芒果 ( Mangifera indica L.) 是全球种植和贸易最广泛的水果作物之一。芒果可以抵御季节性干旱期,尤其是在开花期间。然而,长期干旱胁迫会导致植物衰弱,并可能导致由非生物和生物因素引起的伤害和疾病。随着芒果基因组的公开,现在可以广泛开展与芒果干旱适应相关的基因组研究。在本研究中,使用“Alphonso”和“Tommy Atkins”品种(分别为 PRJNA487154 和 PRJNA450143)的全基因组序列 (WGS) 分析了芒果的全基因组干旱相关基因 (DRG)。使用 BLASTP,在“Alphonso”和“Tommy Atkins”的基因组中分别鉴定出 261 个和 257 个 DRG。这些基因中约 50% 与芒果对干旱的分子和生理适应有关。在干旱胁迫基因中,ABC 转运蛋白基因 ABCG40 在芒果中的同源物数量最多,其次是钙依赖性蛋白激酶基因 ZmCPK4 、 CPK21 和 CDPK7 ,以及质膜质子 ATPase OST2 。 DRG 的基因本体论 (GO) 分析表明,蛋白质结合、ATP 结合和 mRNA 结合是最常见的分子功能,而这些 DRG 的主要生物学过程与其对水分匮乏的反应有关。系统发育分析表明,“Alphonso”和“Tommy Atkins”中与干旱相关的蛋白质分别大致聚类为 7 个和 6 个主要分支。这项研究迄今为止提供了有关芒果全基因组 DRG 的最全面信息,可加强芒果和其他相关果树抗旱的标记辅助育种计划,以及未来结合有利等位基因来改善这种菲律宾重要水果作物的整体农艺特性。
面对不断增长的全球人口以及对安全粮食供应的日益增长的需求,现代农业已成为解决21世纪农业面临的复杂挑战的决定性力量。传统做法,同时满足不断增长的食物需求,通常会产生环境影响。现代农业管理,配备了尖端技术和数据驱动的方法,是粮食安全与环境可持续性之间的调解人。精确的农业技术(例如无人机和GPS引导的拖拉机)显示了当代农业的革命性影响。这些改进消除了废物,减少环境影响并支持可持续农业,同时优化资源使用。作物轮作和多样化是保护土壤健康,改善养分并确保长期可持续性的重要策略。现代农业的基石是通过涵盖的农作物和非植物农业等实践来促进土壤健康。水管理,准确的灌溉和抗旱作物品种解决了对水稀缺性的担忧,并促进了对水的明智使用。综合有害生物管理策略(IPM)通过强调生物控制并减少对化学农药的依赖,从而最大程度地降低了环境影响。现代农业采用了一种整体方法,包括可再生能源,再利用和生物多样性。这种全面的策略发展了一种循环经济,以最大程度地减少环境影响并最大程度地提高资源效率。现代农业强调社会正义和经济生存能力,支持公平的劳动实践,社区发展和信息转移。促进生态友好的农业实践的政府倡议强调了现代农业在确保后代可持续农业方面的重要性。
印度农业研究委员会(ICAR)为该国的农业发展和发展做出了贡献。田间作物和园艺作物的高产种类一直是理事会的标志,它为该国的粮食和营养安全做出了贡献。迈出了这一努力,在过去两年中发布了562种新的田间作物。是一种自豪感,富含蛋白质,维生素,矿物质和氨基酸的生物配合品种中有17种由Hon'ble总理于2020年10月16日致力于该国。在16种不同种类的农作物,动物和鱼类的基因组资源以及基因编辑中的基因组资源的产生方面取得了重大进展,以用于大米中的耕种者数量和谷物产量更高。鉴于我们致力于保存和改善土著动物品种的承诺,首次注册了16种动物品种,其中包括3种狗品种。为了更好地管理牲畜,家禽和鱼类的健康,开发了新的疫苗和诊断工具包,有些疫苗和诊断工具包已获得私人公司的许可进行商业生产。为了使鱼类生产多样化,对食物和观赏鱼类的诱发育种技术进行了标准化,并提供了用于开放式笼式农业的技术后台。新的综合农业系统模型和抗旱行动计划是针对不同州实现气候韧性的。42个新的农用机械和设备是为小型农业运营机械化而设计的。实施通过持续认证农业大学/大学,加强了农业教育的质量保证。
(1)水是地球上最重要的资源之一,但通常被认为是理所当然的。尽管它丰富,但现实是,只有一小部分世界水是新鲜的,可用于人类使用。随着人口增加,气候变化和工业需求的增加,我们水资源的压力正在增长。这不仅使节水不仅是集体责任,而且是至关重要的个人义务。每个人为保存水的努力可以显着影响未来子孙后代的这一重要资源(2)个人节水工作如此重要的主要原因之一是小动作的累积效应,这似乎是自身。但是,当乘以数百万人时,这些行动可能会导致大量的节水。例如,一次滴水的水龙头每天可以浪费15升水。想象一下,如果城市中的每个家庭只修复了一个漏水的水龙头,就可以节省水。这突出了集体个人行动减少水废物的力量。(3)此外,为节水提供的个人努力通常会导致更大的认识和教育。当个人采取措施节省水时,他们会更加意识到自己的用水和该资源的重要性。这种意识可以在社区内传播,激发他人采取类似的做法。例如,一个在家里安装节水设备的家庭可能会鼓励邻居和朋友也这样做,从而产生连锁反应。这种基层保护方法在大规模倡议可能缓慢执行或缺乏支持的领域中特别有效。(4)除了日常习惯外,个人还可以通过更重要的生活方式选择来有所作为。例如,选择在花园中抗旱的植物并支持水有效的农业都可以促进节水。农业,尤其是牲畜种植,是全球最大的水消费者之一。通过支持可持续的农业实践,个人可以间接减少食物的水足迹。
摘要 本简报概述了有机食品和农业运动对作物育种可持续性的理解。作为欧洲有机伞组织 IFOAM Organics Europe,以及欧盟机构中有机食品的代言人,我们撰写了这份文件,以评估和反驳欧盟委员会在植物育种可持续性特征方面狭隘而有问题的方法。欧盟委员会在所谓的“新基因组技术”(NGT)立法提案中对我们的农业食品系统的可持续性和创新的方法,特别是在育种领域,存在重大缺陷。产品或农业生产系统不能仅基于给定的植物品种而被宣布为“可持续”,更不用说特性了。此外,从抗虫到抗旱,基因工程对可持续性的所谓好处目前都是基于假设,仍然是理论上的行业承诺。虽然需要育种创新,但没有捷径可以规避我们食品系统的复杂性。因此,育种不应沦为使用基因工程。过去几十年有机农业的丰富经验表明,依靠多种策略和工具以及生态系统相互作用,从农业生态学角度看待我们的食品系统,才能创造长期的复原力。有机育种采用以生物多样性和生态系统健康为核心的系统方法,为农业的可持续性和创新提供了有弹性的途径。在本次简报中,两个案例研究展示了有机育种在向可持续生产系统转型方面的成功。有机育种采用包容性的参与式育种系统,提供了具有环境和社会经济效益的社会创新方法。这些方法与通过侵犯品种和性状的知识产权将遗传资源垄断到少数跨国公司手中形成鲜明对比,而这种垄断是通过基因工程合法化的。
摘要:脱落酸(ABA)参与调控抗旱性,而吡巴克汀抗性样(PYL)蛋白被称为脱落酸受体。为了阐明水稻中脱落酸受体之一的作用,通过 CRISPR / Cas9 在水稻中诱变 OsPYL9。基于位点特异性测序筛选出缺乏任何脱落酸靶标和 T-DNA 的纯合和杂合突变体植物,并用于形态生理学、分子和蛋白质组学分析。在胁迫条件下,突变株似乎积累了更高的脱落酸、抗氧化活性、叶绿素含量、叶片角质层蜡质和存活率,而丙二醛水平、气孔导度、蒸腾速率和维管束则较低。蛋白质组学分析发现总共有 324 种差异表达蛋白 (DEP),其中 184 种和 140 种分别上调和下调。OsPYL9 突变体在干旱和水分充足的田间条件下均表现出谷物产量增加。大多数与昼夜节律、干旱反应和活性氧有关的 DEP 在突变体植物中上调。京都基因和基因组百科全书 (KEGG) 分析显示 DEP 仅参与昼夜节律,基因本体论 (GO) 分析表明大多数 DEP 参与对非生物刺激的反应以及脱落酸激活的信号通路。蛋白质 GIGANTEA、Adagio 样和伪反应调节蛋白在蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 网络中表现出更高的相互作用。因此,总体结果表明CRISPR / Cas9产生的OsPYL9突变体具有提高水稻抗旱性和产量的潜力。此外,全局蛋白质组分析为水稻抗旱的分子机制提供了新的潜在生物标记和理解。
1 Taylor, Arnold。2020 年。致编辑的信。西方生产者。11 月 5 日。https://www.producer.com/opinion/letters-to-the- editor-november-5-2020 2 Health, Maximilian。2023 年。独家报道——首席执行官表示,Bioceres 将在巴西获胜后今年在阿根廷销售转基因小麦。路透社。3 月 7 日。https://www.msn.com/en-us/news/us/exclusive- bioceres-to-market-gmo-wheat-in-argentina-this-year-after- brazil-win-ceo-says/ar-AA18kZSM 3 GRAIN 等。2020 年。不要碰我们的面包!,11 月 5 日。https://grain.org/en/article/6548-hands-off-our-bread 4 法新社。 2020年。阿根廷成为第一个批准转基因小麦的国家。 10 月 8 日。https://uk.finance.yahoo。 com/news/argentina-becomes-first-country-approve-225711654。 html?guccounter=1 5 Agrofy 新闻,2021 年,Cómo sigue el proceso de aprobación del trigo容忍e a sequía de Bioceres?,11月11日。https://news.agrofy.com.ar/noticia/196695/como-sigue-proceso-aprobacion-trigo-tolerance-sequia-bioceres 6索姆万什,罗汉。 2020年。巴西Abitrigo警告阿根廷不要采用转基因小麦;有人对此举持怀疑态度。标普全球普氏能源资讯,10 月 14 日。https://www.spglobal.com/platts/en/market-insights/latest-news/agriculture/101420-brazils-abitrigo-warns-against-argentinas-gmo-wheat-adoption-some-skeptical-of-move 7 同上。 8 Donley, Arvin。2021 年。巴西批准进口转基因小麦粉。World-Grain.com。11 月 12 日。https://www.world-grain.com/articles/16102-brazil-approves-imports-of-gm-wheat-flour 9 参见全球低水平存在倡议,https://llp-gli.org/ 10 Bioceres。 2020. 新闻稿:Bioceres Crop Solutions Corp. 宣布阿根廷耐旱 HB4® 小麦获得监管机构批准。 10 月 8 日。https://investors.biocerescrops。 com/news/news-details/2020/Bioceres-Crop-Solutions-Corp.- 宣布监管批准抗旱-HB4- Wheat-in-Argentina/default.aspx 11 Plataforma Socioambiental – 阿根廷,2021 年。 Navidad sin transgénicos ¡No queremos Trigo HB4 en nuestro潘杜尔塞! 12 月 10 日。https://www.biodiversidadla.org/Recomendamos/Navidad-sin-transgenicos-!No-queremos-Trigo- HB4-en-nuestro-Pan-Dulce
7 月 25 日,欧洲法院 (ECJ) 裁定,通过 CRISPR 等现代诱变方式获得的生物体不属于欧盟转基因立法的豁免范围。因此,基因组编辑生物体必须遵守欧盟转基因立法的严格条件。这与法院总检察长在今年 1 月发表的意见形成了鲜明对比,该意见建议作出相反的裁决。我们对法院纯粹基于过程的立法解释感到遗憾,并得出结论,欧盟转基因立法没有正确反映当前的科学知识状态。通过精准育种进行简单和有针对性的基因组编辑且不含有外来基因的生物体至少与通过传统育种技术衍生的生物体一样安全。因此,我们呼吁所有欧洲当局迅速对这一裁决作出回应,并修改立法,使含有此类编辑的生物不受《转基因指令》规定的约束,而是属于适用于传统育种品种的监管制度。从长远来看,应彻底修订《转基因指令》,以正确反映生物技术的科学进步。欧洲和全球农业必须变得更加可持续的原因有很多。农业实践给我们的环境带来压力,我们面临着不断增长的人口(到 2050 年估计将增加到 100 亿张嘴要养活),气候变化给农作物带来了越来越大的挑战——2018 年夏季的气候测量强调了这一信息的紧迫性。时间是我们没有的奢侈品。减少农业对环境的影响并使农业适应不断变化的气候势在必行。例如,对快速变化和更恶劣环境更具耐受性的作物对于未来粮食生产方法的成功至关重要。为了应对这样的挑战并有效实现粮食生产目标,我们需要利用所有可用的知识和技术手段,因此也需要新技术,特别是生物技术。该领域的最新突破之一是精准育种,这是一种基于基因组编辑的创新作物育种方法。通过精准育种开发的作物可以帮助农民减少化肥和杀虫剂等投入。精准育种还可以考虑到特定地区的环境因素,使作物适应特定区域。例如拥有抗旱植物意味着无需增加耕地面积就能提高农作物产量。
执行摘要 阿根廷是全球转基因作物种植面积第三大的国家,种植的转基因大豆、玉米和棉花面积超过 2600 万公顷。转基因作物的商业化应用始于 1996 年,当时引进了耐除草剂的大豆,自那时起,转基因作物的种植面积就呈现了前所未有的增长:阿根廷种植的 99% 的大豆、99% 的玉米和 100% 的棉花都是转基因的。过去,阿根廷主要生产用于饲料和纤维的转基因作物,而现在,它已成为第一个将转基因小麦商业化的小麦出口大国,转基因小麦主要用于食品。HB4 小麦是 Bioceres 开发的一种抗旱转基因小麦品种,它携带着最初在向日葵中发现的基因。 2021 年 11 月,巴西国家生物安全委员会 (CTNBio) 一致批准了 HB4 小麦面粉的生物安全条件,并批准了其商业化。为了解决农民组织和出口商对该批准可能危及小麦出口的担忧,阿根廷政府在国家种子研究所 (INASE) 内设立了一个审计委员会。尽管巴西尚未批准以谷物或种子的形式进口和销售 HB4 小麦,但阿根廷政府认为授予 HB4 小麦面粉的生物安全批准符合主要市场批准的监管要求,并于 2022 年 5 月全面批准 HB4 种子商业化。Bioceres 表示,该公司将在基于身份保留的生产系统下生产 HB4 小麦,目前不会自由商业化。阿根廷的种子特许权使用费制度允许农民保存和重新种植种子,并且不为转基因种子提供知识产权保护。尽管进行了激烈的辩论,但国会并未在2019年10月选举之前通过新的种子法,自新冠疫情爆发以来,国会也未讨论该提案。中国是阿根廷生物技术农产品的主要出口市场,因此中国对转基因项目的批准仍然是阿根廷的首要贸易重点。自2015年以来,阿根廷政府(GOA)在批准每一项转基因大豆项目时都附带一个条件性声明,即该项目必须在中国获得批准后才能在国内商业化。2022年4月,中华人民共和国农业部批准进口和商业化转基因HB4大豆,为其在阿根廷的商业化铺平了道路。
1.Patil G 、Patel R、Jaat R、Pattanayak A、Jain P、Srinivasan R. (2009) 谷氨酰胺改善鹰嘴豆 (Cicer arietinum L.) 芽形态发生 Acta Physiologiae Plantarum 。1;31(5):1077-84。2.Patil G 、Deokar A、Jain PK、Thengane RJ 和 Srinivasan R (2009) 开发基于磷酸甘露糖异构酶的农杆菌介导鹰嘴豆 (Cicer arietinum L.) 转化系统 Plant Cell Reports , 28 (11), pp.1669-1676。3.Patil G, Nicander B (2013) 在小立碗藓中鉴定出 tRNA 异戊烯基转移酶家族的另外两个成员。植物分子生物学。1;82(4- 5):417-26。4.Deshmukh R, Sonah H, Patil G , Chen W, Prince S, Mutava R, Vuong T, Valliyodan B 和 Nguyen HT (2014) 整合组学方法,提高大豆对非生物胁迫的耐受性。植物科学前沿,5,第 244 页。5.Patil G、Valliyodan B、Deshmukh R、Prince S、Nicander B、Zhao M、Sonah H、Song L、Lin L、Chaudhary J、Liu Y、Nguyen H (2015) 大豆 (Glycine max) SWEET 基因家族:通过比较基因组学、转录组分析和全基因组重测序分析获得的见解。BMC Genomics,16 (1),第 520 页。6.Chen W, He S, Liu D, Patil GB , Zhai H, Wang F, Stephenson TJ, Wang Y, Wang B, Valliyodan B 和 Nguyen HT (2015) 甘薯香叶基香叶基焦磷酸合酶基因 IbGGPS 可增加拟南芥的类胡萝卜素含量并增强其渗透胁迫耐受性。PLoS One , 10 (9) 7.Prince SJ, Joshi T, Mutava RN, Syed N, Vitor, M, Patil G, Song L, Wang J, Lin L, Chen W, Shannon JG, Nguyen H (2015) 大豆品系抗旱转录组的比较分析,以对比冠层萎蔫。植物科学,240,第 65-78 页。8.Chaudhary、Patil GB、Sonah H、Deshmukh RK、Vuong TD、Valliyodan B 和 Nguyen HT (2015) 扩大组学资源以改善大豆种子组成性状。植物科学前沿,6,第 1021 页。9.Syed N、Prince S、Mutava R、Patil G*、Li S、Chen W、Babu V、Joshi T、Khan S 和 Nguyen H,(2015) 核心时钟、SUB1 和 ABAR 基因通过大豆中的可变剪接介导洪水和干旱反应。《实验植物学杂志》,66 (22),第 7129-7149 页。10.Prince SJ、Song L、Qiu D、dos Santos J、Chai C、Joshi T、Patil G、Valliyodan B、Vuong TD、Murphy M 和 Krampis K (2015) 大豆种质中根结构相关基因的遗传变异,是改良栽培大豆的潜在资源。11.12.BMC 基因组学,16 (1),第 132 页。Sonah H、Chavan S、Katara J、Chaudhary J、Kadam S、Patil G 和 Deshmukh R (2016) 谷物中木聚糖酶抑制蛋白 (XIP) 基因的全基因组鉴定和表征。Indian J. Genet。Plant Breed,76,第 159-166 页。Asekova S、Kulkarni K、Patil G、Kim M、Song J、Nguyen HT、Shannon J 和 Lee J (2016) 野生 (G. soja) 和栽培 (G. max) 大豆杂交种芽鲜重的遗传分析。Molecular Breeding,36 (7),第 103 页。13.Song L, Nguyen N, Deshmukh R, Patil GB , Prince S, Valliyodan B, Mutava R, Pike S, Gassmann W 和 Nguyen H, (2016) 大豆 TIP 基因家族分析和