传统育种在提高作物产量以满足不断增长的全球人口需求方面取得了巨大成功,特别是小麦,在过去 60 年中,小麦产量增长了三倍多,而耕地面积却没有显著增加。然而,传统育种的改良速度缓慢,并且受到小麦及其杂交品种的变异范围的限制。基因组学可以定义为“专注于基因组结构、功能、进化、绘图和编辑的跨学科生物学领域”(维基百科)。因此,它有可能通过加快进展速度和增加可用的变异范围来彻底改变作物改良。尽管有这种潜力,但生物技术在小麦改良中的应用进展缓慢,特别是在应用于加工和营养谷物的质量时。因此,我们将考虑其中的原因并确定未来研究的重点。
黑豆 [ Vigna mungo (L.) Hepper] 是一种营养丰富的豆科作物,主要生长在南亚和东南亚,其中印度的种植面积最大,那里的黑豆作物受到多种生物和非生物胁迫的挑战,导致产量严重损失。改善遗传收益以提高农场产量是黑豆育种计划的主要目标。这可以通过开发对主要疾病(如绿豆黄花叶病、乌豆叶皱缩病毒、尾孢叶斑病、炭疽病、白粉病)和昆虫害虫(如白蝇、豇豆蚜虫、蓟马、茎蝇和豆象)具有抗性的品种来实现。除了提高农场产量外,结合市场偏好的性状还能确保采用优良品种。黑豆育种计划依赖于有限数量的亲本系,导致所开发品种的遗传基础狭窄。为了加速遗传增益,迫切需要纳入更多不同的遗传物质,以改善育种群体的适应性和抗逆性。本综述总结了黑豆的重要性、主要的生物和非生物胁迫、可用的遗传和基因组资源、潜在作物改良的主要性状、它们的遗传以及黑豆用于开发新品种的育种方法。
水产养殖是增长最快的领域之一,预计将进一步增长,以便为不断增长的人口提供食物。彩虹鳟鱼的文化(Oncorhynchus mykiss)是拉丁美洲和加勒比海地区(LAC)地区的主要水产养殖活动之一,是世界第二大生产国。水产养殖主要是由经济资源低的农村社区开发的。因此,该地区的许多国家缺乏足够的基础设施。合格人员;流行病学监测;和足够的卫生控制。由于没有及时的诊断,该地区由于进入边境病原体的进入而经历了鳟鱼种植的死亡率提高。该项目旨在加强鳟鱼种植,以降低由于感染性胰坏死病毒(IPNV)和新兴疾病而引起的彩虹鳟鱼的高死亡率。该项目完全符合区域战略概况(RSP)2022 - 2029年《区域合作协议促进拉丁美洲核科学和技术》和加勒比海(Arcal)(ARCAL)的核科学和技术协议(ARCAL),该协议广泛面向贫困,通过通过内地进行粮食的粮食安全,从而终止荒原和康复,从而降低了贫困。核与核技术的应用,例如分子工具在动物生产和健康中,将发展和升级参与国家的检测和分化鳟鱼疾病的能力,以及鉴定与病毒疾病抵抗的免疫反应以及与免疫反应和遗传机制相关的遗传模式。新的生物技术用于通过分子表征和诊断不同病原体的诊断来促进该部门的健康(RSP 2022 - 2029)。这将有助于积极影响脆弱的社区,并将水产养殖和将水产养殖定位为自我 - 在该地区足够的活动。
亨廷顿病 (HD) 是一种渐进性、致命性、遗传性神经退行性疾病,通常在成人时期发病。亨廷顿病是由 HTT 基因第一个编码区 CAG 重复扩增引起的,这会导致大脑中亨廷顿蛋白异常积聚。人们认为,亨廷顿病的症状是由亨廷顿蛋白沉积物的渐进性积聚引起的。亨廷顿病以常染色体显性模式遗传,这意味着两个 HTT 等位基因中只需有一个扩增即可发病。患有亨廷顿病的父母有 50% 的机会将扩增的 CAG 区域遗传给他们的每个孩子。通过 PCR 和片段大小测定进行的亨廷顿病检测会分析 HTT 基因的 CAG 重复区域以测量重复次数。重复次数可以判断一个人是否有患亨廷顿病的风险。了解一个人的重复次数可以洞察这个人未来的情况、其他家庭成员是否可能有患病风险以及这个人可能生育的孩子的风险。
Asteraceae是最大的被子植物家族,因其出色的药用,园艺和观赏价值引起了广泛的关注。然而,关于星形科植物的研究由于复杂的遗传背景而面临挑战。随着测序技术的持续发展,从星状科物种中积累了大量的基因组和遗传资源。这促使对这个多样化的植物群中对全面的基因组分析的需求。为了满足这种需求,我们开发了Asteraceae基因组学数据库(AGD; http://cbcb.cdutcm.edu.cn/agd/)。AGD充当集中和系统的资源,赋予了各种领域的研究人员,例如基因注释,基因家族分析,进化生物学和遗传育种。AGD不仅包含高质量的基因组序列和细胞器基因组数据,而且还提供了广泛的分析工具,包括BLAST,JBROWSE,SSR FINDER,HMMSEARZER,HMMSEARCH,HEMMAP,HEATMAP,PRIMER3,PLANTIMSISMASH和CRISPRCASFINDER。这些工具使用户能够方便地查询,分析和比较各种星际科中的基因组信息。AGD的建立在推进Asteraceae基因组学,促进遗传育种并通过为研究人员提供全面且用户友好的基因组资源平台来维护生物多样性方面具有巨大的意义。
森林生态系统是世界上最大的碳汇之一,在陆地生物多样性和碳封存中发挥着关键作用。树木是重要的可持续资源,是农艺和经济特性的丰富来源,可提供木材、纸浆和纸张、纤维相关产品、能源和化学产品。在过去的几十年里,常规杂交育种有助于产生具有改良农艺和经济特性的植物品种。然而,林业中的常规杂交育种耗时长,已达到瓶颈。因此,需要注意改善树种的生长和农艺及经济重要性状。由于高质量基因组组装和注释工具、基因识别技术和高效基因编辑的发展,生物技术最近在作物育种方面取得了巨大进展。但与作物相比,还需要开展大量工作来组装和注释高质量基因组,鉴定调控农艺和经济重要性状的关键基因,并在表现出高杂合性的树种中进行高效的基因编辑。本前沿研究主题旨在介绍林木基因组学领域的最新基础发现,包括针对与关键农艺和经济重要性状相关的基因和途径的遗传学研究、次生生长调控的分子机制以及生物技术在木本植物遗传改良中的潜在应用。本卷分为以下部分:(1)基因组组装和注释;(2)调节树木生长、维管发育和应激反应的关键基因的功能鉴定;(3)木本植物的遗传转化和基因编辑。
在番茄基因组资源库 (https://lifesciences.uohyd.ac.in/rtgr/),这是一个 DBT SAHAJ 国家设施和 DBT 生物技术卓越与创新中心 (CEIB):“番茄基因组工程计划支持”,我们正在研究番茄功能基因组学,涉及基因组编辑、全基因组测序、蛋白质组学和代谢组学以及 TILLING 方法来操纵番茄果实成熟。该小组目前的目标是分离番茄果实中番茄红素、β-胡萝卜素 (维生素原 A)、叶酸含量高的番茄突变体,并改善番茄植株的结构。有关该小组的最新出版物,请参阅(新植物学家 2023 https://doi.org/10.1111/nph.19510、植物科学前沿 2023 https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1290937,园艺研究,2023,10:uhac235,https://doi.org/10.1093/hr/uhac235,植物杂志2022 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15925;植物科学2022 https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2022.111177;植物杂志2021 106:844-861。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15206;植物杂志2021 106:95-112。 https://doi.org/10.1111/tpj.15148;等等)。
公共基因组资源的可用性可以为科学的管理决策提供证据,从而极大地帮助生物多样性评估、保护和恢复工作。本文,我们调查了生物多样性和保护基因组学的主要方法和应用,同时考虑了实际因素,例如成本、时间、必备技能和当前应用的缺点。大多数方法与目标物种或密切相关物种的参考基因组结合使用效果最佳。我们回顾了案例研究,以说明参考基因组如何促进整个生命之树的生物多样性研究和保护。我们得出的结论是,现在是时候将参考基因组视为基本资源并将其使用作为保护基因组学的最佳实践。
最重要的是在T细胞表面上的CD28共刺激分子和在抗原呈递细胞上的CD80分子的组合(10)。在T细胞激活的双重信号传导系统中,CD28激活的不存在导致过度激活诱导的细胞死亡(AICD)。然而,在CD80与CD28结合后,可以避免T细胞的AICD,从而导致T细胞的耐用抗肿瘤活性(11)。此外,CD80和CD28的组合还可以增强T细胞的细胞因子(例如IL-2)的分泌。此外,它可以增强CD4+ T细胞的增殖以及CD4+和CD8+ T细胞的细胞毒性活性(4)。最近的研究表明,共刺激分子CD28对T细胞的活性不足会导致T细胞的抗肿瘤活性降低(12)。然而,随着CD28激活信号的增加,T细胞的抗肿瘤活性得到了增强(13,14)。因此,通过CD80在T细胞表面的CD28分子激活可能会提高T细胞对实体瘤的杀伤效率,从而提供一种新的免疫疗法方法。