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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。
多重基因组编辑技术将彻底改变植物生物学和作物改良
多重基因组编辑 (MGE) 技术是最近开发的多功能生物工程工具，用于高精度修改基因组中两个或多个特定 DNA 基因座。这些基因组编辑工具大大提高了在多个核苷酸水平上向目标基因组引入所需变化的可行性。特别是，基于成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/CRISPR 相关蛋白 (Cas) [CRISPR/Cas] 系统的 MGE 工具允许同时在一个或多个基因的多个基因座上精确地产生直接突变。MGE 正在增强植物分子生物学领域，并为彻底改变现代作物育种方法提供了能力，因为使用之前的基因组编辑工具（例如锌指核酸酶 (ZFN) 和转录激活因子样效应核酸酶 (TALEN)）几乎不可能在单碱基对水平上如此精确地编辑基因组。最近，研究人员不仅开始使用 MGE 工具来推进某些植物科学领域的基因组编辑应用，而且还试图解释和回答与植物生物学相关的基本问题。在这篇评论中，我们讨论了目前在开发和利用 MGE 工具方面取得的进展，重点介绍了 CRISPR/Cas9 发现后植物生物学的改进。此外，还介绍了涉及 CRISPR/Cas 应用以编辑多个基因座或基因的最新进展。最后，对 MGE 技术在推进作物改良计划方面的优势和重要性进行了深入分析。
花生鲜种子休眠：机制、因素及对作物改良的影响——综述
摘要：花生（Arachis hypogaea L.）是一种全球重要的油籽和豆科粮食作物。然而，最常见的西班牙束状花生品种缺乏鲜种子休眠（FSD），这对花生的产量和质量造成了重大障碍。鉴于其经济意义，目前正在研究模型系统中导致 FSD 的机制和因素，这对花生栽培具有重要意义。最近的评论强调了在揭示遗传控制、分子机制以及影响不同植物物种发芽和休眠的生理和环境因素方面取得的显著进展。在此背景下，我们研究了有关花生 FSD 的最新研究成果，重点关注与 FSD 相关的遗传因素。此外，我们还探讨了旨在培育优良基因型以加强花生改良的尝试。
西非和中非热带玉米营养品质遗传改良研究进展
摘要：发展中国家数百万人的饮食中普遍存在微量营养素缺乏症，需要采取有效的缓解措施。通过育种开发生物强化品种有望成为解决微量营养素缺乏症的可持续且经济实惠的解决方案。过去十年的育种工作已经产生了数十种生物强化开放授粉品种和杂交品种，适应不同的农业生态区。基因组学和分子工具的进步使得快速鉴定富含必需微量营养素（如维生素 A 原 (PVA)、铁 (Fe) 和锌 (Zn)）的玉米品种成为可能。利用多组学驱动的发现来发现大量营养性状背后的遗传因素对于将产品概况中的优质性状育种纳入主流至关重要。分子育种方案以及在育种流程的每个阶段整合新兴的组学工具对于提高遗传增益至关重要。近期阐明微量营养素代谢的势头应扩展到新的育种目标以及同时提高营养品质并减少主食作物中的抗营养因素。利用新技术建立涉及营养基因组学、基因组编辑和农艺生物强化的综合育种方法对于解决营养不安全问题至关重要。本综述强调了整合现代工具加速营养丰富玉米遗传改良的前景。
CRISPR 介导的油菜籽油改良技术：挑战与未来前景
油菜籽不仅可以提供大量具有高营养价值的食用油，还可以用作许多行业生产生物燃料的原料。因此，为了满足人类和工业的需求，迫切需要进行基因改变。尽管杂交和诱变等传统育种技术长期以来仍然是培育油菜良种的主要方法，但成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 正在成为最有价值的基因编辑技术之一，它可以实现精确的基因组工程，并为植物功能基因组学的研究开辟新的途径。虽然 CRISPR 已用于许多其他作物的遗传改良，但它有望成为油菜籽油改良的基因组编辑和分子设计的有效工具。这篇小型评论将讨论和总结过去和正在进行的使用 CRISPR 技术在油菜籽油改良和脂肪酸组成方面的研究和开发。此外，本文还将简要总结阻碍该工具效率的因素以及如何消除这些因素。本文还将考虑改进 CRISPR 技术以在油菜中获得更好的结果。这篇小综述将为使用 CRISPR 技术进行油菜油改良研究和遗传改良的研究人员打开新的窗口。
3D锂离子电池中电极的异质模型及其应用于改良的连续模型
摘要：锂离子细胞中多孔电极的微观结构强烈影响其电性化学性能。实验断层扫描技术来研究电极开发过程中的微观结构的昂贵且耗时。为了解决这个问题，提出了一种数值方法来创建数字形态以实现现实的微观结构。在这项研究中，提出了直接数学方法中的球形谐波来发展电极异质结构的虚拟3D形态。引入的方法提供了一个数值轻度的过程，可实现有效的迭代虚拟测试和优化。生成的形态模型被参数化以重现文献中观察到的NMC阴极微结构。电极模型允许评估微观结构的空间分辨几何，传输和电势特征。使用计算的特征来改善连续模型的参数化，作为最广泛使用的基于物理的模型。为此，锂箔/分离器/NMC半细胞的电化学阻抗光谱实际上是由异质和连续方法建模的。然后，就电化学阻抗光谱的动力学和传输特性而言，将修改的连续模型与异质模型作为基准进行了比较。修改的连续元模型在频率和时域都显示出改进的响应。
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）。
改良的复合生物降解覆盖物用于农作物生长和可持续农业
摘要：使用可生物降解的纤维作为常规聚光纤维的替代品已成为对抗农业白人污染的重要技术。解决了基于PBAT的可生物降解膜的拉伸强度，水蒸气屏障特性和降解期的缺点，该研究旨在创建一个可以改善PBATFIM的多样性的复合纤维。为此，研究引入了PBAT/PLA-PPC-PTLA三元混合系统。该系统将PBAT与PLA和PPC有效融合，这是通过电子显微镜测试证明的，表现出在混合纤维的表面和横截面上没有明显的缺陷。与纯PBAT可生物降解纤维相比，开发的三元混合系统的拉伸强度提高了58.62％，水蒸气屏障特性增强了70.33％，功能时期的扩展为30天。玉米作物的现场实验表明，经过改进的可生物降解膜更适合农业生产，因为它改善了热绝缘和湿度的保留，导致玉米产量增加了5.45％，接近传统的聚油管的产量。
盐河项目农业改良和电力区会议通知和议程
草案 2024 年 9 月 26 日 2024 年 9 月 26 日星期四上午 9:30，盐河项目农业改进和电力区（以下简称“区”）电力委员会会议在 SRP 行政大楼 Hoopes 董事会会议室召开，地址：亚利桑那州坦佩北米尔大道 1500 号。本次会议以面对面和电话会议的方式进行，符合公开会议法律准则。区和盐河谷用水者协会（以下简称“协会”）统称为 SRP。出席点名的委员会成员有主席 JM White Jr.；C. Clowes、RJ Miller、KL Mohr-Almeida、MV Pace 和 PE Rovey。缺席点名的委员会成员是副主席 LC Williams。出席的还有副总裁 CJ Dobson；董事会成员 RC Arnett、KJ Johnson、LD Rovey 和 SH Williams；理事会主席 JR Shelton；理事会联络员 GE Geiger；理事会成员 ML Farmer、EC Gorsegner、JW Lines、WP Schrader III 和 NJ Vanderwey；L. Arthanari、IR Avalos、MJ Burger、AP Chabrier、JD Coggins、AY Gilbert、CM Hallows、ZJ Heim、RO Hernandez、LF Hobaica、SA Horgen、VP Kisicki、MM Klein、KJ Lee、ML Martin、MR Maser、GA Mingura、KR Nielsen、RC Norlin、J. Oh、BA Olsen、DD Patterson、IC Perez、SA Perkinson、JM Pratt、KS Ramaley、JC Robertson、CM Sifuentes、SRP 的 MD Weber；Origis Energy 的 John Deese；Snell & Wilmer, LLP 的 Matt Derstine；Copper State Consulting Group 的 Ian Calkins；Interwest Energy Alliance 的 Ben Fitch-Fleischmann 和 Sam Johnston； Arevia Power 的 Roger Halbakken；NextEra Energy 的 Ashley Johnson；Tierra Strategy 的 Autumn Johnson；Plus Power 的 Nicholas Navarro；Strata Clean Energy 的 Samantha Salton 和 Bridget Sidwell；RWE 的 Zach Nelson；以及能源管理局 (TEA) 的 Laura Trolese。根据 ARS §38-431.02，公司秘书办公室的 Andrew Davis 已于 2024 年 9 月 24 日星期二上午 9:00 在亚利桑那州坦佩北米尔大道 1500 号 SRP 行政大楼张贴了电力委员会会议的通知和议程。主席 JM White Jr. 宣布会议开始。同意议程主席 JM White Jr. 请求委员会批准整个同意议程。
利用 CRISPR/Cas 基因组编辑技术改良马铃薯的最新进展与挑战
摘要 马铃薯 ( Solanum tuberosum L.) 在确保全球粮食和营养安全方面发挥着重要作用。生物和非生物胁迫都会对块茎产量产生负面影响，而酶促褐变和冷诱导甜化则会严重导致收获后品质损失。面对人口增长和气候变化的双重挑战，马铃薯改良对其可持续生产至关重要。然而，由于马铃薯具有多种特性，包括高杂合性、四体遗传、近交衰退和二倍体马铃薯的自交不亲和性，常规育种方法不足以在相对较短的时间内实现四倍体马铃薯品种的显著性状改良。CRISPR/Cas 介导的基因组编辑为开发具有高商业化潜力的新型马铃薯品种开辟了新的可能性。在这篇综述中，我们总结了优化基于 CRISPR/Cas 的马铃薯基因组编辑方法的最新进展，重点介绍了解决该物种具有挑战性的生物学问题的方法。我们还讨论了获得无转基因基因组编辑马铃薯品种的可行性，并探索了提高马铃薯抗逆性、营养价值、淀粉组成以及储存和加工特性的不同策略。总之，本综述深入了解了使用 CRISPR/Cas 技术进行马铃薯基因组编辑的最新进展、可能的瓶颈以及未来的研究方向。