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菊花改良育种方面
菊花 (Dendranthema grandiflora Tzvelve syn. Chrysanthemum morifolium Ramat.) 是世界上最重要的开花作物之一。花卉因其多样的颜色、形态、大小、形状和用途而备受推崇。开发具有新特征的菊花品种，以适应其不同的花色、形状、大小、开花时间、采后品质对生物和非生物胁迫的耐受性。近年来，研究人员使用各种常规和非常规育种技术来了解形态和分子水平上的分类研究、相关性和关联，包括转基因技术、基因组编辑和标记辅助选择 (MAS) 与野生近缘种，以将各种观赏性状从野生型引入栽培品种。此外，高通量技术，特别是基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和微生物组学（统称为组学平台）的最新进展导致了大量数据的收集。通过生物技术方法实现的主要特性包括开发新的花色、改变花和植物形态、抗虫害和抗病性以及增强收获后属性。本综述总结了传统和现代分子育种方法以及新兴技术在花卉栽培方面取得的最新成就。
植物育种技术的演变
D Shashibhushan 和 Ashish Reddy Muchanthula 摘要 植物育种是一门改变植物性状以产生所需特性的科学。为了改善与作物各种性状相关的农艺性状，已经使用了几种常规和分子方法，包括遗传选择、基于全基因组序列的方法、物理图谱和功能基因组工具。然而，使用可编程核酸酶和 CRISPR 相关 (Cas) 蛋白的基因组编辑技术的最新进展为新的植物育种时代打开了大门。因此，为了提高作物育种的效率，世界各地的研究人员正在使用新策略，例如快速育种、基因组编辑工具和高通量表型分析。在这篇综述中，我们总结了作物育种几个方面的最新发现，以描述植物育种实践从传统到现代快速育种的演变。 关键词：脱氧核糖核酸 (DNA)、核糖核酸 (RNA) CRISPR、基因沉默、基因组编辑、反向育种 简介 农业始于大约 10,000 年前。从那时起，人类在不知不觉中就选择植物来满足自己的需求。首先，只有自然界提供的性能最好的植物才会被选择和保留。自发出现的有用特性通过人类选择培育成某些作物，通常是违背自然选择的；因此，在没有任何科学方法的情况下进行植物育种。当时孟德尔遗传定律的知识还不为人所知。19 世纪末，孟德尔定律被发现，这加速了植物改良。1953 年，沃森和克里克提出了 DNA 双螺旋模型，大大增加了人们对遗传物质的理解。这是植物育种的一个重大转折，因为针对 DNA 的植物改良开始曝光，第一个是 20 世纪 60 年代的突变育种，后来是 20 世纪 80 年代的转基因技术。从那时起，遗传学科学从不同的 DNA 分析方法到标记辅助选择，突飞猛进。虽然已经发现了许多不同的技术，但它们仍然是独一无二的，每种技术都适用于特定情况。多种技术的出现为植物育种者提供了培育新品种所需的“工具”。为什么这是一个永无止境的过程？“植物育种是一个连续的过程”。这句话自古以来就没有过时。为了满足消费者的需求，植物育种在粮食安全和食品安全中发挥着重要作用。然而，由于人口的急剧增长，植物育种在全球范围内面临着食品质量和数量的问题。在这个快节奏的时代，消费者更喜欢即食食品，而营养质量却有所下降。此外，气候变化导致的天气条件变化正在导致高温和干旱胁迫；因此，世界各地的农民都面临着严重的产量损失。预计到 2050 年，世界人口将达到 100 亿。考虑到这一点，必须在有限的土地上利用有限的资源培育新品种。古老的植物育种实践虽然没有失去其重要性，但仅靠这些还不足以满足当前的粮食需求状况 (Raza et al ., 2019) [21] 。此外，植物育种也面临着自身的挑战。它的作用是创造新的等位基因组合，固定所需的等位基因并控制基因流动。考虑到上述标准，植物育种应该是一个永恒的关注和进步的主题。植物育种，从传统方法到如今与现代生物技术工具的结合，在过去几年中发展迅速。随着时间的推移，人们在为不同目的培育植物方面取得了许多进步。每一项进步，
蓝莓育种的经验教训
蓝莓（Vaccinium corymbosum 和杂交种）是一种特种作物，其产量和消费量在世界范围内不断扩大。佛罗里达大学 (UF) 的蓝莓育种计划通过开发更适合全球亚热带和地中海气候的耐寒品种，极大地促进了蓝莓产区的扩大。该育种计划历来侧重于表型轮回选择。作为一种同源多倍体、异交、多年生、幼年期较长的作物，蓝莓的育种周期成本高且耗时长，导致单位时间内的遗传增益低。受分子标记在育种早期阶段进行更准确选择的启发，我们进行了开创性的基因组预测研究和优化，以实施蓝莓育种计划。我们还解决了同源多倍体作物基于序列的基因分型和模型参数化的一些复杂性，提供了可以扩展到其他多倍体物种的经验贡献。我们在此回顾了我们之前的一些基因组预测研究，并描述了目前在作物方面取得的成就。在本文中，我们对同源四倍体作物基因组预测的贡献有三方面：i) 总结了模型参数化（例如二倍体或多倍体方法）的相关性以及显性效应的纳入的先前结果；ii) 评估序列覆盖深度和基因型剂量调用步骤的重要性；iii) 通过使用独立验证集展示基因组选择对利用育种决策的真正影响。总之，我们提出了一种在蓝莓中使用基因组选择的策略，并有可能应用于具有类似背景的其他多倍体物种。
用于作物改善的植物和植物育种
遗传学和植物育种在推动作物改善工作，确保可持续的粮食生产以及应对人口增长和气候变化等全球挑战方面发挥着至关重要的作用。本评论文章详细概述了遗传学和植物育种在作物改善中的作用，本文探讨了遗传学的基本原理，包括遗传模式和遗传变异及其对农作物中性状表达的影响。它讨论了遗传标记和定量性状基因座（QTL）映射的应用，以及新兴的基因组选择领域，在促进植物育种计划的理想性状选择方面。传统的育种方法，杂交和高级分子育种工具的整合被探讨，以增强作物性能。此外，讨论了基因组编辑技术（例如CRISPR-CAS9）在加速繁殖过程和启用植物基因组中精确修饰方面的潜力。本文还涉及农作物改善的重要考虑因素，例如平衡与农艺性状的改善，增强对生物和非生物压力的抵抗力，并纳入社会经济和环境因素。种质保护和未来繁殖努力的利用。总体而言，该评论重点介绍了遗传学和植物育种在实现作物改善中的关键作用，并强调了进行正在进行的研究和创新以应对未来挑战的必要性。关键字：遗传学；植物育种；作物改善；遗传标记；基因组选择；
国家植物育种私营部门植物育种影响奖2024
迈克尔·霍尔·拜耳（Michael Hall）拜耳科学切斯特菲尔德·莫（Chesterfield MO）2024年全国植物育种私营部门植物育种影响奖的获得者是迈克尔·霍尔（Michael Hall）博士，拜耳（Chesterfield Mo）。该奖项认可了一个个人，其成就在私营部门作为科学家的成就对种质开发，品种释放，技术创新和领导等领域的植物育种领域产生了极大的影响。正如一位同事所指出的那样：“迈克·霍尔（Mike Hall）不仅为他所服务的公司内的公司，而且对育种行业的整体繁殖带来了创新的策略，对细节的关注和持续的过程改进，从而对全球的作物产生了积极影响他在常规和转基因育种计划中都表现出色。凭借他的繁殖专业知识，领导力和研究，他允许更多的玉米在全球种植，对地球的影响较小。他的工作将导致植物育种多年的途径，尤其是随着气候变化的未来。”霍尔（Hall）在拜耳（Bayer）的职业生涯将他带到了六个州和两个国家，从伊利诺伊大学（University of Illinois）到普渡大学（Purdue University），到了40年的行业职业他最初是在鲍勃·兰伯特（Bob Lambert）的玉米遗传学实验室的学生工作者，并遇到了包括Drs在内的繁殖图标。约翰·达德利（D.E.）亚历山大和乔治·斯普拉格。夏天，他与最近在伊利诺伊大学结束的梅纳德·奥克斯（Maynard Ochs）在雅克种子工作。在普渡大学（Purdue），他的毕业顾问是一位经验丰富的玉米育种者皮特·鲍曼（Pete Bauman）博士。完成博士学位后，迈克（Mike）从事植物育种职业。1985年，霍尔（Hall）在明尼苏达州奥利维亚（Olivia）加入了迪卡尔布（Dekalb）辉瑞遗传学，然后于1986年移居到爱荷华州的斯宾塞（Spencer）。到2001年，他是19条获得专利的近交系列的开发商，其中许多是Dekalb的投资组合的核心。这些近交易所用于超过5000万单位的商业种子玉米，占品牌销售的26％。这些线中的几个是随后的繁殖周期中的关键创始人。
通过增强基因组来强化突变育种...
传统上，电离辐射（例如X射线、伽马射线、β粒子以及快中子和热中子）被用于诱发这些作物的突变。然而，电子束、质子束和重离子束等新能源正日益为突变育种增添新的视角。虽然单独诱发突变或与常规育种相结合有可能产生变异，但基因组资源的可用性深刻影响着加速遗传作物改良的步伐。下一代测序 (NGS) 技术的出现导致了广泛分子资源的开发，包括转录组序列数据、遗传和物理图谱以及分子标记，使性状定位和标记辅助育种更快、更可靠。为了快速跟踪豆类作物改良，必须使用辐射来扩大变异并同时开发详尽的基因组资源。
植物遗传学与育种原理 - 下载
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探索植物育种的未来：进步和...
本评论论文通过研究该领域的进步和挑战来深入研究植物育种的未来。引言概述了植物育种的历史演变，并强调了它在应对当代全球挑战（例如粮食安全和气候变化）方面的相关性。随后的一节探讨了从常规到分子繁殖技术的过渡，展示了标记辅助选择，基因组选择和基因编辑方面的最新进步。此外，评论阐明了育种应激和适应性作物的意义，以应对气候变化和其他环境压力源的影响。详细讨论了植物育种中的OMICS技术（包括基因组学，转录组学和蛋白质组学）的整合，以强调它们在加速育种进展中的作用。最后，本文解决了与植物育种的未来相关的挑战和道德考虑，包括采用转基因生物以及需要强大的监管框架。总的来说，这篇评论阐明了植物育种领域中有希望的前景和潜在的陷阱，强调了可持续和道德实践的重要性。关键词：植物育种；进步；分子育种；压力耐受性。1。引言植物育种是改变植物遗传学以发展新品种的遗传学的艺术和科学，其历史可追溯到数千年。随着19世纪现代科学的出现，植物育种取得了重大飞跃。选择和传播理想的植物特征的过程始于早期的农业文明，例如古埃及人和中国人，他们将小麦和大米等农作物驯化[1]。随着时间的流逝，这种选择性的繁殖导致了更具富有成效和弹性的植物品种的发展，这标志着植物育种进化的初始阶段。格雷戈尔·门德尔（Gregor Mendel）的工作通常被视为遗传学之父，奠定了理解遗传原理的基础。Mendel对豌豆植物的实验证明了特定特征的遗传以及主导和隐性等位基因的概念。随着对遗传学的理解，20世纪初期，正式的植物育种计划的兴起。像尼古拉·瓦维洛夫（Nikolai Vavilov）和路德·伯班克（Luther Burbank）这样的先驱为该领域做出了重大贡献。Vavilov对世界各地植物多样性的广泛探索导致建立了基因库，并将作物野生亲戚作为繁殖的宝贵遗传资源[2]。伯班克是一位杰出的园艺家，他
昆虫育种、遗传学和行为 UVB ...
黄粉虫 ( Tenebrio molitor ) 在暴露于紫外线 B (UVB) 辐射时会从头合成维生素 D3。尽管维生素 D 在脊椎动物的代谢和免疫过程中的作用众所周知，但它在昆虫生理学中的意义尚不明确。200 只黄粉虫分别接受 UVB 暴露或未接受 UVB 暴露（对照）两周，然后接受昆虫病原真菌 ( Beauveria bassiana ) 处理，以评估维生素 D 作为免疫刺激剂的潜力。在真菌攻击之前 (D0) 和 7 天 (D7) 和 14 天 (D14) 后测定存活率和体重。此外，在这些天中采集子样本进行差异基因表达分析。暴露于 UVB 不会影响存活率，但对照组的黄粉虫在 D0 时的平均体重高 1%，在 D14 时的平均体重高 16%。第 0 天的转录组分析显示 Toll 通路显著过表达，Toll 通路是介导昆虫细菌、真菌和病毒免疫的关键信号通路。此外，在 D0 时，UVB 暴露组的抗菌肽 (AMP) 基因（包括 Tenecin 4 、Coleoptericin B 、Attacin C 和 Defensin-like）表达高于对照组，但在 D7 或 D14 时则不然。这表明在 UVB 暴露后，黄粉虫的先天免疫反应短暂但显著增强。虽然这种情况在 D7 和 D14 并没有持续，但观察到的正向调节值得注意。这些发现与我们理解昆虫免疫学有关，并且可能在对抗某些病原体的商业饲养设施中得到应用。还需要进一步研究以确定持续 UVB 暴露导致的 AMP 基因表达增加是否意味着对白僵菌等病原体的保护能力增强。
诱变育种的最新进展和成果...
Tanmoy Sarkar 和 Tanmoy Mondal DOI：https://doi.org/10.33545/2664844X.2024.v6.i2c.220 摘要 遗传变异对于作物育种至关重要。在传统的植物育种计划中，这种变异是通过杂交产生的，并从由此产生的分离世代中进行选择。诱发诱变可以补充或取代杂交作为变异源。引入变异的突变是新形式、品种或物种进化的基础。诱发突变和自发突变都对各种果树作物改良品种的开发做出了重大贡献，补充了传统的育种方法。虽然诱发突变在果树育种应用中有明确的局限性，但可以通过使用体外突变技术来扩大其潜力。 关键词：遗传变异、突变育种、果树作物、杂交 介绍 突变育种已经成为现代农业中一种变革性和有效的工具，特别是在果树作物改良领域。通过诱发突变（改变植物的遗传物质），育种者可以产生新的遗传变异，从而培育出具有理想性状的果树品种，如提高产量、增强抗病性、提高果实品质和增强对环境压力的耐受性。传统上，植物育种依靠杂交和选择来改良果树。然而，这些方法往往有局限性，特别是在克服遗传瓶颈、自交不亲和或某些果树品种的幼年期较长等问题时。突变育种通过创造更广泛的遗传多样性库提供了一种解决方案，使其成为传统育种方法的宝贵补充。过去几十年来，突变育种在果树中的应用经历了长足的发展。技术进步，特别是体外培养系统的进步，提高了突变诱导的精确度和效率。现代分子工具和基因组技术的结合，如新一代测序、标记辅助选择和基于 CRISPR 的基因组编辑，进一步完善了突变育种，使水果基因组的改变更具针对性和可控性。因此，现在的水果作物育种比以往任何时候都更快速、更准确、更可持续。本文深入探讨了突变育种的历史、方法和最新进展，强调了其在水果作物改良中的作用、特定水果品种的主要成就以及该领域的光明未来（Ahloowalia 等人，2004 年）[1]。突变育种在水果作物改良中的作用任何育种计划的主要目的都是增加作物种群的遗传多样性，以选择对农民和消费者都有益的性状。在水果作物中，果实大小、颜色、风味、抗病虫害能力以及对干旱、盐度和极端温度等非生物胁迫的耐受性等理想特性对于提高生产力、适销性和可持续性至关重要。然而，通过传统育种方法实现这些特性通常速度慢、成本高且效率低，尤其是对于需要几年才能成熟的果树等多年生作物。这就是诱变育种发挥作用的地方。诱变育种涉及使用物理（例如辐射）或化学（例如 EMS、叠氮化钠）诱变剂在植物中诱发突变，从而诱导随机遗传