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作物野生亲戚的基因组学和现象学（CWRS）用于作物改善
作物野生亲戚（CWRS）与驯养的作物（农业园艺，药物和芳香，观赏性和林业物种）表现出密切的关系，并形成了农作物基因库的一部分，具有基因交换的潜力。大量的CWR是潜在的捐助者，但受到驯养作物的关注少。cwrs也遭受了遗传侵蚀，导致遗传多样性严重丧失（Maxted等，2006； Von Wettberg等，2020）。驱动遗传多样性损失的因素已分为对进化力作用的远程驱动因素和近端驱动因素：突变，迁移/基因流，遗传漂移和选择（Khoury等，2022）。在此研究主题中，Trainin等人。从解剖学的角度记录了参与选择非色的光合作用性状的进化力，与商业杏仁相比（P. Dulcis（Mill。D. A. Webb）。P.Arabica的茎有利于STEM光合作用，以通过多种策略获得额外的碳增益。Higher stem photosynthesis in P. arabica than in P. dulcis is attributed to selective anatomical features such as the presence of a high density of sunken stomata in their stems, a chloroplast-rich mesophyll-like parenchymatous cell layer, higher chlorophyll content, better chlorophyll fl uorescence and quenching parameters, and its ability to ef fi ciently regulate water loss at温度升高。
作物野生近缘种在现代育种中的应用
全球农业产业面临着满足未来粮食需求的压力；然而，现有的作物遗传多样性可能不足以满足这一期望。基因组测序技术的进步和 300 多种植物参考基因组的可用性揭示了作物野生近缘种 (CWR) 中隐藏的遗传多样性，这可能对作物改良产生重大影响。世界各地有许多移地和原地资源，其中许多具有重要的农学特性，用户必须了解它们的可用性。在这里，我们旨在探索可用的移地/原地资源，如基因库、植物园、国家公园、保护热点和拥有 CWR 种质的清单。此外，我们重点介绍了 CWR 基因组资源的可用性和使用方面的进展，例如它们在泛基因组构建和将新基因引入作物中的贡献。我们还讨论了在农作物野生亲缘植物中使用的现代育种实验方法（例如从头驯化、基因组编辑和快速育种）的潜力和挑战，以及使用计算（例如机器学习）方法加速农作物野生亲缘植物物种在育种计划中的利用，以提高作物适应性和产量。
植物遗传和基因组资源促进作物持续改良
一般而言，作物的起源中心与其最大程度的多样性有关。然而，也应注意，作物在驯化和栽培的过程中可能会形成多个多样性中心（Harlan，1971；Harlan，1975）。提出的驯化过程长期多中心模型特别适用于栽培作物，而不适用于其野生近缘种，因为栽培作物受到的人工选择压力较大，而野生近缘种只受到自然选择压力（Allaby 等人，2008）。这反映在一种作物的不同种质种质中多种性状以阵列模式共存于多个位置，每个种质都拥有不同的感兴趣性状组合（Esquinas-Alca zar，2005）。例如，为了表示水稻的谷粒大小和颜色、植株结构、种子落粒性（但适合脱粒）、各种非生物和生物胁迫耐受性、糯粒、开花时间和生命周期（短、中、长周期）等性状的完全变异性，我们需要大量的基因型（Izawa，2022 年；Shang 等人，2022 年）。如果我们将驯化过程中选择压力的结果以性状与变异性的形式列出，每个细胞包含适当的基因型，我们将获得一系列代表不同表型性状及其内部变异性的种质。这将揭示，如果特定基因型丢失，作物植物更容易受到遗传侵蚀（与作物野生近缘种 CWR 相比）。这是因为尽管存在自然选择压力，但农作物野生亲缘植物由于缺乏人工选择压力而未能多样化（在排列模式上）。保护这些珍贵的农作物遗传资源和农作物野生亲缘植物对于通过持续的农作物改良实现粮食安全至关重要。
对针对SARS-COV-2主要蛋白酶的重新利用药物的高通量筛查和评估
全球农业生产受到迅速增加的人口和不利气候变化的严重威胁。目前，粮食安全是到2050年喂养100亿人的巨大挑战。通过常规方法驯化作物不足以满足食物需求，并且无法快速追踪作物的产量。此外，强化繁殖和严格选择上等特征会导致遗传侵蚀并消除应激响应基因，从而使作物更容易出现非生物胁迫。盐胁迫是最普遍的非生物胁迫之一，它在全球范围内造成严重的作物损害。最新的基因组学和转录组学技术的最新创新已经为发展盐度耐受作物铺平了道路。从头驯化是通过利用作物野生亲戚（CWRS）的遗传多样性来产生新作物基因型的有前途策略之一。下一代测序（NGS）技术开辟了新的途径，从CWRS中识别出独特的耐盐基因。这也导致了高度注释的作物泛基因组的组装，以捕捉遗传多样性的完整景观，并重新夺回了物种的巨大基因库。鉴定新基因以及针对靶向操作的尖端基因组编辑工具的出现，从头驯化了一种发展耐盐作物的方向。但是，与基因编辑的作物相关的一些风险造成了全球采用的障碍。盐植物主导的盐度耐受性繁殖提供了一种替代策略，以识别可用于开发新作物以减轻盐度胁迫的极其耐盐品种。
全球资源用于探索和利用高粱作物野生亲戚的遗传变异
The publication and annotation of a reference genome sequence for sorghum, based on the elite grain type BTx623 (Paterson et al., 2009 ), has fast-tracked gene and novel sequence variants discovery and has enabled resequencing studies (Mace et al., 2013 , Zheng et al., 2011 ) to identify millions of sequence variants and signatures of domestica- tion.像所有栽培作物一样，高粱经历了与驯化相关的遗传瓶颈，而重新定制研究确定了对现代，耕种线条多样性的巨大限制。因此，培养的种质系仅采样了一小部分，这些物种的遗传多样性受第一农民选择的基因限制的物种。这些包括在早期农业中有价值的基因，偶然选择的等位基因以及随后出现的新突变。随后的气候和农业系统的变化意味着，第一农民选择的初始基因将不包含我们当前挑战所需的所有变化。考虑到这一点，应强烈考虑探索和利用高粱特别丰富的CWR的变化。
社论：野生植物作为新作物的来源
农业历史可以看作是一系列关键事件，例如新石器时代的革命，农业后农业扩展到新地区，新农作物的次要家属，丝绸之路上的运动，哥伦比亚交易所，工业革命，绿色革命，甚至是最近，正在进行的基因组旋转。这些都有积极的好处，但它们也有成本，包括农业生物多样性。据估计，在地球上有300,000至500,000种较高的植物，其中大约369,000种已被鉴定或描述（Willis，2017年）。许多物种仍然是科学不知道的，而三分之一也有灭绝的风险（Pimm和Joppa，2015年）。据估计，农业前的人类社会用食物用食物的植物数量约为7,000，但只有一小部分植物王国被驯化了。我们目前对驯化植物的知识在很大程度上反映了我们对适合最近全新世环境的相对较少的活着的驯养人的经验。农作物驯化的过程是基于人类培养实践和农业环境所驱动的选择。大约有2500种经历了一定程度的驯化，而250种被认为是完全驯化的，因为它们的完整生命周期依赖于人类的培养（Meyer等人，2012; Gaut等，2018; Smy smysmýKal等，2018）。人类依靠一小部分农作物植物，例如玉米，大米，小麦，大豆和马铃薯，构成了我们大部分饮食摄入量。总的来说，约有10至50种植物物种共同提供了全球热量摄入量的约95％。对大多数食物的几种物种的关注是世界粮食供应气候变化和主要新植物疾病爆发的脆弱性的关键要素。作物野生亲戚（CWRS）仍然是作物改善的遗传多样性的最大储藏物，并已用于主要的基因疾病和耐药性，以及非生物胁迫的耐受性（Vavilov等，1992; Hajjar and Hodgkin，Hodgkin，2007; Warschefsky et al。等人，2018年； Coyne等，2020）。但是，来自各个植物科和属的大量植物物种具有有利的特征，但到目前为止尚未被驯化。由于我们一直在获得有关驯化过程的基因组和生物学背景的知识，因此我们可以应用更有效的选择来驯化更多的野生物种。由于许多野生分类单元在当地适应了特定的栖息地并包含了重要的遗传多样性，因此随着我们面对气候变化，这可能会产生新颖的农作物，并帮助我们实现更环保的可持续农业。并非所有有关新教育的候选者都是CWR，尽管许多人甚至最多的人都会是CWR，因为相关农作物物种的形式/功能提供了一个有用的模板来指导CWR的新杂志。另一方面，用于渗入作物物种的所有有用基因的野生源都是