密集且耗时的过程。即使是由单个基因遗传的简单性状，也需要多次回交 (BC) 才能重建受体亲本的基因组。通过传统方法引入性状的另一个缺点是产量拖累，这个术语用来指供体亲本中不需要的基因导致的粮食产量降低，即使经过多次回交，这些基因仍然存在。由于这些基因之前未经过农艺性能选择，它们往往会降低转化品种的可收获产量。假设不进行选择且不抑制重组，则在 m 次回交后仍会保留下来的供体亲本基因数为 n ∗ d ∗ (1/2) m，其中 d 是供体与优良品系之间差异基因座的比例，n 是作物物种中的基因总数。例如，面包小麦有 ∼ 110 K 基因（ Consortium et al., 2018 ）。如果野生供体种质与轮回亲本在 30% 的基因座上存在差异，则经过四次回交后，转化品种中将继续存在一千多个来自供体亲本的基因。在差异很大的品系之间的杂交中，有限的重组可能会限制供体亲本的基因组片段被引入轮回亲本基因组的比例，但也可能对减少渗入的供体片段的大小构成挑战，从而增加连锁累赘的可能性（Hao et al., 2020）。标记可以帮助减少（但不能消除）BC1 阶段的供体亲本基因组片段。在资源有限的情况下开展的育种计划将
利用 CRISPR–Cas9 基因改造的糯玉米具有优越的田间性能
我们通过 CRISPR–Cas9 编辑 12 个优良玉米自交系中的蜡质等位基因，创造了蜡质玉米杂交种，这一过程比使用回交和标记辅助选择的传统性状基因渗入快了一年多。在 25 个地点进行的田间试验表明，CRISPR-蜡质杂交种在农艺上优于基因渗入杂交种，平均每英亩产量高出 5.5 蒲式耳。玉米蜡质基因 (Wx，也称为 Wx1) 编码一种颗粒结合的 NDP-葡萄糖-淀粉葡萄糖基转移酶，该酶负责延长直链淀粉中葡萄糖聚合物的线性链 1。野生型 (WT) 种子淀粉由~25% 直链淀粉和~75% 支链淀粉组成，而功能丧失的 wx 突变种子淀粉则由~100% 的支链淀粉组成，这使胚乳具有像蜡烛一样暗淡而光滑的外观 2 ，因此得名“糯玉米”。糯玉米淀粉用于造纸和粘合剂工业，并在食品工业中用作稳定剂和增稠剂 3 。美国每年在约 500,000 英亩的土地上生产约 8000 万蒲式耳糯玉米。有~200 个 wx 突变等位基因是自发产生的，通过随机诱变产生的，或通过非优良品系中的 CRISPR-Cas 靶向诱变产生的 4,5 。其中，wx-C 等位基因是现代商业糯玉米杂交种中使用最广泛的 wx 供体。商业化糯玉米杂交种是通过将 wx 突变基因渗入优良自交系而开发的。基因渗入通常需要与轮回亲本回交六到七代并自交才能获得用于商业化杂交生产的自交系。糯玉米杂交种的产量比对应的非糯玉米杂交种低约 5% 3 。产量降低的原因尚不清楚；可能是由于性状基因渗入造成的连锁累赘或 wx 突变导致的淀粉性质改变。使用 CRISPR-Cas9 进行基因组编辑和改进的转化技术 6 – 9 有可能缩短糯玉米杂交种的上市时间并消除回交过程中出现的连锁累赘。我们报道了使用 CRISPR-Cas9 和形态发生基因直接在 12 个优良玉米自交系中产生糯玉米缺失等位基因并进行多点产量测试的情况，所有这些过程耗时三年，这比基因渗入方法快得多。使用图 1a 中概述的策略，在优良自交系中生成了两个蜡质缺失等位基因，即 4 千碱基 (kb) 和 6 kb 缺失。为了在自交系 PH184C 中生成 4 kb 缺失系，将编码基因组编辑试剂 (指导对 CR1/CR3 和 Cas9；补充图 1) 的 DNA 引入未成熟胚胎中
达卡大学植物学系四年级学士学位...
1. 引言：植物育种的定义、范围和目标。2. 作物的起源和驯化：作物起源中心、这一概念在植物育种中的重要性、作物的驯化。3. 植物遗传资源：种质的定义、收集、评估和保存（离体和就地），种质在植物育种计划中的应用。4. 生殖生物学和植物育种：作物的繁殖方式、植物改良中的授粉机制、自交不亲和性和雄性不育性及其在植物育种中的意义。5. 自花授粉和异花授粉作物的选择方法以及无性繁殖植物的克隆选择。6. 杂交：目标；杂交技术和类型以及人工杂交的重要性。7. 自花授粉和异花授粉作物的育种技术：大规模选择、纯系选择、谱系选择和批量方法的方法、优点和缺点。 8. 杂种优势育种：杂种优势、杂种优势和近交衰退的介绍，杂种优势的遗传基础，通过杂种优势育种取得的成果。9. 诱变育种：诱变育种介绍，植物诱变的人工诱导，诱变技术在作物改良中的应用，诱变育种的局限性。10. 回交育种：回交育种的方法、优点和局限性。11. 抗逆育种：逆境类型 - 生物和非生物，抗病育种方法，
基因组编辑加速再驯化（GEaReD）
图 1 GEaReD 与传统育种方法的应用对比及其省时优势。A) 传统育种方法。高产品种与另一个亲本（通常是具有有趣特征的驯化品种）一起使用。然后将筛选所得植物以获得所需特征，并与高产亲本进行回交，直到所需特征在高性能品种中固定下来。这可能需要几代杂交，并限制亲本材料与品种的可育性。B) GEaReD 作为未来育种的展望。将在高度自动化的环境中筛选野生祖先以获得所需特征。自动筛选设施将与组学设施相结合，并通过 AI 算法分析所得数据以识别有趣的特征。然后，最有希望的候选者将用于基因组编辑，在改变主要驯化基因后，将创建一个具有以前不存在的特性的新品种
利用 CRISPR–Cas9 对玉米进行单基因和多基因敲除
玉米具有双重作用，既是主要作物品种，又是遗传学中的模式物种。经过基因组编辑的糯玉米的特点是改性淀粉完全由支链淀粉组成，这是首批使用 CRISPR-Cas9 技术编辑的作物之一，获得了美国农业部批准种植和销售而无需进行转基因监督 (Waltz 2016)。这个例子说明了人们对 CRISPR-Cas9 技术在应用和基础研究中的潜力有着浓厚的兴趣。几十年来，淀粉行业一直很欣赏糯玉米，因为没有直链淀粉可以使淀粉更易于加工。虽然糯性状并不新颖，但 CRISPR-Cas9 技术可以在一到两代内直接在优良品系中产生糯性缺失，从而避免了传统基因渗入过程中耗时的回交和遗传拖累 (Cigan 等人 2017)。
CRISPR/Cas9 基因组编辑技术用于水稻植株改良
传统育种基于现有的自然遗传变异，需要大量的回交计划来为优良植物添加理想的性状。然而，自然界中有益等位基因或遗传变异的可用性有限，无法通过这种方法进行利用（Manshardt 2004）。同时，通过随机诱变（物理、化学或生物突变）进行育种可以产生许多性状的突变和不良变化。这些突变的育种还必须通过对非常大且耗时的群体进行筛选来识别具有所需性状的突变体（McCallum 等人，2000 年）。突变育种通常发生的频率很低（占总突变的 0.1%）。同时，标记辅助育种通常非常昂贵，并且将标记与所需性状联系起来有时非常困难且耗时。植物基因工程将产生需要复杂的监管过程和耗时的要求以及昂贵的安全性分析的产品（Lusser 等人，2012 年）。