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1 2 蒺藜苜蓿根瘤的定向诱变——...
1 2使用农业杆菌的诱变特异性半胱氨酸（NCR）基因3植物生物学，生物学研究中心，EötvösLóránd研究网络，匈牙利12 SZEGED，匈牙利13 2遗传学和生物技术研究所，匈牙利农业与生命大学14科学14科学，匈牙利15 16 17 16 17 16 17 18 19 20 20 20 21 21 22 22 23 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 25 2 25 29 * bg and jb and jud撰写。 30 31 通讯作者：Péter Kaló，电子邮箱：kalo.peter@brc.hu 32 33 ORCID ID： 34 35 Peter Kalo：0000-0002-0404-8904 36 Berivan Güngör：0000-0002-5612-1130 37 János Barnabás Biró：0000-0001-8851-0387 38 Agota Domonkos：0000-0003-4017-0605 39 Beatrix Horvath：0000-0001-8499-568X 40 41 42 43
![植物生物技术 23.0610a (2023) [adv.pub.]](/simg/9\97afeeb23ebea0b82af27865df6926539b17dae3.webp)
植物生物技术 23.0610a (2023) [adv.pub.]
摘要 大豆种子性状的遗传改良对于开发满足大豆作为食品、饲料作物和工业产品需求的新品种非常重要。目前，大量大豆基因组序列可供公众获取。这些基因组序列信息为设计基因组方法来改善大豆性状提供了重要机会。基因组编辑代表了生物技术的重大进步。通过基因组编辑产生大豆突变体通常是通过农杆菌介导或基因枪转化平台实现的，这些平台已针对各种大豆基因型进行了优化。目前，成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/CRISPR 相关核酸内切酶 9 (Cas9) 系统代表了基因组编辑的重大进步，用于改善大豆的性状，例如脂肪酸组成、蛋白质含量和组成、风味、消化率、大小和种皮颜色。在这篇综述中，我们总结了通过基因组编辑改善大豆种子性状的最新进展。我们还讨论了使用CRISPR/Cas9系统和转化平台进行基因组编辑的特点。
易转化普通小麦品种‘Fielder’的染色体规模基因组组装
我们已为六倍体普通小麦品种“Fielder”建立了高质量的染色体水平基因组组装，Fielder 是美国软质白色糕点型小麦，于 1974 年推出，以易受农杆菌介导的转化和基因组编辑而闻名。使用 HiFi 方法的 PacBio 环状共识测序获得了准确的长读序列。使用 hifiasm 组装器组装的 16 个 SMRT 细胞的序列读数产生了 N50 大于 20 Mb 的组装体。我们使用 Omni-C 染色体构象捕获技术将重叠群排序为染色体水平组装体，得到 21 个伪分子，累计大小为 14.7，未锚定重叠群为 0.3 Gb。对含有已编辑的种子休眠基因 TaQsd1 的转基因小麦植物的已发表短读段进行定位，确定了转基因插入小麦染色体的四个位置。在伪分子中检测向导 RNA 序列为脱靶突变诱导提供了候选。这些结果证明了使用 PacBio HiFi 读段进行染色体规模组装的效率及其在小麦基因组编辑研究中的应用。
CRISPR 核糖核蛋白介导的植物基因工程
CRISPR 衍生的生物技术彻底改变了基因工程领域，并已广泛应用于基础植物研究和作物改良。常用的农杆菌或粒子轰击介导的转化方法用于传递质粒编码的 CRISPR 试剂，可导致外源重组 DNA 的整合和潜在的脱靶诱变。编辑效率也高度依赖于表达盒及其基因组插入位点的设计。使用 CRISPR 核糖核蛋白 (RNP) 进行基因工程已成为一种有吸引力的方法，具有许多优势：无 DNA/转基因编辑、最小的脱靶效应、由于 RNP 快速降解而降低毒性以及能够在保持高编辑效率的同时滴定其剂量。尽管 RNP 介导的基因工程已在许多植物物种中得到证实，但其编辑效率仍然不高，并且由于植物再生和选择的困难，其在许多物种中的应用受到限制。在这篇综述中，我们总结了 RNP 介导的植物基因工程的当前发展和挑战，并提供了未来的研究方向，以扩大该技术的使用。
快速且高效的形态学基因介导的六倍小麦转化
成功使用了形态学调节基因，ZM-BABY BOOM（ZMBBM）和ZM-WUSCHEL2（ZMWUS2），用于农杆菌介导的玉米（Zea Mays L.）和高粱（Sorghum Bicolor L.）的玉米转化（Zea Mays L.在这里，我们报告了两种形态学基因介导的小麦转化方法，无论是否有或没有形态学和标记基因切除。这些方法分别产生高达58％和75％的独立转化效率。在这两种情况下，用于产生转基因植物的组织培养时间从80天显着降低到近50天。此外，通过消除了消除胚胎轴切除的需求，绕开了延长愈伤组织形成的双重选择步骤的必要性，从而使该过程减少了劳动密集型，更高的劳动力，更高的劳动力，更高的劳动力，更高的劳动力，更具成本效益。此外，我们证明了这些方法的灵活性，并使用除草剂（磷酸素，乙酰硫磺磺酮）和抗生素（G418）选择了多种基因型的高质量转基因事件。
12 种桉树的再生和农杆菌介导的遗传转化
摘要 桉树属有 900 多个品种和杂交种，其中许多是珍贵的速生硬木。由于其经济重要性，桉树是较早被破译基因组的树种之一。然而，缺乏有效的遗传转化系统严重制约了该植物的功能基因组学研究。桉树再生和转化的成功在很大程度上取决于基因型和外植体。在本研究中，我们系统地筛选了 12 个桉树品种的 26 个基因型，试图获得具有高再生潜力的桉树基因型。我们开发了两种常见的再生培养基，可用于大多数受试桉树基因型的播种下胚轴和克隆的节间作为外植体。然后，我们使用 DsRed2 作为遗传转化效率测试的视觉标记。我们的结果表明，E. camaldulen 和 E. robusta 适合进行遗传转化。最后，我们分别使用播种下胚轴和克隆节间成功地建立了稳定的农杆菌介导的桉树和桉树的遗传转化程序。总之，我们的研究为桉树的无性繁殖、基因转化、基于 CRISPR 的基因诱变、激活和抑制以及基因的功能表征提供了有价值的手段。
托马斯·B·雅各布斯
明尼苏达大学精准植物基因组学中心（网络研讨会） 印度海得拉巴大学植物科学系，CRISPR/Cas9 介导的植物基因编辑实践培训（网络研讨会） 德国知识产权保护协会 (GRUR) 年会（网络研讨会） 作物转化基因组编辑大师班（网络研讨会） Plantae 呈现网络研讨会系列 爱荷华州立大学作物生物工程（网络研讨会） 2020 年植物基因组工程基石研讨会，美国科罗拉多州 2019 年美国植物生物学会，美国加利福尼亚州 2018 年农杆菌 2018，比利时根特 国际植物发育博士学院，德国雷茨巴赫 2017 年植物和动物基因组 XXV，美国加利福尼亚州 VI 巴西植物分子遗传学研讨会，巴西欧鲁普雷图 国际生物和综合控制组织，比利时根特 农产品研发，阿姆斯特丹，荷兰 2016 植物和动物基因组 XXIV，美国加利福尼亚州 VIB 课程，基于 CRISPR 的基因组工程 2015 大豆精准基因组学和突变体查找器 爱荷华州作物生物工程联盟会议：基因组编辑：基础和应用 2014 大豆分子细胞生物学双年会 2013 南加州大学艾肯分校秋季生物学研讨会系列 2012 体外生物学学会会议，美国华盛顿州
CBI 删除的副本 Hjelle Advisors, LLC 2023 年 4 月 25 日，......
为了生成基因编辑的无转基因大豆植物，设计了多个 sgRNA（单向导 RNA），并将其用于靶向 GmNF-YC4-1（Glyma.06G169600）启动子中的不同区域。使用农杆菌介导的转化将 Cas9 和多达六个向导 RNA 表达盒引入稳定转化的大豆植物中。使用 PacBio DNA 序列分析检测了 GmNF-YC4 启动子中含有缺失的 T0 植物。使用 PCR 分析和 DNA 测序检查了由 T0 植物自花授粉产生的 T1、T2 和 T3 植物，以识别缺失纯合且未继承含有 T-DNA 的基因编辑机制的品系。通过定量 PCR 测定 T-DNA 的存在与否以确定拷贝数。已经（或将）使用至少六对 PCR 引物对在拷贝数测定中未显示 T-DNA 拷贝的大豆品系进行 T-DNA 存在与否的检查，以调查大豆基因组中是否存在 T-DNA 载体序列。如果发现基因组中存在 T-DNA 载体序列，则将大豆品系与未转化大豆进行杂交，并选择包含预期的 NF-YC4 启动子缺失且不包含任何 T-DNA 载体序列的后代。
基于共编辑1策略2的T0代植物高效无转基因基因组编辑
对 T0 代植物进行无转基因基因组编辑是人们非常希望实现的目标，但同时也极具挑战性，尤其是在多年生植物和无性繁殖植物中。在这里，我们研究了通过农杆菌介导的胞嘧啶碱基编辑器 (CBE)/gRNA-Cas12a/crRNA-GFP 在植物体内瞬时表达来生成无转基因基因编辑植物的共编辑策略。具体而言，12 CBE/gRNA 用于碱基编辑 ALS 基因，从而赋予对除草剂氯磺隆的抗性，作为 13 选择标记，该抗性对植物表型没有负面影响；Cas12a/crRNA 用于编辑感兴趣的基因；GFP 用于选择无转基因转化子。使用 15 这种方法，可以在 T0 代中高效地针对番茄、烟草、马铃薯和柑橘中的各种基因 16 (单个或多个) 生成无转基因基因组编辑植物。除草剂抗性转化体中靶基因的双等位基因/纯合无转基因突变率在 8% 至 50% 之间。全基因组测序进一步证实了编辑植物中无转基因和无脱靶突变。共编辑策略对于在 T0 代中产生无转基因、基因组编辑植物是有效的，因此是植物遗传改良的有力工具。
马铃薯的增强（卵巢结核L. cv。...
背景：马铃薯种植在世界主要农作物中排名，但容易受到众多疾病的影响。将草甘膦抗性基因的整合到马铃薯植物中，可以直接应用草甘膦，从而简化杂草和疾病的管理。这项创新减少了对复杂控制方法的需求。此外，还采用了各种生物技术策略来应对马铃薯种植中的疾病挑战。目的：通过农杆菌介导的转化方法制定了有效的方案，该方法具有质粒，P485，该方法具有来自细菌种类dickeya dadantii的ARO A基因，以提高对马铃薯细菌软性腐烂疾病的耐药性。这项研究旨在研究草甘膦施用与马铃薯对两种影响植物的细菌病原体的抗性之间的关系。材料S和方法：将草甘膦的最佳浓度（1.8 mg.l -1）应用于转基因马铃薯品种。奥德赛品种的叶子表现出对两种致病性菌株的抗性，即胸骨杆菌21a和D. dadantii Ena49。聚合酶链反应（PCR）和逆转录PCR（RT-PCR）验证证明了马铃薯基因组中ARO A基因的成功整合和异源表达。此外，转录分析揭示了与马铃薯相关的发病机理相关基因和基因的表达