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World File Search System燕麦
燕麦基因组——超级食物的序列
古罗马人曾将燕麦视为“病小麦”，不适合人类食用。但近年来，燕麦作为健康的超级食品和生活方式产品，重新受到人们的青睐。例如，纯素卡布奇诺含有燕麦奶，燕麦被用作植物性肉类替代品的蛋白质来源，而植物性肉类替代品是食品行业增长最快的市场之一。由于燕麦中混合链 β-葡聚糖纤维含量高，因此被宣传为可以降低胆固醇水平的特别健康食品。然而，对燕麦基因组资源的投资落后于小麦和大米等主要谷物。特别是，缺乏染色体级参考基因组，这限制了基于基因组学的农学重要性状（包括食品品质性状）的分子基础研究。
培育能够抵抗生物和非生物胁迫的燕麦
在世界谷物产量统计中，燕麦排在第六位，仅次于小麦、玉米、大米、大麦和高粱。在世界许多地方，燕麦不仅用作谷物，还用作饲料和草料，用作铺垫物、干草、半干草、青贮饲料和谷壳。燕麦作物的主要用途仍然是用作牲畜谷物饲料，平均占世界总使用量的 74% 左右。在印度，燕麦育种始于 20 世纪 80 年代，是印度西北部、中部和东部地区最重要的谷物饲料作物。作为饲料作物，燕麦具有优良的蛋白质质量、脂肪和矿物质含量。它是一种美味、多汁且营养丰富的作物。许多疾病会造成严重的直接损害，主要是饲料产量的降低。其中包括冠锈病、茎锈病和叶斑病等疾病。在超过 31 个野燕麦品种中，已从燕麦基因库中发现了多种抗冠锈病、秆锈病、白粉病、BYDY 等主要病害的抗性基因。人们正在广泛利用标记辅助选择 (MAS)、标记辅助回交 (MABC)、标记辅助基因聚合和标记辅助轮回选择 (MARS) 等多种育种策略将抗性基因渗入优良品种。随着新测序技术的进步和生物信息学的飞速发展，完整的燕麦基因组测序已不再遥不可及。燕麦基因组测序将为育种者开发大量基于序列的标记（如 SNP）铺平道路，这些标记将有助于通过利用连锁不平衡作图和基因组选择来识别抗病基因。
基因调整有望使燕麦更有营养、保质期更长
“这些发现为开发具有更高营养价值的燕麦和其他谷物作物品种铺平了道路，这些品种可以解决特定的健康问题，”领导这项研究的植物科学系副教授 Jaswinder Singh 解释道。
燕麦植物淀粉样蛋白可用于可持续功能材料
淀粉样蛋白功能材料由淀粉样蛋白纤维结构块制成，这些结构块由淀粉样蛋白天然蛋白或合成肽体外生产，具有多种功能，包括环境科学和生物医学、纳米技术和生物材料。然而，淀粉样蛋白的可持续和可负担来源仍然是大规模应用的瓶颈，迄今为止，人们的兴趣仍然主要局限于基础研究。植物来源的蛋白质因其天然丰富和对环境的影响小而成为理想的来源。在此，燕麦球蛋白（燕麦植物的主要蛋白质）被用于生产高质量的淀粉样蛋白纤维和基于其的功能材料。这些纤维显示出丰富的多链带状多态性和具有不可逆和可逆途径的纤维化过程。此外，作者还制造了燕麦淀粉样蛋白气凝胶、薄膜和膜，可用于水净化、传感器和图案化电极。展示了燕麦淀粉样蛋白相对于其他蛋白质来源的可持续性足迹，有望为先进材料和技术提供一个环境高效的平台。
燕麦（Avena sativa）中基于 CRISPR-Cas9 的高效基因编辑系统
（未经同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2025 年 1 月 28 日发布。；https://doi.org/10.1101/2025.01.26.633040 doi：bioRxiv preprint
1 4 基因组方法用于气候适应性育种......
燕麦（Avena sativa L.）在世界谷物产量中排名第六，主要作为一种多用途作物种植，可用作谷物、牧草和草料，或在世界许多地方作为轮作作物。最近的研究提高了其在人类营养和保健方面的潜在膳食价值。燕麦能很好地适应多种土壤类型，在酸性土壤中也能生长。世界燕麦产区集中在北纬 35-65º 和南纬 20 至 46º 之间。燕麦基因组庞大而复杂，在 4.12 Gb 到 12.6 Gb 之间。燕麦生产力受到许多疾病的影响，尽管冠锈病（Puccinia coronata f. sp. avenae）和秆锈病（Puccinia graminis f. sp. avenae）是全球主要疾病。本章重点回顾燕麦育种的主要发展及其影响，特别是气候或环境变化（主要是生物和非生物胁迫）给燕麦种植带来的挑战。下一代育种工具将有助于开发基因改良和操纵燕麦的方法，这将极大地帮助提高燕麦产量。尽管燕麦生物技术的发展速度与其他谷物相似，但仍落后。未来几十年，需要更多的基因组工具，从基因组辅助育种到基因组编辑工具，以改善资源，在气候变化下改良燕麦。
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TCP基因家族成员在植物生长和发育中发挥了多种功能，并以在该家族中发现的第一个三个家庭成员的命名，即TB1（Teosinte分支1），细胞增多菌（CYC）和增殖的细胞因子1/2（PCF1/2）。氮（N）是饲料产量的关键元素；但是，氮肥的过度应用可以增加农业生产成本和环境压力。因此，发现低N耐受基因的发现对于上燕麦种质和生态保护的遗传改善至关重要。燕麦（Avena sativa L.）是世界上的主要草饲料之一，但尚未对TCP基因的全基因组分析及其在低氮应激中的作用。这项研究使用生物信息学技术确定了燕麦TCP基因家族成员。它分析了他们的系统发育，基因结构分析和表达模式。结果表明，ASTCP基因家族包括49个成员，大多数ASTCP编码的蛋白是中性或酸性蛋白。系统发育树将ASTCP基因家族成员分类为三个亚家族，并且每个亚科具有不同的保守结构域和功能。此外，在ASTCP基因的启动子中检测到了多个与非生物应激，光反应和激素反应有关的启动子。从燕麦鉴定出的49个ASTCP基因在18个燕麦染色体上分布不均。这项研究为其他OAT属中TCP基因家族的未来深入研究提供了重要的基础，并揭示了改善基因利用率的新研究思想。实时定量聚合酶链反应（QRT-PCR）的结果表明，在低氮应激下，ASTCP基因在各种组织中具有不同的表达水平，这表明这些基因（例如ASTCP01，ASTCP03，ASTCP2222222222222222，和ASTCP38）在增长和发展中具有多个生长。总而言之，这项研究分析了ASTCP基因家族及其在全基因组水平低氮应激中的潜在功能，这为进一步分析燕麦中ASTCP基因的功能奠定了基础，并为探索燕麦中出色胁迫耐受性基因的理论基础提供了理论基础。
这是理想的谷物作物吗？
这是因为与大麦和小麦相比，燕麦圆锥花序具有很大的设置谷物的能力。不需要大量的圆锥花序来获得高晶粒。在低植物种群中，主茎上的圆锥体可能具有多达200粒，并且该植物还会在分ers上产生更多的圆锥花序，以补偿植物低的植物种群。燕麦对“补偿”的惊人意义在2010/2011年的胜利期间很明显，当时大多数燕麦作物都被霜冻造成了损害。尽管种群低至40-50植物/平方米的燕麦作物，以产生可接受的收率。尽管300-350植物/平方米仍然被认为是最佳植物人群。