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气候智能型番茄的基因组设计
摘要 番茄是世界上第一种被食用的蔬菜。它生长在非常不同的条件和地区，主要用于加工番茄的田间，而新鲜市场番茄通常在温室中生产。番茄面临着许多环境压力，包括生物压力和非生物压力。如今，许多新的基因组资源可用，从而加速了遗传进程。在本章中，我们将首先介绍培育气候智能型番茄的主要挑战。我们将介绍与生产力、果实质量和对环境压力的适应有关的育种目标，特别关注气候变化如何影响这些目标。在第二部分中，将介绍可用的遗传和基因组资源。然后将讨论传统和分子标记育种技术。然后将特别关注生态生理建模，这可能构成定义适应育种目标的新理想型的重要策略。最后，我们将说明如何实施新的生物技术工具以及如何使用它们来培育气候智能型番茄。 关键词：番茄，育种，生产力，生物胁迫，非生物胁迫，理想型，建模 1 简介 番茄是继马铃薯之后世界上第一种被食用的蔬菜。它已成为许多国家的重要食品。番茄主要有两种品种：用于加工业的有限生长番茄，仅在露地生产；用于新鲜市场的无限生长品种，可在从露地到受控条件的温室等各种条件下种植。番茄，Solanum lycopersicum L.，与马铃薯、茄子和辣椒同属茄科。它是一种自花授粉作物，具有中等大小（950 Mb）的二倍体（2n=2x=24）基因组。2012 年发表了一个高质量的参考基因组序列（番茄基因组联盟，2012 年）。番茄原产于南美洲，还有 12 种野生近缘种，可与栽培番茄品种杂交。存在几个大型遗传资源集合，这些基因库中保存了 70,000 多个品种。这些集合还包括科学资源，例如突变体集合或分离种群。长期以来，番茄也是遗传分析的典型物种。许多诱导重要表型变异的突变被发现并被克隆，许多抗病基因的功能也得到了表征。番茄也是果实发育和生理学的典型物种。它易于转化，是第一种生产和销售的转基因食品（Kramer 和 Redenbaugh，1994 年）。在本章中，我们将首先介绍培育气候智能番茄的主要挑战。与生产力相关的育种目标，我们将介绍水果品质和对环境压力的适应性，特别关注气候变化如何影响这些目标。第二部分将介绍可用的遗传和基因组资源。然后讨论传统和分子标记育种技术。然后，我们将特别关注生态生理建模，这可能是定义适应育种目标的新理想型的重要策略。最后，我们将说明如何实施新的生物技术工具以及如何将其用于培育气候智能型番茄。
指挥士官长 (CSM) Axel R. Nieves-Lopez 的军事生涯长达 23 年，1981 年 8 月出生于波多黎各的桑图尔塞。他于 2001 年 2 月参军，就读于位于德克萨斯州拉克兰空军基地的国防语言学院 (DLI)。同年晚些时候，他参加了在佐治亚州本宁堡（现称为摩尔堡）举行的单站单位训练，并于 2001 年 9 月以步兵身份毕业。他担任过从团队领导到一级军士的所有领导职务，担任过多个教官，并在海外担任过步兵顾问。CSM Nieves-Lopez 的职务包括布雷德利步兵车司机和步枪手、阿尔法连、第 2 营、第 8 步兵团、第 2 旅、第 4 步兵师 (MECH)； 101 空降师第 1 旅第 327 步兵团第 2 营阿尔法连队队长和班长；空降游骑兵训练旅第 4 营查理连队游骑兵教官；第 25 步兵师第 2 斯瑞克旅第 27 步兵团第 1 营排长；美国驻巴拿马大使馆安全与合作办公室步兵顾问；第 1 装甲师第 2 装甲旅第 6 步兵团第 1 营阿尔法连队和总部连队一级军士；佐治亚州斯图尔特堡 NCOLCOE 高级领导课程辅导员。最近担任第 199 步兵旅作战士官长。他曾三次部署支援伊拉克自由行动 (OIF)：OIF I（2003-2004 年）和 2n
指挥军士长 (CSM) Axel R. Nieves-Lopez 的军事生涯长达 23 年，1981 年 8 月出生于波多黎各圣图尔塞。他于 2001 年 2 月加入美国陆军，就读于德克萨斯州拉克兰空军基地的国防语言学院 (DLI)。同年晚些时候，他参加了佐治亚州本宁堡（现称为摩尔堡）的单站单位训练，并于 2001 年 9 月以步兵身份毕业。他担任过从团队领导到一级军士的所有领导职务，担任过多个教官，并担任过海外步兵顾问。CSM Nieves-Lopez 的职务包括第 4 步兵师 (MECH) 第 2 旅第 8 步兵团第 2 营 Alpha 连布雷德利步兵车驾驶员和步枪手；第 101 空降师第 1 旅第 327 步兵团第 2 营 Alpha 连小队队长和班长；空降游骑兵训练旅第 4 营 Charlie 连游骑兵教官；第 25 步兵师第 2 斯特赖克旅第 27 步兵团第 1 营排长；美国驻巴拿马大使馆安全与合作办公室步兵顾问；一级军士，阿尔法连和总部连，第 1 营，第 6 步兵团，第 2 装甲旅，第 1 装甲师；NCOLCOE 高级领导课程辅导员，佐治亚州斯图尔特堡。最近担任第 199 步兵旅作战军士长。他曾三次部署支援伊拉克自由行动 (OIF)：OIF I (2003-2004) 与第 8 步兵团第 2 营；OIF III (2005-2006) 和 OIF V (2007-2008) 与第 327 步兵团第 2 营。2014 年，他随第 1 营第 27 步兵团部署到太平洋通道，支持 PACOM 安全合作任务，参加与泰国、韩国和菲律宾军队的双边演习。CSM Nieves-Lopez 参加了专业军事教育 (PME) 系统的所有级别，包括高级领导课程 (HG)、空中突击、游骑兵、空降和探路者学校毕业生。他完成了战术认证课程、陆军基础教员课程、通用教师发展教员课程、丛林作战战术课程（澳大利亚）和丛林幸存者课程（澳大利亚）。毕业于军士长学院第 72 届。他已获得 57 个学分，获得领导力和劳动力发展学士学位。CSM Nieves-Lopez 与田纳西州克拉克斯维尔的 Brandi Marie Nieves 结婚已超过 18 年。他们有两个孩子，Elyssia 和 Mateo。他的奖章和勋章包括功绩服务奖章 2 橡树叶簇 (OLC)、陆军表彰奖章 (英勇)、陆军表彰奖章 (8 OLC)、陆军成就奖章 (5 OLC)、优良品行奖章 (第 7 次颁发)、国防服务奖章、伊拉克战役奖章 (3 战役之星)、全球反恐战争远征奖章、全球反恐战争服务奖章、韩国服务防御奖章、士官专业发展丝带 (数字 5) 陆军服务丝带、海外服务奖章 (第 5 次颁发)、战斗步兵徽章、专家步兵徽章、游骑兵徽章、跳伞员徽章、空中突击徽章、探路者徽章、智利跳伞员徽章和驾驶员徽章 (履带和轮式)。