C-SL、Y-CL、JS 和 M-CS 构思并设计了实验。C-TH 和 Y-61 HY 进行了 CRISPR-Cas9 实验。C-TH、Y-HY、Q-WC、J-JY 和 F-HW 62 进行了原生质体再生、细胞生物学、分子生物学和靶向 63 诱变实验。SL 进行了 SpCas9 纯化。Y-LW 进行了 WGS 64 文库制备和 qPCR 分析。P-XZ 和 Y-CL 进行了生物信息学 65 分析。Y-HC、C-TH、C-SL、Q-WC 和 F-HW 进行了病毒相关分析。C-66 TH 进行了细胞生物学。C-TH 和 S-IL 进行了嫁接。JS、M-CS、Y-CL 和 67 C-SL 在所有合著者的帮助下撰写了手稿。所有作者都阅读并 68 批准了最终手稿。69
寻找环境友好的产品以减少农作物对合成化肥的依赖提出了一个新的挑战。本研究旨在隔离和选择有效的天然PGPB,以减少对合成NPK肥料的依赖。从红树林(Avicennia Marina)的沉积物和根中分离出41种细菌,并在体外条件下评估其PGP特征。,只选择了两种兼容的杆菌菌株,以单独使用并混合使用以促进番茄幼苗的生长。在锅中以不同的合成NPK施肥率(0、50和100%NPK)评估了在土壤中应用的三种接种剂的效率。实验是在具有三个复制的完全随机设计中设置的。结果表明,几乎所有研究的参数显着增加了不同的接种剂。但是,它们的有效性与合成受精的应用率密切相关。应用细菌接种剂,仅50%NPK显着提高了植物高度(44-51%),数字生物量(60-86%),叶面积(77-87%),绿色平均水平(29-36%)(29-36%),归一化差异植被指数(29%),芽干重量(82-92--92--92-植物)和根干的重量(160)。关于光合活性,这种处理对叶绿素A(25-31%),叶绿素B(34-39%)和类胡萝卜素(45-49%)的浓度显示出积极影响。有趣的是,这些增加确保了与给定100%NPK的对照植物相似或更高的最高值。此外,在接种50%NPK的细菌混合物的植物中记录了番茄芽中N,P,K,Cu,Fe,Zn和Ca的最高积累。在第一次证明,天然PGP细菌衍生自红树林植物物种A.码头对番茄幼苗的质量产生了积极影响,同时降低了50%的NPK。
杂种优势描述的是杂交植株相对于其亲本的产量和稳健性增加,是现代作物育种的基石 1 。除双亲杂种优势外,在玉米、马铃薯和苜蓿中还观察到同源多倍体渐进杂种优势 (APH),当来自四个不同祖父母的基因组片段组合时,会产生额外的杂种优势效应 2 。APH 尚未在商业育种中得到充分利用,因为减数分裂会重新分配基因型,并且无法生产受益于 APH 的基因一致的种子。先前在拟南芥和水稻中建立的“有丝分裂而非减数分裂”(MiMe) 系统可产生克隆的、未减数的配子 3 – 7 ,但尚未在双子叶作物中建立或在设计多倍体基因组工程中进行测试。在这里,我们建立了番茄多倍体基因组设计,通过两个不同杂交亲本产生的克隆配子的杂交,实现了四种预定义基因组单倍型的可控组合。我们着手在番茄中建立 MiMe 系统,以可控的方式产生克隆配子。基于对番茄减数分裂突变体的基本了解(补充说明 1),我们发现可以通过 SlSPO11-1、SlREC8 和 SlTAM 的突变在自交系番茄中建立功能性 MiMe 系统(图 1a-c、扩展数据图 1 和 2、补充图 1-16 和补充表 1-4)。我们在三种杂交番茄基因型中实施了 MiMe 系统,包括 Moneyberg-TMV ⨯ Micro-Tom (MbTMV-MT) 模型杂交品种、枣番茄商业杂交品种‘Funtelle’和串番茄商业杂交品种‘Maxeza’(图 1a-c)。我们鉴定出两个独立的 MbTMV-MT、三个独立的 Funtelle 和三个独立的 Maxeza 品系,它们在 SlSPO11-1、SlREC8 和
甾体糖苷生物碱 (SGA) 通常存在于茄属植物中,是番茄 (Solanum lycopersicum)、马铃薯 (Solanum tuberosum) 和茄子 (Solanum melongena) 等茄属粮食作物 (Harrison 1990; Helmut 1998; Petersen et al. 1993) 中的已知有毒物质(图 1)。由于 SGA 对真菌、细菌、昆虫和动物具有毒性,因此被认为在抵御多种病原体和捕食者方面发挥着防御作用(Friedman 2002、2006)。土豆是全球第四大重要作物,然而,土豆含有有毒的 SGA,例如 α-茄碱和 α-卡茄碱。 SGA 主要存在于芽菜和绿色马铃薯中(特别是靠近皮的部分),如果马铃薯管理不当(例如暴露在光线下),它们的积累就会增加。虽然少量的 SGA 只会导致难闻的味道,但摄入大量则会引起食物中毒。番茄的绿色组织(例如叶子和未成熟果实)中主要的 SGA 是 α-番茄碱和脱氢番茄碱(Friedman 2002)。然而,在番茄果实成熟过程中,未成熟果实中积累的 α-番茄碱会被代谢并转化为无毒无苦味的 SGA esculeoside A(Iijima 等人 2009)。茄子主要产生 α-茄碱和 α-茄精(Sánchez-Mata 等人 2010)。此外,多种 SGA,例如脱米辛(S. acaule)和瘦素 I 和 II(S.
收到日期:2021 年 11 月 8 日 番茄 ( Solanum lycopersicum ) 是一种营养丰富的食物,含有各种次生化合物,对健康有很大益处。番茄果实的糖含量部分是通过调节和分解果实和发育过程中的蔗糖来控制的。细胞壁转化酶 (CWI) 将蔗糖水解成单糖并将其运输到细胞质中,这意味着番茄的糖含量受 CWI 调控。同时,由于这种基因抑制是由 CIF1 基因的产物诱导的,因此 CIF1 基因的失活可能会增强番茄中的糖合成。目前,CRISPR/Cas9 系统是一种最先进的技术,在基因编辑方面具有广泛的应用和高精度。在本研究中,设计了适合 CIF1 基因的 gRNA 来构建表达构建体。将 pRGEB31-CIF1G2 质粒中的该表达系统引入到 DH10B 大肠杆菌菌株中。随后,携带该表达系统的载体成功转移到EHA105农杆菌菌株中。进一步地,含有载体pRGEB31-CIF1G2的农杆菌株系可用于在基因编辑的Tiny-Tim番茄株系中产生所需性状。
TNAU 注册主任 R. Thamizh Vendan 博士在就职演讲中介绍了革命性的 CRISPR/Cas9 技术开发新植物品种的情况。他介绍了 CRISPR 技术的广泛应用,包括开发产量提高、抗病性、气候适应性、抗除草剂、不易褐变的蘑菇、高营养水稻、小麦、芥菜和小米等作物。他强调了 TNAU 在基因组编辑方面的开创性工作。TNAU 开展的水稻基因组编辑工作导致了芳香水稻、抗东格鲁病水稻和细菌性叶枯病水稻的开发。他补充说,TNAU 正在积极开展番茄基因组编辑领域的工作,以开发具有更长果实保质期的无梗番茄、具有番茄卷叶病毒抗性的番茄、耐盐和抗黄螟的水稻。
在本研究中,通过刺激番茄植物中生化防御和生理生物化学性能,研究了促进真菌植物生长(PGPF)的改善能力。从Beta ufgaris Rotosphere培养的土壤(Tamiya,Fayoum省,埃及)中总共分离了25种真菌分离株。这些真菌分离株的特征是某些植物生长促进活性代谢产物的产生,从而增强植物生长并抑制疾病。选择了四种真菌分离株作为植物生长促进最多的。四个真菌分离株在形态上被鉴定为尼日尔曲霉,弗拉夫斯,粘液sp。和青霉sp。在温室条件下,用这些真菌治疗的番茄植物分别对枯萎病显着降低。生化防御,例如渗透压,氧化应激和抗氧化剂酶的活性,在种植后60天进行。结果表明,氧化孢子菌株对番茄植物的高度破坏性作用为PDI 87.5%。此外,适用于感染番茄的PGPF滤液改善了渗透液,总苯酚和抗坏血酸。有趣的是,枯萎病对番茄植物的有害影响大大降低了,从降低的MDA和H 2 O 2水平可以明显看出。因此,这些结果强调,土壤含有拮抗真菌提供了几种植物生长 - 促进真菌(PGPF),可以将其作为番茄植物中强大的生物控制剂利用,以针对紫红色枯萎病。Biostimulans包括非致病性关键词:促进真菌的植物生长;镰刀菌;生物压力,生化防御。在气候变化的威胁和病原体的传播,提高农作物生产力并避免使用化学农药的情况下引入引入是农业行业的主要问题[1]。真菌疾病是许多国家对农作物造成严重损害的最危险的生物学压力之一[2]。最著名的真菌疾病病原体之一,镰刀菌,会对农作物,尤其是蔬菜作物产生负面影响[3-5]。然而,通过番茄生长的所有阶段,氧气孢子菌引起的真菌枯萎病[6,7]。番茄被认为是埃及最重要的作物之一,用于局部喂养和出口[8]。考虑到番茄作物的重要性,开发了提高对生物胁迫(例如真菌等生物压力)的新管理方法的发展,可能有助于增强安全且不含有害化学农药的全球粮食生产[9]。一致认为,可以通过外部喷洒生物和非生物刺激或诱导剂来激活植物感染的植物免疫。
在后院的番茄园里,我把事情安排得简单而不政治化:口袋里装着番茄胶带,干净的剪刀用来修剪根茎,一把锄头,几根旧竹竿用来帮助黄瓜藤回到它们应该在的棚架上。棚架是黄瓜生长的最佳方式。你可以看到黄瓜,它们很容易采摘。而且它们不会藏在地上的叶子下面,在那里被遗忘的种子会结籽并压死藤蔓。西红柿?把它们关在笼子里或用木桩固定。洋葱排成一排。还有罗勒。我只需要找到一棵凤尾鱼树——谁不喜欢番茄洋葱沙拉里的凤尾鱼呢?早上我去的院子里,鸟儿在歌唱,但有一件事我听不到:政治。西红柿不擅长表现美德。洋葱不会抱怨仇恨邮件。它们不会抱怨罗勒说的话。黄瓜呢?它们按照指令行事。它们不会聚众闹事,要求最高法院无视法律——这样他们就能得到想要的东西——然后把花园变成一片混乱的杂草丛。我不会容忍这种行为。我是这里的首席大法官。它们得到的只是水、肥料、几句鼓励和关爱。但法律就是法律。在法律的最后,有一个神圣的条款允许我吃掉它们。所以它们等着我,早上戴着软帽的男人。几周前,我发现了一株野番茄,让它活了下来,难道我不够仁慈吗?它一定是从一颗掉落的种子中发芽的。一位同事的父亲是农民,去年他给了我一株他的传家宝番茄植株。我把它种在前排。野番茄可能就是其中之一。与此同时,神犬宙斯把兔子赶走了。今年的兔子大军规模庞大,肉多,而且特别愚蠢。有一只特别愚蠢的兔子开始在里面挖窝
控制土传疾病是番茄生产的主要问题之一。本研究旨在调查使用富含细菌和真菌的蚯蚓堆肥对感染根结线虫 (Meloidogyne javanica) 和枯萎病 (Fusarium oxysporum) 的番茄植株生长参数的影响。蚯蚓堆肥的应用量包括控制量、最佳量和过量量。生物防治剂是菌根真菌 (Glomus mosseae) 和两种拮抗细菌 (枯草芽孢杆菌和恶臭假单胞菌)。这些生物防治剂可单独使用、二元组合使用,也可在不同蚯蚓堆肥应用量下以三元组合使用。实验结束时测量了生长参数,包括茎干湿重、根干湿重和叶绿素指数。结果表明,在两种水平上施用蚯蚓堆肥以及在所有组合处理中接种生物防治剂,显著 (P < 0.001) 改善了感染病原体的植物的生长参数。在两种水平的蚯蚓堆肥和感染镰刀菌的三种生物防治剂组合中获得的大多数研究参数最高,而在蚯蚓堆肥施用和生物防治剂以及感染两种病原体的对照条件下获得的生长参数最低。总体而言,我们的研究结果表明,蚯蚓堆肥和生物防治剂的组合使用在提高番茄植株对根结线虫和镰刀菌的防御能力方面具有显著效果,因此可以提高植株的生长水平。