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CRISPR 介导的顺式调控启动子编辑......
开发高产营养水稻是缓解发展中国家微量营养素缺乏问题，特别是涉及锌和铁 (Fe) 缺乏的人类营养不良问题，并实现更好应用的一种方法。Fe 和 Zn 等微量营养素的运输主要通过烟胺合酶 (OsNAS) 基因家族调控，而产量是一种涉及多个基因座的复杂性状。通过 CRISPR (成簇的规律间隔的短回文重复序列)-Cas9 进行基因组编辑，重点关注 OsNAS2 启动子，特别是删除位置 -933 处的顺式调控元件 ARR1AT，以增强籽粒和单株植物中 Zn 的积累。结果表明，我们的启动子编辑增加了单株植物的 Zn 浓度。证据还表明，每个主穗的小穗数量增加可导致单株籽粒增加。这些性状在“无转基因”和纯合植物后代中遗传。需要进行进一步研究来验证田间条件下的性状表现并阐明小穗增加的原因。
单基因座和多基因座全基因组关联研究揭示了普通小麦十三个产量相关性状的基因组区域
对产量相关性状进行遗传解析可用于通过分子设计育种提高小麦产量。本研究对 245 个小麦品种进行了基因分型，在 7 种环境下测定了 13 个与产量相关的株高、粒重和穗相关性状，利用单基因座和多基因座模型，通过全基因组关联研究 (GWAS) 鉴定了 778 个与这些性状相关的基因座。其中 9 个为主效基因座，还有 7 个为新发现的基因座，包括：Qph/lph.ahau- 7A（株高 (PH) 和叶枕高度 (LPH)）、Qngps/sps.ahau-1A（穗粒数 (NGPS) 和穗小穗数 (SPS)）、Qsd.ahau-2B.1 和 Qsd.ahau-5A.2（小穗密度 (SD)）、Qlph.ahau-7B.2（LPH）、Qgl.ahau-7B.3（粒长 (GL)）和 Qsl.ahau-3A.3（穗长 (SL)）。通过标记开发、重新 GWAS、基因注释和克隆以及序列变异、单倍型和表达分析，我们确认了两个新的主要基因座，并确定了潜在候选基因 TraesCS7A02G118000（命名为 TaF-box-7A）和 TraesCS1A02G190200（命名为 TaBSK2-1A），它们分别与 PH 相关性状的 Qph/lph.ahau-7A 和穗相关性状的 Qngps/sps.ahau-1A 相关。此外，我们报道了两种有利的单倍型，包括与低 PH 和 LPH 相关的 TaF-box-Hap1 以及与高 NGPS 和 SPS 相关的 TaBSK2-Hap3。总之，这些发现对于提高小麦产量和丰富我们对产量相关性状复杂遗传机制的理解很有价值。
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。
Rht8-B1 的遗传图谱及鉴定...
我们发现本研究检测到的与 PH 和 SC 相关的稳定 QTL 与以前的报告一致。例如，Rht-B1b 位于 4B 染色体上约 30.8 Mb 处，位于与 qPH4B 对应的染色体区域内 [5]；qSC2D.1 位于分子标记 A61578 和 A61731 之间的 20.8–30.3 Mb 位置，与 Chai 等人报道的可显著缩短穗长的 Rht8-D1 紧密连锁 [11]；qSC7D 位于分子标记 A202015 和 A202077 之间的 584.5-588.2 Mb 位置，与调节每个穗的小穗数的 WAPO1-7D 紧密连锁 [41]。我们还鉴定出几个推测为 PH 和 SC 的新 QTL，包括 7BL 染色体上的 qPH7B.1，LOD 得分为 10.3，可解释 7.0% 的表型变异
CRISPR 作物：农业的未来
玉米：美国人熟知并喜爱的作物……或者至少我们是这么认为的。现代玉米看起来与其原始形态——一种名为大刍草的野草——如此不同，你很难认识到这两种植物有关联。经过数千年的定向进化，大刍草的小穗和难以消化的谷粒进化成了玉蜀黍的大穗，每个穗上有多达 500 颗多汁的谷粒（图 1）。1 玉米只是人类主导植物进化的一个例子；自文明开始以来，我们就一直在驯化和栽培农作物品种。虽然用于选择性育种植物的技术随着时间的推移而变得越来越先进，但基本原理仍然是一样的——利用物种中现有的变异来增加我们认为“理想”性状的流行率，比如玉米的穗更大。从历史上看，这是通过连续的育种实现的；今天，借助强大的基因组编辑工具，我们能够用更少的时间和精力获得相同（甚至更显著）的结果。
束状花序对玉米花序结构的影响
图 2 玉米雌花序穗的雌性化。AI 玉米穗发育的 SEM。A 未成熟穗显示抑制苞片（SB）腋中 SPM 的规则叶序。B SPM 分成两个 SM。C、D SM 形成两个颖片（GL）原基并产生两个 FM，即上部（UFM）和下部（LFM）。EH UFM 形成花器官原基，心皮的周围细胞形成雌蕊脊（GR），变成称为花丝的长柱头。I 去除 GL 露出 LFM，它也形成花器官原基，但在发育早期中止。JA 从穗尖长出一簇花丝。K 穗中生殖分生组织转变（左）和小穗雌性化（右）的示意图。L，外稃；P，内稃；ST，雄蕊； PI，雌蕊；O，胚珠。比例尺：100 μm。
对小麦启动子中的 430 万个突变进行测序，以了解和修改基因
小麦是全球粮食安全的重要贡献者，为了养活不断增长的人口，小麦需要进一步改良。功能遗传学和基因组学工具可以帮助我们了解不同基因的功能并设计有益的变化。在这项研究中，我们使用启动子捕获分析对四倍体小麦品种 Kronos 的 1,513 株诱变植物中所有高置信度注释基因上游 2 kb 区域进行测序。我们鉴定了 430 万个诱发突变，准确率为 99.8%，突变密度为每 kb 41.9 个突变。我们还将 Kronos 外显子组捕获读数重新映射到 Chinese Spring RefSeq v1.1，鉴定了 470 万个突变，并预测了它们对注释基因的影响。使用这些预测，我们鉴定出的非同义替换比原始研究多 59%，截断突变多 49%。为了展示启动子数据集的生物学价值，我们选择了 VRN - A1 春化基因启动子内的两个突变。这两个突变都位于转录因子结合位点内，显著改变了 VRN - A1 的表达，一个突变减少了每个穗的小穗数量。这些公开可用的测序突变数据集提供了快速且廉价的途径，可以获取大多数小麦基因启动子和编码区中诱导的变异。这些突变可用于了解和调节基因表达和表型，用于基础和商业应用，有限的政府监管可以促进部署。这些突变集合与基因编辑一起，为加速这种经济重要作物的功能遗传研究提供了宝贵的工具。