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染色体水平的基因组组装揭示了入侵植物芦苇的基因组进化
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基因组生物学和技术的进展
4 月 14 日星期日 转机 下午 1 点至晚上 8 点 菲尼克斯天港国际机场 (PHX) 上午 7:00 至晚上 7:00 AGBT 会议注册 Akimel 休息室 下午 4:00 至下午 6:00 农场动物基因组学研究的未来 Sergey Koren，NIH，Fiona McCarthy，Darren Hagen，Juan Steibel 和 Angelica Van Goor Akimel 宴会厅 4 晚上 7:00 至晚上 9:00 跨越 T2T 终点线 Sergey Koren，副研究员，NIH/NHGR 基因组信息学部门 Arang Rhie，研究员，NIH/NHGR 基因组信息学部门 Akimel 宴会厅 4 4 月 15 日星期一 科学计划 上午 6:30 至上午 7:30 与 AGBT 一起起床和闪耀 - 可选活动 在接待处集合 上午 7:30 至晚上 7:00 会议注册 / 接待处 Akimel 休息室上午 7:30 - 9:00 早餐 Akimel Patio & Mesquite Terrace 上午 9:00 - 9:10 开幕致辞，（Sarah Hearne，CIMMYT 遗传资源项目主任（GPR），兼 AGBT 农业科学组织委员会联合主席） Komatke 宴会厅 全体会议 l：全球农业面临的机遇与挑战，（Sarah Hearne，CIMMYT 遗传资源项目主任（GPR），兼 AGBT 农业科学组织委员会联合主席） 上午 9:10 - 9:40 Ben Hayes，昆士兰农业与食品创新联盟，昆士兰大学动物科学中心主任“染色体片段堆叠以创造最终的作物和牲畜基因型” 上午 9:40 - 10:10 Damaris Odeny，国际半干旱热带作物研究所（ICRISAT），首席科学家
基因组组织和植物多样性
被子植物既是地球上占主导地位的植物群，又是农业的基石，其丰富的多样性与独特的进化历史密不可分。本文，我们探索被子植物基因组组织与植物多样性之间的相互作用，借助从遗传连锁图谱到基因调控分析等基因组学方法。植物遗传硬件的共性使得比较基因组学成为可能，它提供了被子植物进化的广阔图景，并揭示了一般过程和特定因素对植物多样性的贡献。我们认为，植物基因组的硬件（无论是内容还是动态）都是由选择决定的，因为植物和动物（如玉米和人类）在基因调控方面存在相当大的差异，而这两个生物的基因组大小和基因数量相当。它们独特的基因组内容和动态可能在一定程度上反映了植物的不确定发展，这对基因调控的要求与动物截然不同。植物基因组的反复多倍化和单个基因的增殖，以及广泛的重排和差异保留，为选择形态和/或生理变异提供了丰富的原材料，这些变异赋予了特定生态位的适应性，无论是天然的还是人工的。这些发现表明，可用于增加植物生物学知识和修改选定植物以更好地满足人类需求的新兴信息正在蓬勃发展。
基因组编辑用于作物改良
印度农业研究理事会 (ICAR) 下属的国家植物生物技术研究所 (ICAR-NIPB) 是印度农业研究理事会 (ICAR) 下属的一家顶级研究机构。该研究所成立于 1985 年，最初名为印度农业研究所 (IARI) 的“生物技术中心”，旨在设计和利用分子生物学工具和技术进行农业研究。对生物技术在农业中的作用的预见使该中心声名鹊起，并于 1993 年升格为国家植物生物技术研究中心，2019 年升格为国家植物生物技术研究所 (NIPB)。国家植物生物技术研究所负责开发新工具和技术，并在植物生物技术领域取得突破，以改良作物。NIPB 的职责之一是培养植物生物技术领域的人力资源。
Cas12a 针对多重基因组的优化
图 1. 现有 Cas12a CRISPRa 技术的评估。A) 采用两种不同的 Cas12a 核酸酶失活突变的 CRISPRa 构建体的比较。通过转导五天后表达 CD4 的细胞百分比来测量激活程度。B) 针对采用直接与 dCas12a (D908A) 连接的 TAD 组合的 12 种 CRISPRa 构建体变体，以基线表达为标准对 CD4 平均荧光强度 (MFI)。C) 示意图描绘了基于流式细胞术的平铺筛选的概览，该筛选用于识别其他活性 Cas12a CRISPRa 指南。D) 根据指南靶位点相对于 CD4、CD26、CD97 和 CD274 的转录起始位点 (TSS) 的位置绘制了每个指南在技术重复中的绝对最小 LFC 的 Z 分数。
基因组中低拷贝重复
长度至少为 1 千碱基 (kb) 且重复序列同一性超过 90% 的 DNA 旁系同源物被归类为低拷贝重复 (LCR) 或片段重复 (SD)。它们占基因组的 6.6%，聚集在特定的基因组位点上。由于这些重复区域之间的序列同源性很高，它们可能在减数分裂期间错位，导致非等位基因同源重组 (NAHR)，并导致结构变异，例如缺失、重复、倒位和易位。当此类重排导致临床表型时，它们被归类为基因组疾病。较大基因组片段的多个副本的存在为进化提供了机会。首先，人类谱系中新基因的产生将导致人类特有的特征和适应性。其次，人类群体之间的 LCR 变异可能导致表型变异。因此，与 LCR 相关的重排倾向应该在进化优势的背景下进行解释。
新基因组技术 (NGT)
基因插入玉米和棉花的毒素会杀死特定的害虫物种，但这意味着其他害虫物种会从新的生态位和（暂时）减少化学控制中受益。新害虫种群的爆发减少了有毒植物对农药的减少，尤其是在棉花中（Rui 等人，2015 年）。自然（并且可以预见 [参见 Doyle，1999 年]），目标害虫相对较快地对植物中始终存在的毒素产生了抗药性（Ordosch 等人，2016 年，Shrestha 等人，2018 年，Gassmann 等人，2013 年）。尽管进行了深入研究，但抗真菌转基因生物迄今为止从未进入市场。在过去的几十年中，基因工程的使用和应用导致了“除草剂锁定”（Desquilbet 等人，2019 年）：抗除草剂杂草和对环境有害的农药使用（Schulz 等人，2021 年；Gujar 和 Peshin，2021 年）。
香蕉基因组中心 - Agritrop
香蕉基因组中心提供对香蕉和香蕉近亲的基因组组装、注释和大量相关组学资源的集中访问。实施了一系列工具和独特的界面，以利用香蕉基因组学的潜力，利用比较分析的力量，同时识别数据集之间的差异。除了 BLAST 和 JBrowse 基因组浏览器等有效的基因组工具外，其他界面还支持高级基因搜索和基因家族分析，包括多重比对和系统发育。同源性查看器可以比较染色体级组装之间的基因组结构。还添加了用于差异表达分析、代谢途径和 GO 富集的界面。提供了涵盖香蕉多样性的变体目录，可供探索、过滤和导出到各种软件。此外，我们还实施了新方法，以图形方式探索泛基因组中的基因存在与否以及栽培香蕉的基因组祖先镶嵌。此外，为了指导社区未来的测序工作，我们提供了基因座标签命名法的建议，以及公共基因组资源（组装、重新测序、高密度基因分型）和即将推出的资源（计划中、正在进行中或尚未公开）的精选列表。香蕉基因组中心旨在支持香蕉科学界的基础、转化和应用研究，可在 https://banana-genome-hub.southgreen.fr 上访问。
