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等位基因多样性的探索揭示了一种新的 FAD2（油酸...
摘要：印度芥菜（Brassica juncea）是印度食用油供应的重要来源。传统的印度芥菜品种在种子中含有高比例的 18C 多不饱和脂肪酸（亚油酸和亚麻酸）和大量的长链单不饱和脂肪酸，主要是芥酸。油酸去饱和酶 (FAD2) 调节细胞膜中 18C PUFA 和种子油中 TAG 的组成。本研究旨在深入了解印度芥菜中 FAD2 基因的等位基因多样性。对三个印度芥菜品种的克隆 FAD2 基因的分析发现了一个新的 FAD2 基因，由于插入和长度上的几个 SNP，该基因具有更长的 ORF（1167 bp），这与更普遍的天然 FAD2 基因有所区别。总体而言，印度芥菜品种拥有三种 FAD2 等位基因，但不同品种中每种 FAD2 类型的成员之间的核苷酸多样性有限，这表明所检查品种之间的遗传多样性较窄。
毛根转化系统作为 CRISPR/... 的工具
我们的研究检查了 CRISPR/Cas9 方法对参与生长素生物合成途径的色氨酸氨基转移酶 BnaTAA1 基因的突变效率。我们制作了九种 CRISPR/Cas9 构建体，这些构建体具有不同的启动子，可驱动金黄色葡萄球菌 Cas9 (SaCas9) 或植物密码子优化的化脓性链球菌 Cas9 (pcoCas9) 的表达。我们开发了一种快速有效的系统，用于评估每个构建体使用油菜毛状根引起的突变种类和频率。我们发现 pcoCas9 在突变目标位点方面比 SaCas9 更有效，并且 NLS 信号的存在使诱变机会增加了 25%。在再生系中进一步研究了突变，并确定了转基因植物中 BnaTAA1 基因的表达和基因修饰的遗传性。毛状根转化与 CRISPR/Cas9 介导的基因编辑相结合，为研究重要油料作物 B. napus 中的靶基因功能提供了一种快速而直接的系统。
第1页Dr. Bilal Ahmad Mir第1页Dr. Bilal Ahmad Mir
（2023）。促进根瘤菌接种的24-纤维氨基酚和植物生长的互动效应恢复了胸腺毒性毒性下的胸前的光合属性。环境污染。320，120760。（doi：https：//doi.org/10.1016/j.envpol.2022.120760）。如果。9.988。11。Vijay Rani Rajpal，Suman Sharma，Deepmala Sehgal，Prashansa Sharma，Nikita Wadhwa，Priyanka Dhakate，Atika Chandra，Rakesh Kr thakur，Sohini Deb，Sohini Deb，Satyawada Rama Rao Rao，Bilal Rao，Bilal Ahmad Ahmad Mir，Mir，Mir，Mir，Soom noa。（2023）。在变得无私的旅程中理解B染色体的活力。细胞和发育生物学领域的前沿。10：1072716。（doi：10.3389/fcell.2022.1072716）。如果。6.08。12。Diptaraj Chaudhari，Shashi Kiran，Ashish Choudhary，Kris Silveira，Nitin Narwade，Dhiraj Dhotre，Jabeena Khazir，Bilal Ahmad
四个BNITPK基因在四倍体油籽中的基因编辑导致种子中的植酸显着降低
甘蓝纳普斯的摘要商业化。l（油籽）餐正在越来越关注。植酸（PA）是植物中磷的主要来源，但由于人类对基本矿物质吸收的不利影响，对包括人类在内的单胃动物被认为是抗营养。未消化的PA会导致富营养化，这可能威胁着水生生命。pa在油料强奸的成熟种子中占2-5％，并通过涉及多种酶的复杂途径合成。隐性性状的多倍体繁殖多倍体具有挑战性，因为基因功能由几个旁系同源物编码。基因冗余通常需要淘汰几个基因副本以研究其潜在效果。因此，我们采用了CRISPR-Cas9诱变来淘汰BNITPK的三个功能旁系同源物。我们获得了低pa突变体，而在低芥酸菜籽级春季品种海丁中，游离磷的增加。这些突变体可以标志着菜籽繁殖的重要里程碑，蛋白质价值增加，对油含量没有不利影响。
使用CRISPR-CAS9，单链DNA寡核苷酸和原生质体再生
基因组编辑需要将DNA序列插入特定位置。涉及定期间隔短的短文重复序列（CRISPRS）和CRISPR相关（CAS）蛋白质的方案依赖于同源性维修，需要费力的矢量构造，并且效率低。DNA寡核苷酸可以通过非同源末端连接用作靶向插入的供体。我们的简单协议通过使用聚乙烯乙二醇将非修饰的单链DNA DNA寡核苷酸和CRISPR-CAS9核糖核蛋白输送到原生质体中，从而消除了对昂贵的设备和矢量结构的需求。，我们在烟草本尼亚娜纳（Nicotiana Benthamiana）中实现了高达50.0％的靶向插入频率，而无需抗生素选择即可快速循环胸腺橄榄石。使用每个同源臂中包含27 nt的60 nt供体，22个再生植物中有6个显示出靶向插入，其中1个包含6 bp Eco RI位点的精确插入。全基因组测序表明，DNA仅插入靶向位置，遗传分析表明，插入到下一代的插入序列。
种子接种耐盐菌株可促进十字花科植物在盐渍条件下的幼苗生长
摘要：土壤盐分抑制作物发芽和幼苗生长，导致作物立地不均、生长不均匀、产量低下。本研究旨在评估接种从盐渍土中分离的植物生长促进细菌 (PGPB) 菌株 (E1 和 T7) 的十字花科种子的早期耐盐性。在对照和盐度条件下培养未接种和接种的 Lobularia maritima、Sinapis alba 和 Brassica napus 种子，首先在琼脂平板中评估每种盐的发芽抑制浓度，然后在用含有 0 或 75 mM NaCl 的水灌溉的土壤中培养。我们的结果表明，T7 是唯一能够在盐渍条件下增加 L. maritima 发芽的菌株。然而，接种 T7 的 L. maritima 和 S. alba 植物以及接种 E1 的 B. napus 植物的茎生物量、根长和分枝数均有所增加。同时，这些幼苗表现出较少的氧化损伤和更强的平衡植物活性氧生成的能力。这项研究表明，用耐盐 PGPB 菌株接种种子是一种适合在早期阶段改善盐度负面影响的策略。尽管如此，观察到的特定植物-宿主相互作用凸显了针对特定不利环境条件建立定制的 PGPB-作物关联的必要性。
用于识别黄色的经典和机器学习工具......
油菜籽在发育过程中含有叶绿素，使其呈现绿色。随着种子的成熟，它们会呈现出黑色、红褐色到黄色等颜色。黑色和红褐色种子的种皮会积累色素，而黄籽品种的种皮透明，可以露出胚的颜色。研究表明，黄籽油菜籽比黑籽品种休眠期短、发芽更简单、含油量更高，因此培育黄籽油菜籽是提高油分含量的有效方法（Yang et al.，2021）。芥菜和油菜黄籽品种的鉴别相对简单，因为纯黄色表型在遗传上是稳定的（Li et al.，2012；Chen et al.，2015）。然而，由于种皮颜色变异复杂，包括黄色中夹杂黑色斑点、斑块或棕色环等杂色，油菜种皮一直未能获得稳定的纯黄色后代，且分离后代的种皮颜色呈现连续变异（刘，1992；Auger等，2010；Qu等，2013），因此准确、高效地测定油菜种皮颜色仍是一项关键且具有挑战性的任务。许多研究涉及油菜籽颜色的鉴别（Li等，2001；Somers等，2001；Zhang等，2006；Baetzel等，2003；Tańska等，2005；Li等，2012；Liu等，2005；Ye等，2018）。例如，Li等（2001）通过目视观察来评估甘蓝型油菜的黄籽程度，这种方法简单但过于依赖观察者，导致识别可能不准确。Somers等（2001）利用光反射来评估黄籽颜色等级，通过测量反射值并计算籽粒颜色指数或光反射值。该方法虽然较为客观，但仅能捕捉亮度等单维颜色数据，忽略了原始材料的丰富信息。为了解决这一限制，许多学者致力于通过 RGB 颜色系统进行数字图像分析（ Zhang et al.，2006 ； Baetzel et al.，2003 ； Ta ńska et al.，2005 ； Li et al.，2012 ； Liu et al.，2005 ； Ye et al.，2018 ）。然而，油菜籽表皮颜色复杂且相似，精准识别颜色具有挑战性，现有的技术缺乏可靠性和标准化。因此，准确、有效地测量黄籽油菜的颜色仍然至关重要。化学计量学和计算机技术的最新进展导致了近红外光谱技术（NIRS）的发展，这是一种结合物体图像和光谱数据的技术。 NIRS 以其速度快、无损和高效而闻名，被广泛用于农产品的快速、无损分析。多项研究已经证明了它的实用性（Guo 等人，2019年；布等人，2023；梁等人，2023；刘等人，2021；佩蒂斯科等人，2010；森等人，2018；刘等人，2022；张等人，2020；魏等人，2020；张等人，2018；江等，2017；李等人，2022；江等，2018；他等人，2022）。例如，郭等人。 (2019) 使用 NIRS 成像系统 (380 – 1,000 nm) 来准确量化掺假大米，而 Bu 等人。 (2023) 将高光谱成像与卷积神经网络相结合，建立了高粱品种识别的智能模型，准确率超越了现有模型。该技术也已应用于油菜生长诊断。例如，刘等人 (2021) 开发了一种基于高光谱技术的检测算法来预测甘蓝型油菜中的油酸含量。Petisco 等人 (2010) 研究了甘蓝型油菜的可见光和近红外光谱。
通过编辑缺乏自然变异的硫代葡萄糖苷转运蛋白基因来增强油菜育种
亲爱的编辑，当前遗传学研究的一个主要挑战是通过正向遗传学方法识别具有罕见或没有遗传变异的基因的功能，例如种质资源中的数量性状基因座定位和关联研究，特别是在多倍体作物中，研究重复基因的功能分化非常困难。在这里，我们报道了一个在硫代葡萄糖苷运输中发生罕见突变的致病基因，并创建了一种低种子硫代葡萄糖苷基因型，用于多倍体油菜的品质和抗性育种，油菜是全球第二大食用油和蛋白粕来源。硫代葡萄糖苷是众所周知的次级代谢产物，在植物防御疾病和昆虫以及人类营养/健康方面具有重要的生物学和经济作用，例如抗癌作用（Sønderby 等，2010）。然而，高种子粕硫代葡萄糖苷会导致甲状腺肿和其他有害影响。因此，20 世纪中叶开始了“双低”（低籽粒硫代葡萄糖苷和低芥酸含量）油菜育种，大大降低了籽粒硫代葡萄糖苷含量，从 0.100 m mol g –1 降低到 5.30 m mol g –1。
一种高效的农杆菌介导方法，用于多种植物的瞬时基因表达和功能研究
尽管稳定转化技术的应用使人们对于基因功能有了更深入的了解，但将其应用在高通量研究中仍然十分困难。农杆菌浸润法已经被广泛应用于本氏烟等物种中，用于快速检测基因表达和蛋白质相互作用分析，但该技术在其他植物物种中效果并不理想，包括拟南芥。由于目前在模式植物拟南芥中缺乏高效的高通量瞬时表达系统，我们开发了一种高效、可重复、适用于在拟南芥和其他 7 种植物中瞬时表达多种功能蛋白的方法，包括甘蓝、风疹菜、盐芥、盐芥、马铃薯、辣椒和本氏烟。该方法的有效性已在三个独立的研究机构中得到独立验证，表明该技术的稳健性。此外，除了展示该技术在一系列物种中的实用性之外，我们还介绍了一个案例研究，采用该方法评估拟南芥蔗糖生物合成途径中的蛋白质-蛋白质相互作用。
一种多功能、高效的植物原生质体平台...
基因组编辑技术发展的最终目标是实现任何细胞或生物体中精准的基因组改变。本文我们描述了原生质体系统，该系统利用预组装的 Cas9 核糖核蛋白 (RNP) 复合物在拟南芥、本氏烟、白菜和亚麻荠中实现精准、高效的 DNA 序列改变。Cas9 RNP 介导的双 gRNA 基因破坏在拟南芥原生质体中可达到约 90% 的插入/缺失。为了便于测试任何 Cas9 RNP 设计，我们开发了两个 GFP 报告基因，从而可以灵敏地检测非同源末端连接 (NHEJ) 和同源定向修复 (HDR)，编辑效率分别高达 85% 和 50%。当与最佳单链寡脱氧核苷酸 (ssODN) 供体共转染时，RNP 通过 HDR 对 AtALS 基因的精确编辑达到 7%。值得注意的是，预组装引物编辑器 (PE) RNP 介导的精确诱变导致原生质体中 GFP 报告基因回收率为 50%，基因组中特定 AtPDS 突变的编辑频率高达 4.6%。原生质体中 CRISPR RNP 变体的快速、多功能和高效基因编辑为开发、评估和优化基因和基因组操作的新设计和工具提供了宝贵的平台，适用于多种植物物种。