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Hirschfeldia incana 的基因组序列，一种提高光合作用利用效率的十字花科新模型
光合作用是维持植物和人类生命的关键过程。提高农作物的光合能力是增加其产量的一种有吸引力的方法。虽然光合作用的核心机制在 C3 植物中高度保守，但这些机制非常灵活，允许光合特性存在相当大的多样性。这种多样性之一是在高辐照度下保持较高的光合光能利用效率，正如在少数特殊的 C3 物种中发现的那样。十字花科的一种植物 Hirschfeldia incana 就是这样一种特殊的物种，由于它易于生长，因此是研究这种性状的遗传和生理基础的绝佳模型。在这里，我们展示了 H. incana 的参考基因组，并证实了其较高的光合光能利用效率。尽管 H. incana 是十字花科中迄今为止光合速率最高的，但与其密切相关的 Brassica rapa 和 Brassica nigra 的光饱和同化率也很高。H. incana 基因组已通过大规模染色体重排、物种特异性转座子活性和重复基因的差异保留与 B. rapa 和 B. nigra 基因组广泛分化。H. incana 、B. rapa 和 B. nigra 中参与光合作用和/或光保护的重复基因在拷贝数和基因表达之间表现出正相关，这为这些物种高光合效率的潜在机制提供了线索。我们的研究表明，H. incana 基因组是研究高光合光能利用效率的进化和提高作物物种光合速率的宝贵资源。
CRISPR/Cas9 介导的 BnFAD2 和 BnFAE1 基因编辑改变了油菜中的脂肪酸谱
摘要：脂肪酸组成决定了油料作物油脂的品质，是遗传改良的重要目标。FAD2（脂肪酸脱氢酶2）和FAE1（脂肪酸延长酶1）是关键的脂肪酸合成基因，已成为遗传操作改变油料植物脂肪酸组成的重点研究对象。本研究以油菜品种CY2（含油量约50%；其中芥酸含量为40%）为营养品质，利用CRISPR/Cas9介导的BnFAD2和BnFAE1基因基因组编辑技术，获得新型敲除植物。设计两条引导RNA，分别针对一个拷贝的BnFAD2基因和两个拷贝的BnFAE1基因。通过序列分析，鉴定出一些在BnFAD2和BnFAE1基因的3个靶位点发生突变的株系。其中三个品系在 BnFAD2 和 BnFAE1 基因的所有三个靶位点均发生了突变。种子脂肪酸组成分析表明，所有三个位点的突变导致油酸含量（70–80%）与 CY2（20%）相比显著增加，芥酸含量大大降低，多不饱和脂肪酸含量略有下降。我们的结果证实了 CRISPR/Cas9 系统是改良这一重要性状的有效工具。
甘蓝型油菜的不相容反应 Kumar A
（未经同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2022 年 8 月 10 日发布。；https://doi.org/10.1101/2022.08.09.503242 doi：bioRxiv preprint
CRISPR/Cas 技术在芸苔属作物中的应用：当前进展和未来展望
摘要 芸苔属植物是人类营养物质和食用植物油的全球来源。然而，所有具有商业价值的芸苔属作物都经历了全基因组三倍化事件，阻碍了功能基因组学和育种计划的发展。幸运的是，成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/CRISPR 相关 (Cas) 技术通过实现多重和精确的基因组工程，已成为有价值的基因组编辑工具，为生物技术开辟了新的途径。在这里，我们回顾了 CRISPR/Cas 技术使用的最新进展，重点介绍了精确基因组编辑的最新突破。我们还总结了 CRISPR/Cas 技术在芸苔属作物性状改良中的应用。最后，我们讨论了这些技术在芸苔属作物中全面应用的挑战和未来方向。CRISPR/Cas 技术的持续进步与其他成果相结合，将在芸苔属作物的遗传改良和分子育种中发挥重要作用。
crispr/cas9
食物过敏是全球一个主要的健康问题。现代繁殖技术，例如通过CRISPR/CAS9进行基因组编辑，有可能通过靶向植物中的过敏原来减轻这种情况。这项研究介绍了主要的过敏原胸罩J i，这是2S白蛋白类的种子储存蛋白，在异形棕色芥末（Brassica Juncea）中。印度基因银行加入（CR2664）和德国品种Terratop的副卵形植物使用具有多个单一指南RNA的二进制载体的农业杆菌进行了转化，以引起大型删除或两种Bra J I or词的大型删除或Frameshift突变。总共获得了49 T 0线，最多3.8％的转化效率。在胸罩J ib等位基因中，四行的删除为566，最高790 bp。在18条Terratop t 0线中，有9条带有靶向区域的indels。从16个分析的CR2664 t 0行，14行持有的indels和3个具有四个Bra J I等位基因突变。CRISPR/CAS9引起的大多数突变是t 1后代遗传的。在一些编辑的线中，种子的形成和生存能力降低，种子显示出胚胎的早熟发育，导致滴虫已经破裂。使用新开发的BRA J I特异性抗体进行免疫印迹，显示了所选系的种子提取物中要降低或不存在的胸罩J I蛋白的量。从芥末中去除偏远的决定因素是迈向开发更安全的食品作物的重要第一步。
调控油菜 PSII 修复循环的致死基因 BnaC06.FtsH1 的精细定位与鉴定
摘要：光系统Ⅱ是叶绿体的重要组成部分，其修复过程对缓解光抑制至关重要，对提高植物的抗逆性和光合效率具有重要意义。致死基因被广泛应用于基因编辑的效率检测和方法改进。本研究在油菜中发现了一个自然发生的致死突变体7-521Y，该突变体子叶黄化，受双隐性基因cyd1和cyd2控制。通过全基因组重测序和图位克隆相结合的方法，利用15 167个黄化个体将CYD1精细定位到29 kb的基因组区域上。通过对转基因进行共遗传分析和功能验证，确定BnaC06.FtsH1为目的基因；它编码一个丝状温度敏感蛋白H 1 (FtsH1)水解酶，能够降解拟南芥中受损的PSII D1。BnaC06.FtsH1在甘蓝型油菜的子叶、叶片和花中表达量较高，且定位于叶绿体中。此外，在7-521Y中，FtsH上游调控基因EngA的表达上调，D1的表达下调。FtsH1和FtsH5的双突变体在甘蓝型油菜中是致死的。通过系统发育分析发现，在芸苔属植物中FtsH5的丢失，剩下的FtsH1是PSII修复周期所必需的。CYD2可能是甘蓝型油菜A07染色体上FtsH1的同源基因。我们的研究为致死突变体提供了新的见解，其发现可能有助于提高油菜 PSII 修复周期的效率和生物量积累。
在甘蓝纳普斯中的myb基因的编辑是增加花色素色素沉着和胁迫耐受性的一种方法
摘要。nthocyanin高蓄能是一种重要的农业特征，与对非生物胁迫，害虫，植物致病性真菌和细菌性疾病的抗性有关。B. Napus随着基因组编辑而产生的花色素色素化增加。MYB家族的许多转录因子都参与压力反应和花青素生物合成。基因ATMYB60，ATCPC和ATMYBL2是拟南芥中花青素生物合成的负调节剂，因此这些基因的敲除可以导致花呢素色素沉着增加。GRNA垫片合成以靶向这些基因的直系同源物，这些基因在甘蓝甘蓝中鉴定出来。通过农业浸润将遗传构建体引入植物组织。靶向myb转录因子的DNA结合结构域的GRNA的瞬态表达以及CAS9核酸酶成功促进了花青素的高蓄积。这些遗传构建体可用于基因组编辑和生产新的有色和胁迫的油料种子强奸品种。
熔融锂黄铜/氯化锌系统高 -
摘要电池具有高安全性，低成本和合理的能量密度对于网格尺度存储至关重要，并且仍然难以捉摸。在这里，我们报告了使用石榴石型锂离子固体固体电元素，锂阳极和黄铜/Zncl 2 PORTODE的固体电解质液锂/氯化氯化物/氯化锌（卖出涂料/Zncl 2）电池。细胞反应的化学和在排放状态中组装的能力具有很高的安全性。低成本ZNCL 2阴极的使用可以意识到低细胞材料成本为$ 16 kWh 1。采用锂阳极果仁的高理论能量密度为750 WH kg 1和2,250 WH 1。此外，通过将黄铜粉末用作阴极中的锌源，成功解决了Zn颗粒生长问题，并且可以获得电池的良好循环稳定性。作为完整的细胞性能和可伸缩性也可以验证，我们的卖出包装/ZNCL 2电池在网格储能中的实际使用可能很高。
木制rapa孤儿基因在很大程度上影响可溶性糖代谢
摘要孤儿基因（OG S）是特定分类群独有的基因，在原代新陈代谢中起着至关重要的作用。然而，对于我们先前的研究中鉴定出的铜管rapa og s（brog s）的功能意义知之甚少。为了研究其生物学功能，我们在拟南芥中开发了43个基因的Brog过表达（Brog OE）突变库，并评估了植物的表型变异。我们发现43个Brog OE突变体中有19个表现出突变体表型，而42个显示出可变的糖含量。选择了一个突变体Brog1 OE，具有显着升高的果糖，葡萄糖和总糖含量，但蔗糖含量降低，以进行深度分析。Brog1 OE显示出拟南芥合成酶基因（ATSUS）的表达和活性降低；但是，转化酶的活性没有变化。In contrast, silencing of two copies of BrOG1 in B. rapa, BraA08002322 ( BrOG1A ) and BraSca000221 ( BrOG1B ), by the use of an ef fi cient CRISPR/Cas9 system of Chinese cabbage ( B. rapa ssp.campestris）由于brsus1b，brsus3的上调，果糖，葡萄糖和总可溶性糖含量降低，并且特定于编辑的Brog1转基因线中的BRSUS5基因。此外，我们观察到蔗糖含量增加和Brog1突变体中的SUS活性，转化酶的活性保持不变。因此，Brog1可能以SUS依赖性方式影响了可溶性糖代谢。这是研究Brog S在可溶性糖代谢方面的功能的第一份报告，并强化了OG S是营养代谢的宝贵资源的观念。
基因型无关的转化和基因组编辑，使用新型的外植体材料
农杆菌介导的菜籽（甘蓝纳普斯）通过下胚轴段转化是过去30年来常用的一种方法。虽然基于下胚基的方法是良好的，但它不容易适应精英种质，并且延长过程对于生产转化设置并不理想。我们开发了一种基于上皮基和较高的茎（损伤）段的农杆菌介导的转化方法，该方法有效，快速且可用于高通量转化和基因组编辑。该方法已在多种低芥酸菜籽基因型中成功实现。该方法似乎是与基因型无关的，具有不同的转化效率。节日段转换用于产生转基因事件以及CRISPR-CAS9介导的移码基因敲除。