1植物生理学和作物生产系,植物科学与作物学院(Colplant),联邦农业大学,尼日利亚Abeokuta(Funaab)。 P. M. B. 2240尼日利亚Abeokuta 2作物研究计划,粮食安全研究所,环境资源与农业研究研究所(Ifserar),尼日利亚Funaab,尼日利亚。 P. M. B. 2240尼日利亚Abeokuta 3环境资源与保护研究计划,粮食安全研究所,环境资源与农业研究研究所(IFSERAR),尼日利亚Funaab。 P. M. B. 2240尼日利亚Abeokuta 4尼日利亚Funaab的Colplant作物保护部。 P. M. B. 2240尼日利亚Abeokuta 5土壤科学与土地管理部,尼日利亚Funaab的Colplant。 P. M. B. 2240尼日利亚Abeokuta *通讯作者,电子邮件:olowevio@funaab.edu.ng1植物生理学和作物生产系,植物科学与作物学院(Colplant),联邦农业大学,尼日利亚Abeokuta(Funaab)。P. M. B.2240尼日利亚Abeokuta 2作物研究计划,粮食安全研究所,环境资源与农业研究研究所(Ifserar),尼日利亚Funaab,尼日利亚。 P. M. B. 2240尼日利亚Abeokuta 3环境资源与保护研究计划,粮食安全研究所,环境资源与农业研究研究所(IFSERAR),尼日利亚Funaab。 P. M. B. 2240尼日利亚Abeokuta 4尼日利亚Funaab的Colplant作物保护部。 P. M. B. 2240尼日利亚Abeokuta 5土壤科学与土地管理部,尼日利亚Funaab的Colplant。 P. M. B. 2240尼日利亚Abeokuta *通讯作者,电子邮件:olowevio@funaab.edu.ng2240尼日利亚Abeokuta 2作物研究计划,粮食安全研究所,环境资源与农业研究研究所(Ifserar),尼日利亚Funaab,尼日利亚。P. M. B.2240尼日利亚Abeokuta 3环境资源与保护研究计划,粮食安全研究所,环境资源与农业研究研究所(IFSERAR),尼日利亚Funaab。P. M. B.2240尼日利亚Abeokuta 4尼日利亚Funaab的Colplant作物保护部。 P. M. B. 2240尼日利亚Abeokuta 5土壤科学与土地管理部,尼日利亚Funaab的Colplant。 P. M. B. 2240尼日利亚Abeokuta *通讯作者,电子邮件:olowevio@funaab.edu.ng2240尼日利亚Abeokuta 4尼日利亚Funaab的Colplant作物保护部。P. M. B.2240尼日利亚Abeokuta 5土壤科学与土地管理部,尼日利亚Funaab的Colplant。 P. M. B. 2240尼日利亚Abeokuta *通讯作者,电子邮件:olowevio@funaab.edu.ng2240尼日利亚Abeokuta 5土壤科学与土地管理部,尼日利亚Funaab的Colplant。P. M. B.2240尼日利亚Abeokuta *通讯作者,电子邮件:olowevio@funaab.edu.ng2240尼日利亚Abeokuta *通讯作者,电子邮件:olowevio@funaab.edu.ng
对植物研究人员的众多农艺属性与产量的作物性质,绩效水平和关联的全面了解对于应对棉花限制限制是必要的。但是,缺乏有关棉花产量,相关和纤维质量性状的相关性和路径系数分析的足够信息。了解不同特征与将相关系数进一步分配到直接和间接效应之间的相关性知识是对可持续遗传增强的任何利用不足的作物改善的先决条件。实验是在十二个基因型上进行的,并进行了三场检查,以评估不同特征对皮棉产量的关联,直接和间接影响。该实验在灌溉状态下在Werer农业研究中心和NASA/Birale Farm种植,在随机的完整块设计中,在2016年至2018年的种植季节中进行了三次复制。数据。相关研究表明,皮棉产率与每植物的骨数量,种子棉产量,杜松子酒发育和微生物的数量显着且正相关,而在表型和基因型水平上,它与纤维长度显着且负相关。在表型和基因型水平上的路径系数分析表明,种子棉对棉绒产量的直接影响最大,其次是杜松子酒的囊肿和每植物的毛孔数量。相关性和路径分析都表明种子棉的产量,杜松子酒的发作和每植物的骨数量是皮棉产量的主要贡献者。因此,本研究表明,更多的种子棉产量,杜松子酒的发作和每植物的骨数量是选择高棉绒产量基因型的主要产量因素。
化学氮肥可以维持作物生产力,但是化学氮肥过度使用会导致经济成本和环境污染。减少氮肥使用使用的一种方法是将氮酶生物合成途径转移到非乳状植物中。Fe蛋白是氮酶的两个结构成分。NIFB是一个关键的成熟酶,它催化了结合和减少n 2的氮酶Femo-Concactor的生物合成中的第一个投入步骤。NIFB,NIFH,NIFD和NIFK的表达对于产生能够固定大气N 2的植物至关重要。在这项研究中,Paenibacillu Polymyxa Wly78的四个基因(NIFB,NIFB,NIFD和NIFK)通过CRE/LOXP重组系统组装在植物表达vector PCAMBIA1301中,从而产生重组表达vector PCAM- bia1301301-nifbhdk。然后,使用tumefaciens介导的转化将表达载体中携带的四个NIF基因共同融入了高地棉R15。通过PCR和RT-PCR选择了T 3代的纯合转基因棉线B2,B5和B17。QRT-PCR显示,NIFB,NIFH,NIFD和NIFK在类似水平的转基因棉中共表达。Western印迹分析表明,NIFB,NIFH,NIFD和NIFK是在转基因棉中共同生产的。棉花中四种关键的NIF蛋白(NIFB,NIFH,NIFD和NIFK)的共表达是工程氮酶生物合成途径的重要一步。
1 1,北卡罗来纳州立大学,北卡罗莱纳州立大学,北卡罗来纳州27695,美国2作物和土壤科学系,北卡罗来纳州立大学,北卡罗来纳州罗利,北卡罗来纳州27695,美国3 USDA农业研究服务,基因和生物学家研究单位,Raleigh for for Raleigh for for Raleigh for for Raleigh,NC 276695,Instict,Instict,Instict,Instict,密西西比州立大学,斯塔克维尔,MS 39762,美国5植物基因组学和分子繁殖实验室,国家生物技术与遗传工程学院,巴基斯坦工程与应用科学研究所,(NIBGE-C,PIEAS,PIEAS) 2006年,澳大利亚7基因组科学与社会研究所,德克萨斯农工大学,大学站,德克萨斯州77843,美国8 USDA农业研究服务,基因组学和生物信息信息研究单元,斯通维尔,MS 38776,美国9 USDA农业研究服务,Crop Lricultural Research Service,Crop Genetics Research Nut,Crops Genetics Research Nut,Stoneville,Stoneville,Stoneville,Stoneville,MS 3877776,美国 * docentersence,美国 * docenteresces, amanda.hulse-kemp@usda.gov(A.M.H.-K。); jodi.schef fler@usda.gov(J.A.S.)1,北卡罗来纳州立大学,北卡罗莱纳州立大学,北卡罗来纳州27695,美国2作物和土壤科学系,北卡罗来纳州立大学,北卡罗来纳州罗利,北卡罗来纳州27695,美国3 USDA农业研究服务,基因和生物学家研究单位,Raleigh for for Raleigh for for Raleigh for for Raleigh,NC 276695,Instict,Instict,Instict,Instict,密西西比州立大学,斯塔克维尔,MS 39762,美国5植物基因组学和分子繁殖实验室,国家生物技术与遗传工程学院,巴基斯坦工程与应用科学研究所,(NIBGE-C,PIEAS,PIEAS) 2006年,澳大利亚7基因组科学与社会研究所,德克萨斯农工大学,大学站,德克萨斯州77843,美国8 USDA农业研究服务,基因组学和生物信息信息研究单元,斯通维尔,MS 38776,美国9 USDA农业研究服务,Crop Lricultural Research Service,Crop Genetics Research Nut,Crops Genetics Research Nut,Stoneville,Stoneville,Stoneville,Stoneville,MS 3877776,美国 * docentersence,美国 * docenteresces, amanda.hulse-kemp@usda.gov(A.M.H.-K。); jodi.schef fler@usda.gov(J.A.S.)
抽象的棉花,棉花属,包括〜50种分布在欧洲以外所有大陆的热带和亚热带地区的物种。在这里,我们提供了一个关于美国同种多倍体物种的山地植物和驯化的进化史的概要,从而整合了基本分类学研究,生物地理,分子遗传学,系统发育分析和考古学的数据。These diverse sources of information provide a temporal and phylogenetic perspective on diversification among the diploids and on polyploid formation, uncover multiple previously cryptic interspecific hybridizations, clarify and contribute to the taxonomy of the genus, and offer a firm foundation for understanding parallel domestications in Mesoamerica and South America, which led to the globally important cotton crop species G. barbadense and G. hirsutum .Gossypium因此提供了一个证明典型的例子,说明了基本植物发现的重要性和实用性,并结合了现代技术能力,以产生对进化史的基因组见解。We also review the current state of our knowledge regarding the archaeological history of cotton domestication and diffusion in the Americas, a seemingly unlikely story entailing parallel domestication origins and parallel directional selection tracing to 8,000 ( G. barbadense ) and 5,500 ( G. hirsutum ) years ago, transforming two geographically isolated wild short-day perennial shrubs having small capsules and seeds covered by short,棕褐色的表皮毛状体进入现代日间长度中的年度,具有丰富,细的白色纤维。几千年后,这种双重驯化是无意的且最近有意间的,随着两种物种在不同半球的初始驯化后接触,这是无意的,最近有意的。因此,重申了物种差异和生物团聚的循环,这次是在多倍体水平上。了解这种进化史对于我们对世界上最重要的纤维植物基因组建筑的理解至关重要,并为我们对一般生物学原理的理解做出了重大贡献。关键词:系统发育学;多倍体,杂交,驯化;考古学;山毛毛; Gossypium barbadense
高地棉花(Gossypium hirsutum L.)占全球棉花生产的90%以上,为全球纺织品和油料种子工业提供了天然材料。提高高地棉花产量的一种策略是增加了杂种的采用。然而,棉花的灭绝是非常耗时的,棉花雄性不育的遗传来源受到限制。在这里,我们回顾了已知的植物核男性不育(NMS)的生物化学模式,通常称为植物遗传性不育(GMS),并将其表征为四组:转录调控,剪接,脂肪酸的运输和加工以及糖的运输和加工和加工。我们已经探索了30个单子叶植物(玉米,大米和小麦)和三个双子(拟南芥,大豆和番茄)的30 gms基因的蛋白序列同源性。我们已经分析了单子植物和双子DICOT GMS基因之间的进化关系,以描述这些基因鉴定的相对相似性和相关性。五个是较低的源物种,四种是单子叶植物独有的,五核,在所有物种中有14个高度保守,而另外则有两个。使用此源,我们已经在高地棉质基因组中鉴定了23个潜在的候选基因,用于开发用于杂交棉花育种的新雄性无菌种质。将基于同源性的研究与基因组编辑结合使用可以允许发现和验证GMS基因,这些GMS基因以前在棉花中未观察到多样性,并且可能允许在杂化棉产生中使用理想的雄性无菌突变体。
棉花是世界主要的纤维作物,面临着众多生物和非生物胁迫。棉花的基因转化对于满足世界粮食、饲料和纤维需求至关重要。通过随机转移基因进行的基因操作产生了可变的基因表达。通过最新的基因组编辑工具进行有针对性的基因插入会导致基因在特定位置可预测的表达。基因堆叠技术是一种适应性策略,它通过同时在特定位点整合 2-3 个基因来避免在不同位置产生可变的基因表达,从而对抗生物和非生物胁迫。这项研究解释了棉花创始转化子的开发,以用作多基因堆叠项目的基线。我们引入了 Cre 和 PhiC31 介导的重组位点来指定传入基因的位点。整合了 CRISPR-Cas9 基因以开发基于 CRISPR 的棉花创始系。Cas9 基因与 gRNA 一起整合以靶向棉花卷叶病毒的 Rep(复制)区域。病毒的复制区域被专门针对以减少进一步的增殖并防止病毒发展出新的菌株。为了成功开发这些原代转化体,已经使用红色可视化(DS-Red)优化了模型转化系统。根据红色转化系统,已经开发了具有重组指定位点(Rec)、目标复制区域(Rep)和Cas9创始系的三个基线。这些创始转化体可用于开发重组酶介导和基于CRISPR/Cas9的棉花起源系。此外,这些转化体将为所有重组酶介导的基因堆叠项目建立一个基础系统。