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World File Search System豆科作物
植物生长促进细菌在豆科作物生产中的基因组机制
豆科植物富含蛋白质，是人类和动物的良好食物，具有很高的营养价值。植物生长促进菌（PGPR）是栖息在植物根际土壤中的微生物，有助于保持作物的健康状况、促进其生长并防止疾病的入侵。豆科植物根部产生的根系分泌物可以诱使微生物迁移到根际区域以进行其潜在活动，从而揭示了豆科植物与PGPR（根瘤菌）的共生关系。为了更好地了解豆科植物根际的PGPR，将使用各种基因组序列进行基因组分析，以观察土壤中的微生物群落及其功能。本综述讨论了植物促生根际细菌 (PGPR) 的比较基因组机制，揭示了植物生长促进、磷酸盐溶解、激素产生以及植物发育所需的植物促生基因等活动。本综述揭示了基因组学在改进基因分型数据收集方面的进展。此外，本综述还揭示了植物育种和其他涉及转录组学的分析在生物经济促进中的重要性。这项技术创新提高了作物在不利环境条件下的产量和营养需求。
野豌豆：一种耐旱、高蛋白、被忽视的豆科作物，具有作为可持续食物来源的潜力
预计到 2050 年，全球蛋白质需求将增长 50%。为了满足不断增长的需求并确保可持续性，需要温室气体排放低的蛋白质来源，而富含蛋白质的豆科植物种子有可能做出重大贡献。随着气候变化，像野豌豆 ( Vicia sativa ) 这样的豆科植物将供不应求，它们生长在边际种植区，耐旱，能适应多变的年度天气模式。野豌豆种子中存在的 γ-谷氨酰-β-氰基丙氨酸 (GBCA) 毒素无法消除，这阻碍了它几十年来作为人类和动物食品的利用，使这种高度适应性的物种成为“孤儿”豆科植物。然而，野豌豆基因组和转录组数据的可用性以及 CRISPR-Cas 基因组编辑技术的应用为消除 GBCA 毒素限制奠定了基础。在不久的将来，我们预计零毒素野豌豆品种将成为全球蛋白质需求的重要贡献者。
豆科植物泛基因组：作物改良的现状和范围
摘要：在过去十年中，由于基因组测序技术、组装算法和计算基因组学的进步，豆科植物基因组学研究发生了范式转变，这些进步使得构建主要豆科作物的高质量参考基因组组装成为可能。这些进步无疑促进了对许多豆科作物农艺重要性状背后的新遗传变异的鉴定。此外，这些强大的测序技术使我们能够使用“泛基因组分析”研究多个个体和物种水平的整个基因组的结构变异。本综述更新了构建各种豆科作物泛基因组组装的进展，并讨论了这些泛基因组的前景以及如何利用这些信息通过分子育种来改善各种具有经济重要性的性状，以增加豆科植物的遗传增益并应对日益严重的全球粮食危机。
固氮根瘤共生工程路线图
19 世纪末，人们发现豆科植物可与具有固氮作用的根瘤菌建立根瘤内共生关系。此后不久，人们提出了是否有可能将这种特性转移到非豆科作物的问题。在过去的一个世纪里，越来越多的知识为控制这种内共生的细胞、分子和遗传过程提供了独特的见解。此外，最近的系统基因组学研究发现了几种进化后具有专门控制根瘤形成和细菌感染功能的基因。然而，尽管拥有大量知识，但改造非豆科作物固氮结瘤特性的长期目标尚未实现。本综述讨论并强调了非豆科植物固氮结瘤的未解决问题和改造策略。
难以转化是豆科植物基因组编辑的障碍
植物基因组编辑是最近发现的一种定向诱变方法，已成为作物改良和基因功能研究的有前途的工具。过去十年中，许多基因组编辑植物已经出现，例如水稻、小麦和番茄。由于基因组编辑程序的初步步骤涉及基因转化，因此基因组编辑的适应性取决于基因工程的效率。因此，关于上述作物的报道很多，因为它们相对容易转化。豆科作物富含蛋白质，因此是大多数国家人类饮食中植物蛋白质的首选来源。然而，豆科植物的种植经常受到各种生物/非生物威胁，从而导致高产量损失。此外，某些豆科植物（如花生）含有过敏原，需要消除这些过敏原，因为它们剥夺了许多人从此类作物中获得好处的权利。某些豆科植物的进一步遗传变异有限。基因组编辑不仅可以提供对抗生物/非生物胁迫的解决方案，还可以产生理想的敲除和遗传变异。然而，除大豆、苜蓿和日本莲花外，关于其他豆科作物基因组编辑的报道较少。这是因为，除上述三种豆科作物外，大多数豆科植物的转化效率都很低。获得更多的基因组编辑事件是可取的，因为它提供了根据基因型/表型选择最佳候选者的选项，而没有脱靶突变的负担。消除基因工程的障碍将直接有助于提高基因组编辑率。因此，本综述旨在比较各种豆科植物的转化、编辑和再生效率，并讨论可用于提高豆科植物转化和基因组编辑率的各种解决方案。
___________________________________________________________________________________________________ ++ 助理教授; # 博士研究生院
豆科作物对全球粮食安全和可持续农业至关重要，它们提供必需的植物蛋白质和氨基酸，同时通过共生固氮作用提高土壤肥力。尽管豆科作物具有营养和生态意义，但它们的生产仍面临诸多挑战，包括产量低、易受生物和非生物胁迫以及气候变化对水和土地资源的影响。解决这些问题需要创新的解决方案，将传统育种与尖端生物技术方法相结合。豆科作物改良的最新进展是通过现代育种和基因组编辑技术实现的，例如 CRISPR/Cas9、TALEN 和 ZFN，这些技术可以进行精确修改，以提高农艺性状的适用性和遗传潜力。尤其是 CRISPR/Cas9，它已成为豆科育种的有力工具，可促进靶向突变、基因敲除和基因表达调控。该综述讨论了其在包括大豆、豇豆、鹰嘴豆和花生在内的各种豆科植物中的应用，以改善性状，例如，CRISPR/Cas9 已被用于增加花生中的油酸含量并改善大豆的光周期开花。农杆菌介导方法和基因枪技术等转化方案的进步以及组织培养和表型分析技术的改进正在帮助克服这些挑战。尽管取得了重大进展，但豆科植物转化和再生方面的挑战仍然存在，但组织培养方案和高通量表型分析的最新改进提高了这些基因组编辑技术的效率。它还探讨了将基因组编辑技术与传统育种计划相结合以加速遗传增益和开发生物强化、气候适应性强的豆科植物品种的潜力。通过利用豆科植物中广泛的遗传多样性并采用先进的基因组学工具，研究人员可以创造不仅产量高而且营养丰富且环境可持续的作物。将基因组编辑技术与传统育种相结合，为开发高产、营养丰富、气候适应性强的豆科植物品种铺平了道路。关键词：豆科植物；生物技术；基因组编辑；CRISPR/Cas9；农杆菌介导
超越 DNA 序列，改善植物的应激反应
1 土耳其尼代奥梅尔·哈利斯德米尔大学农业科学与技术学院农业遗传工程系，2 巴基斯坦拉合尔旁遮普大学分子生物学卓越中心，3 福建农林大学（FAFU）农学院豆科作物遗传与系统生物学中心/油料作物研究所，作物遗传、育种与综合利用教育部重点实验室，福州，4 巴基斯坦费萨拉巴德农业大学农学院植物病理学系，5 澳大利亚西澳大利亚州默多克默多克大学作物与食品创新中心国家农业生物技术中心，6 印度海得拉巴国际半干旱热带作物研究所（ICRISAT）基因组学与系统生物学卓越中心
CRISPR/Cas9 在大豆遗传改良中的作用
大豆是一种重要的豆科作物，主要用于提取油脂和蛋白质，可作为人类和牲畜的食物来源。我们还可以利用从大豆中获得的蛋白质来提取生物燃料。迫切需要增加对大豆的基因研究，以改良和提高产量。对大豆进行基因研究的一个重要原因是提高其对气候变化的适应能力。在现代，CRISPR/Cas9 已发展成为一种新兴技术，使我们能够操纵包括大豆在内的大多数作物中选定性状的基因。先进的生物技术工具被广泛用于提高作物产量、提高质量和产量、引入抗病虫害能力以及环保。本综述概述了 CRISPR/Cas9 的机制如何发挥作用，并简要讨论了 CRISPR/Cas9 扩大了大豆基因改良的研究范围。它还说明了一些我们可以使用 CRISPR/Cas9 改良大豆的现象。关键词：CRISPR/Cas9；遗传改良；大豆；基因编辑。
基因组变异图谱揭示了中国花生的多样性及其与 28 种农艺性状的关联
花生 (Arachis hypogaea L.) 是一种重要的异源四倍体油料和食用豆科作物。中国是世界上最大的花生生产国和消费国之一。然而，花生在中国的迁移和分化背后的基因组变异仍不清楚。本文我们基于对 390 个花生种质的重新测序报告了全基因组变异图，表明花生可能分别被引入中国南部和北部，形成了两个栽培中心。选择性扫描分析强调了花生改良过程中两个亚基因组之间的不对称选择。来自华南地区的经典谱系为研究人工选择对花生基因组的影响提供了背景。全基因组关联研究确定了 22,309 个与 28 个农艺性状的显著关联，包括植物结构和油脂生物合成的候选基因。我们的研究结果揭示了花生在中国的迁移和多样性，并为花生改良提供了宝贵的基因组资源。
利用现代生物技术工具对植物进行智能重编程以抵抗盐胁迫
a 作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室，油料作物研究所，豆科作物遗传与系统生物学中心，福建农林大学农学院，福州，中国；b 水稻生物学国家重点实验室，中国农业科学院，中国水稻研究所，浙江，中国；c 国家生物技术和基因工程研究所 (NIBGE)，巴基斯坦费萨拉巴德；d 扬州大学园艺与植物保护学院园艺系，扬州，中国；e 塞浦路斯理工大学农业科学、生物技术与食品科学系，塞浦路斯莱梅索斯；f 西澳大利亚大学 UWA 农业研究所，澳大利亚珀斯克劳利；g 作物多样化与遗传学，国际生物盐渍农业中心，阿拉伯联合酋长国迪拜； h 印度海得拉巴国际半干旱热带作物研究所 (ICRISAT) 基因组学和系统生物学卓越中心；i 澳大利亚默多克大学国家农业生物技术中心默多克作物和食品创新中心