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World File Search System稻瘟病
通过 CRISPR/ 增强对稻瘟病的抵抗力...
稻瘟病是影响全球水稻生产的最常见的破坏性疾病。宿主生物的抗性已成为控制稻瘟病最实用、最经济的方法。最近的研究表明，序列特异性核酸酶（有规律地聚集在一起）间隔短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 技术被认为是通过基因特异性基因组编辑增强作物的最成功和最有效的工具。然而，关于它们在改良优良水稻品种方面的应用报道并不多。在本研究中，我们描述了 Cas9-OsHDT-sgRNA 表达基因盒的开发，该基因盒靶向水稻中的 OsHDT701 基因并提高水稻的稻瘟病抗性。根据 Sanger 测序方法，这些植物的目标位置发生了缺失 (Del) 改变。我们证明，具有预期基因改变但没有移植 DNA 的突变系显示 OsHDT701 基因诱导的等位基因突变。用 M13 引物确认重组克隆。在突变纯合植物中，对植物的高度、大小、形状、叶片长度、穗长和叶片反应等表型和农艺性状进行了检查，以确定其抗稻瘟病性。与野生型植物相比，所有突变株系因病原体感染而引起的稻瘟病病变明显减少。此外，从外观上看，突变植物和野生植物在农艺性状方面没有显著差异。我们的研究结果表明，CRISPR/Cas9 基因编辑系统是一种增强水稻抗稻瘟病性的实用方法。
用于水稻病害管理的叶面杀菌剂
路易斯安那州气候温暖潮湿，适合多种水稻病害的流行和流行。水稻经常受到这些疾病的损害，导致产量、稻米质量和种植者收入大幅下降。种植者还因使用杀菌剂来控制这些疾病而遭受间接损失。路易斯安那州最重要和最常见的叶病包括由真菌 Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk 引起的纹枯病（图 1-2）。 (Rhizoctonia solani Kuhn) 引起的稻瘟病 (图 3-4)，由真菌 Pyricularia grisea Sacc. 引起的稻瘟病 (图 3-4)，由真菌 Sphaerulina oryzina Hara (Cercospora janseana (Racib) 0. Const.) 引起的窄褐斑病 (图 5)，由真菌 Cochiobolus miyabeanus (Ito & Kur.) Drech. 引起的褐斑病 (图 6)，由真菌 Entyloma oryzae H. & D. Sydow 引起的叶黑粉病 (图 7)，以及由真菌 Magnaporthe salvinii (Catt.) Krause & Webster (Sclerotium oryzae Catt.) (9, 11) 引起的茎腐病 (图 8)。在正常情况下，石楠病和稻瘟病是主要病害，严重到需要使用杀菌剂。然而，偶尔，茎腐病和窄褐斑病严重到需要治疗。通常，这些和其他轻微病害可以通过针对鞘疫病和稻瘟病管理的杀菌剂应用来减少。通过杀菌剂喷洒，管理这些轻微病害可以提高总产量和质量。
水稻抗稻瘟病基因的分子分析及对水稻叶瘟和穗瘟病反应的评估
摘要。在本次调查中，在印度卡纳塔克邦的 Ponnampet 和 Mandya 地区进行了稻瘟病反应的表型评估，结果表明，IR64、Jaya、KMP153、IR30864、Mandya Sona-1、Mandya Sona-2、KCP- 1、Dodda Byra 和 Malgudi Sanna 等水稻品种易受叶瘟和颈瘟的影响。此外，抗叶瘟的水稻品种如 KMP200、DHMAS70Q164-1b、Karibatta、Coimbatore Sanna 等仅对颈瘟表现出易感反应。相比之下，抗颈瘟的品种如 JyothixBR2655、Punkutt Kodi、Sirsi、222 和 Gangadale 也易受叶瘟的影响。只有一个品种 BR2655 对叶瘟和颈瘟病均表现出抗性。使用简单序列重复标记进行的基因型研究表明，通过分析所选水稻品种和来自不同生态区域的传统水稻品种的抗性基因分布和基因分型，使用等位基因特异性标记鉴定出 20 个主要的稻瘟病抗性基因。20 个主要稻瘟病抗性基因的单个基因频率从 10.34 到 100% 不等。Pi9 和 Pizt 基因中抗性基因分布频率分别较低和较高。本研究结果将有助于通过遗传学研究和植物-病原体相互作用制定提高稻瘟病抗性的策略。
非洲优良水稻品种的基因组编辑使其能够抵抗地方性和新兴的稻瘟病病原菌菌株
由水稻白叶枯病 (BB) 病原菌 (Xoo) 引起的水稻细菌性叶枯病威胁着全球粮食安全和小规模水稻生产者的生计。对来自亚洲、非洲和美洲的 Xoo 样本的分析表明，尽管全球大米贸易强劲，但其分布却呈现出令人惊讶的大陆隔离现象。本文，我们报告了坦桑尼亚前所未有的 BB 疫情。与地方性的 Xoo 不同，病原菌株携带针对蔗糖转运蛋白 SWEET11a 并抑制 Xa1 的亚洲型 TAL 效应物。系统基因组学将这些菌株与来自中国的 Xoo 菌株聚集在一起。非洲水稻品种没有携带合适的抗性基因。为了保护非洲水稻生产免受这种新出现的威胁，我们开发了一种混合 CRISPR-Cas9/Cpf1 系统来编辑东非优良品种 Komboka 的三个 SWEET 启动子中的六个 TALe 结合元素。经过编辑的品系表现出对亚洲和非洲Xoo菌株的广谱抗性，包括最近在坦桑尼亚发现的菌株。这一策略可能有助于保护全球水稻作物免受BB大流行的影响。
非洲优良水稻品种的基因组编辑使其能够抵抗地方性和新兴的稻瘟病病原菌菌株
1 杜塞尔多夫海因里希·海涅大学分子生理学研究所，德国杜塞尔多夫；2 国际水稻研究所，菲律宾洛斯巴尼奥斯；3 蒙彼利埃大学植物健康研究所 (PHIM)、IRD、CIRAD、INRAE、农业研究所，法国蒙彼利埃；4 密苏里大学邦德生命科学中心植物科学与技术部，美国哥伦比亚；5 坦桑尼亚农业研究所 (TARI)-Uyole 中心，坦桑尼亚联合共和国姆贝亚；6 国际水稻研究所，东部和南部非洲地区，肯尼亚内罗毕；7 国际水稻研究所 (IRRI)，非洲区域办事处，肯尼亚内罗毕；8 唐纳德·丹佛斯植物科学中心，美国圣路易斯；9 名古屋大学转化生物分子研究所，ITbM，日本名古屋
小米（Eleusine coracana）改良
印度 72 PR 高产、耐旱、耐盐、耐倒伏、耐寒、抗病（稻瘟病、疫病、花叶病、褐斑病、病毒病）和抗虫（抗螟虫、蚜虫、烟草夜蛾、蚜虫、耳毛虫和草虱）、营养品质较好、对光不敏感、适合灌溉和丘陵地区的品种
两种蚜虫调控的 b-1,3-葡聚糖酶基因突变......
植物中胼胝质沉积是由各种应激因素引起的，例如当植物受到食草动物和病原体的侵袭时。以蚜虫为例，蚜虫破坏的韧皮部筛管被胼胝质堵塞，预计会减少蚜虫对韧皮部汁液的接触，而蚜虫诱导的宿主植物中降解胼胝质的 b -1,3-葡聚糖酶基因上调可能会抵消这种对蚜虫表现的负面影响。我们用大麦突变体测试了这一假设，其中两个 b -1,3-葡聚糖酶基因（1636 和 1639）中的一个或两个已通过 CRISPR/Cas9 技术在 cv. Golden Promise 中发生突变。此前发现，这两个基因在易感大麦基因型中被谷物害虫 Rhopalosiphum padi L. 上调。测试了四个 1636/1639 双突变体、三个 1636 单突变体和两个 1639 单突变体系以及对照系的蚜虫抗性。所有突变体系均有单碱基插入，导致移码和提前终止密码子。四个双突变体系中的三个显示 b-1,3-葡聚糖酶活性显著降低，细菌鞭毛蛋白诱导导致双突变体叶片中胼胝质形成显著多于对照和单突变体系。然而，我们发现这些改良植物性状对大麦抗稻瘟病没有影响。已证实这两个基因在 Golden Promise 中均被稻瘟病上调。基因 1637 是另一种已知在稻瘟病菌中上调的 b-1,3-葡聚糖酶基因，与对照系相比，该基因在双突变系中的表达更高。由于这些蛋白质的韧皮部浓度未知，因此很难判断这是否可以弥补双突变体中 b-1,3-葡聚糖酶活性的普遍降低。
利用 CRISPR/Cas9 靶向敲除水稻易感基因 OsDjA2 和 OsERF104 揭示稻瘟病抗性的替代来源
Fabiano TPKT ÁVORA 1, 2 , Anne Cécile MEUNIER 3, 4 , Aurore V ERNET 3, 4 , Murielle P ORTEFAIX 3, 4 , Joëlle M ILAZZO 5, 6 , Henri A DREIT 5, 6 , Didier T HARREAU 5, 6 , Octávio L. FRANCO 7, 8 , Angela M EHTA 2 ( 1 巴西茹伊斯迪福拉联邦大学遗传学与生物技术系，茹伊斯迪福拉-MG 36036330，巴西； 2 巴西农业技术公司遗传资源与生物技术，巴西利亚-DF 70770-917，巴西； 3 CIRAD，UMR AGAP 34398 Montpellier Cedex 5，法国； 4 蒙彼利埃大学，CIRAD-INRAe-Institut Agro，蒙彼利埃 34000，法国；5 CIRAD，UMR PIM，TA A120/K，F 34398，蒙彼利埃，法国；6 蒙彼利埃植物健康研究所 - PHIM，蒙彼利埃大学，CIRAD，INRA，IRD，蒙彼利埃 SupAgro，蒙彼利埃 34398，法国；7 蛋白质组学分析中心，基因组科学和生物技术研究生院，巴西利亚天主教大学，巴西利亚-DF 71966-900，巴西；8 S-Inova Biotech，Dom Bosco 天主教大学，Campo Grande-MS 79117-900，巴西）
迫切需要进行基因组监测来控制蔓延各大洲的小麦瘟病疫情
我们对小麦的依赖程度很高；小麦是世界 35% 人口的主食，全球 25% 的小麦用于牲畜饲料和工业用途。然而，病虫害造成的产量损失平均超过 20% [1]。令人担忧的是，由稻瘟病引起的稻瘟病有可能引发大流行，造成进一步的损失并导致全球粮食不安全。麦瘟病最初于 1985 年在巴西发现，随后通过国际贸易蔓延到主要小麦产区以及其他南美国家、孟加拉国和赞比亚（图 1）[2]。麦瘟病造成了灾难性的农作物损失：玻利维亚的农作物损失了 69%；在南美洲南锥体地区，产量损失高达 100%；2016 年，孟加拉国爆发麦瘟病，产量减产高达 51%。显然，麦瘟病的进一步蔓延将严重损害世界粮食安全。基因组监测为及时识别和追踪这种疾病的传播提供了重要信息。世界卫生组织最近发布了全球基因组监测战略，对具有大流行和流行潜力的病原体进行全球基因组监测 [3]。麦瘟病是基因组监测的主要候选对象，但这很有挑战性。快速有效的监测取决于对“现场”病原体的快速准确识别，以及广泛且无边界的数据共享和分析。SARS-CoV-2 大流行表明我们有能力建立这样的监测网络（例如 COG-UK），虽然建立这样的网络并不容易，但我们尚未看到针对真菌疾病建立这样的网络。 Latorre 及其同事认为，迫切需要进行基因组监测，以追踪和减轻小麦瘟病在南美洲以外的传播，并出色地证明了基因组数据对小麦瘟病流行病学监测的实用性 [ 4 ]。通过从全基因组序列数据（84 个 SNP）中选择一组有区别的市场，他们证实小麦瘟病的克隆谱系 B71 已在两个独立的场合从遗传多样的南美洲人群传播到赞比亚和孟加拉国，并具有大流行潜力。全球