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水稻受精卵、成熟胚、未成熟胚再生植株突变的全基因组序列分析
通过全基因组测序，研究了由单个母株的合子、成熟胚和未成熟胚再生的水稻植株 (Oryza sativa L.，‘Nippon-bare’) 的体细胞克隆变异。还对母株和其种子繁殖子代进行了测序。在子代中检测到了 338 个母株序列变异，平均值范围从种子繁殖植株的 9.0 到成熟胚再生体的 37.4。利用种子繁殖植株中的变异计算出的自然突变率为 1.2 × 10 –8，与之前报道的值一致。种子繁殖植株中变异的单核苷酸变异 (SNV) 比例为 91.1%，高于之前报道的 56.1%，且与再生体中的差异不显著。总体而言，如前所述，再生体中 SNV 的转换与颠换比率较低。成熟胚再生的植物的变异明显多于不同子代类型。因此，在水稻遗传操作过程中，使用受精卵和未成熟胚可以减少体细胞克隆变异。
目前对水稻抗虫性基因组、遗传和分子控制的认识
摘要 水稻（Oryza sativa）是重要的粮食来源，也是基因组研究的重要模式谷类，害虫是制约水稻生产的主要因素。本文概述了功能基因组学研究和水稻抗虫遗传改良的最新进展。迄今为止，水稻中已鉴定出许多抗虫基因，并通过图位克隆的方法克隆了 14 个抗虫基因。这些基因编码的蛋白质感知昆虫的效应物并激活防御途径，包括防御相关基因的表达，包括丝裂原活化蛋白激酶、植物激素和转录因子；以及对昆虫的防御机制，包括胼胝体沉积、胰蛋白酶蛋白酶抑制剂（TryPIs）、次生代谢产物和绿叶挥发物（GLVs）。这些正在进行的功能基因组研究提供了对水稻 - 昆虫相互作用的分子基础的深入了解，并促进了新型抗虫水稻品种的开发，从而提高了对这种重要作物的长期害虫控制。
作物代谢组的驯化
驯化和作物改良 人类主导的驯化始于大约 12 000 年前的中东和新月沃地，随后传播到世界各地，包括中国、中美洲和安第斯山脉、近大洋洲、撒哈拉以南非洲和北美洲东部 [1-3]。尽管我们的标题很简单，但我们在这里尽可能区分驯化、多样化和作物改良事件，因为无论从进化还是表型角度来看，它们都是明显不同的过程 [4]。大规模调查显示，驯化植物种类涵盖约 160 个分类科，超过 2500 个物种经历了一定程度的驯化，约 300 个物种得到了完全驯化 [2、3、5]。目前，整合考古学、遗传学和基因组学证据的模型表明，驯化是一个多阶段过程，包括（i）开始栽培，（ii）所需等位基因频率的增加，（iii）驯化种群的形成，以及最后（iv）有意识的繁殖。尽管如此，由于存在多次驯化事件，并且驯化后与祖先物种的交换频繁，因此描绘许多物种的驯化历史非常复杂[6-8]。此外，值得注意的是，一些物种如Oryza nivara和巴西坚果是在没有驯化的情况下栽培的，并且对于与初始选择相关的遗传瓶颈已经有了深刻的分析[9]。总之，这些研究极大地增进了我们对性状进化的理解，并为驯化过程中的趋同进化和平行进化提供了相当多的见解[10]。例如，留绿基因 SGR 是一系列物种种子休眠的基础[11]，番茄 (Solanum lycopersicum) 和辣椒 (Capsiscum annum) 中果实重量数量性状基因座子集映射到同一基因组区域[12]，水稻 (Oryza sativa)、高粱 (Sorghum bicolor)、大麦 (Hordeum vulgare) 和小米 (Pennisetum glaucum) 的糯谷物改良性状均是由 Waxy 基因直系同源物的不同突变定义的[2]。与此相反，尽管最初认为驯化综合征经典性状的出现（如谷物种子落粒性的丧失）是平行进化的情况[13]，但最近的遗传图谱研究表明，多种性状往往与非同源基因有关[14]。例如，玉米（Zea mays）的典型驯化基因 TEOSINTE BRANCHED 1（tb1）[15] 对粟的分枝影响较小[16]，甚至在不同的大麦谱系中，不同的
水稻受精卵、成熟胚、未成熟胚再生植株突变的全基因组序列分析
通过全基因组测序，研究了由单个母株的合子、成熟胚和未成熟胚再生的水稻植株 (Oryza sativa L.，‘Nippon-bare’) 的体细胞克隆变异。还对母株和种子繁殖子代进行了测序。在子代中检测到了 338 个母株序列变异，平均值范围从种子繁殖植株的 9.0 到成熟胚再生体的 37.4。利用种子繁殖植株中的变异计算出的自然突变率为 1.2 × 10 –8，与之前报道的值一致。种子繁殖植株中变异的单核苷酸变异 (SNV) 比例为 91.1%，高于之前报道的 56.1%，且与再生体中的差异不显著。总体而言，如前所述，再生体中 SNV 的转换与颠换比率较低。成熟胚再生的植物的变异明显多于不同子代类型。因此，在水稻遗传操作过程中，使用受精卵和未成熟胚可以减少体细胞克隆变异。
植物生物技术。37（3）：285-292（2020）
摘要细胞质男性不育（CMS）是一种特征，它会产生由线粒体和核基因之间相互作用引起的非功能性花粉。在中国武器（CW）型CMS，CWA，大米（Oryza sativa L.）中，其线粒体增强了核基因逆行调节的男性不育（RMS）的表达，从而导致花粉流产。生育能力在恢复器线中的表达降低时恢复。RMS的表达由位于RMS起始密码子上游的启动子区域的单核苷酸多态性（SNP）控制。然而，在该区域的反向链中预测了编码含有蛋白质的五肽重复域的另一个基因PPR2，并且SNP在CWR中创建了过早的终止密码子。证明RMS直接参与了CW-CMS的生育能力，我们使用CRISPR/CAS9将突变引入了RMS和PPR2。生育力。生育恢复。我们的结果表明，PPR2不负责生育能力的恢复，并且通过降低RMS的表达来恢复生育能力，从而为我们提供了一种新的人工生育修复剂，以供农艺使用。
审稿人名单
锌和硼对花生生长和养分吸收的影响 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130475 (1) Rosana Halinski de Oliveira，巴西南里奥格兰德州天主教大学。(2) Ganyo Komla Kyky，多哥农业研究所 (ITRA)。完整同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54269 芦荟 (Aloe barbadensis Miller) 黑斑病的病因、症状及通过植物药和生物防治剂进行管理——简要回顾 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130476 (1) Faizan Ahmed Sheikh，印度阿尼大学。 (2) PWHKP Daulagala，斯里兰卡开放大学，斯里兰卡。完整的同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54086 对改善移动网络流量质量的贡献 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130477 (1) Zlatin Zlatev，保加利亚特拉基亚大学。(2) 孟伟英，沈阳建筑大学，中国。(3) Aliyu Bhar Kisabo，尼日利亚。完整的同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54276 交通组织方案自动生成系统 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130478 (1) Elżbieta Macioszek，波兰西里西亚理工大学。(2) Nain Tara，巴基斯坦阿迦汗大学医院。完整的同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54255 叶面施肥硼、锌和铁对桃品种 Shan-e-Punjab 果实品质和叶片养分含量的影响 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130479 (1) Georgiana Eurides de Carvalho Marques，巴西马拉尼昂州联邦教育、科学和技术学院。 (2) Rahul Datta，捷克共和国孟德尔大学。完整的同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/51260 使用 Eberhart 和 Russel 模型对玉米（Zea mays L.）杂交种的产量及其归因性状进行稳定性分析 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130480 (1) Joseph Adjebeng-Danquah，加纳 CSIR-Savanna 农业研究所。(2) Kouame Konan，科特迪瓦科霍戈大学。完整的同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/53703 盐度对 Puccinellia ciliata（禾本科）改良种群生长和一些光合色素的影响 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130481 (1) Ali Raza，中国农业科学院。 (2) Ana Maria Arambarri，阿根廷拉普拉塔国立大学。 (3) Luiz Leonardo，巴西帕拉伊巴州立大学。完整的同行评审历史：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54317 水稻 (Oryza sativa L.) 厌氧发芽性状的遗传分化研究 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130482 (1) Sawadogo Boureima，布基纳法索法达恩古尔马大学。 (2) Luiz Leonardo，巴西帕拉伊巴州立大学。 完整的同行评审历史：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54411 Balanites aegyptiaca 的植物化学成分和抗氧化活性，Securidaca longepedunculata 和 Acacia gourmaensis 在布基纳法索用于防治种子传播真菌 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130483 (1) Karen Cordovil，巴西菲奥克鲁斯。(2) Panchumarthy Ravi Sankar，印度维尼昂药学院。完整同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54710 通往大市场的窄路：皮尔胡瓦（UP）传统印花手工织布业概览 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130484 (1) Mamatha Hegde，印度拉迈亚应用科学大学。(2) Rita Kant，印度旁遮普大学。(3) Shaik Khateeja Sulthana，印度。完整的同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54097 筛选高产且抗绿豆黄花叶病毒 (MYMV) 的乌尔豆种质 DOI: 10.9734/CJAST/2020/v39i130485 (1) Clint Magill，美国德克萨斯 A&M 大学。(2) Lucie Aba Toumnou，中非共和国班吉大学。完整的同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54510 政府部门就业女性在赋权方面所面临的制约因素 DOI: 10.9734/CJAST/2020/v39i130486 (1) Anju Bharti，印度 Guru Gobind Singh Indraprastha 大学。 (2) L. Dilakshini Stanislaus，斯里兰卡东方大学。完整同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54857 灌溉和干旱胁迫条件下水稻 (Oryza sativa L.) 遗传多样性评估 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130487 (1) Frédéric Ngezahayo，布隆迪布琼布拉高等师范学院。(2) Hussin Jose Hejase，黎巴嫩 Al Maaref 大学。(3) Pham Thi Thu Ha，越南 Ton Duc Thang 大学。完整同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54685完整的同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54857 灌溉和干旱胁迫条件下水稻 (Oryza sativa L.) 遗传多样性评估 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130487 (1) Frédéric Ngezahayo，布隆迪布琼布拉高等师范学院。(2) Hussin Jose Hejase，黎巴嫩 Al Maaref 大学。(3) Pham Thi Thu Ha，越南 Ton Duc Thang 大学。完整的同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54685完整的同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54857 灌溉和干旱胁迫条件下水稻 (Oryza sativa L.) 遗传多样性评估 DOI：10.9734/CJAST/2020/v39i130487 (1) Frédéric Ngezahayo，布隆迪布琼布拉高等师范学院。(2) Hussin Jose Hejase，黎巴嫩 Al Maaref 大学。(3) Pham Thi Thu Ha，越南 Ton Duc Thang 大学。完整的同行评审历史记录：http://www.sdiarticle4.com/review-history/54685
通过改变LAZY1中的一个氨基酸来抑制水稻地上部分向地性
摘要：分蘖角度是决定禾谷类作物株型和产量的重要性状。在重力刺激下，分蘖角度部分由LAZY1（LA1）蛋白在细胞核和质膜之间的动态重新分配来控制，但其潜在机制尚不清楚。在本研究中，我们基于对水稻（Oryza sativa L.）扩散分蘖突变体la1 G74V的分析，鉴定并描述了LA1的一个新的等位基因，该突变体在该基因预测的跨膜（TM）结构域编码区中发生非同义突变。该突变导致地上部重力性完全丧失，从而导致植物匍匐生长。我们的研究结果表明，LA1不仅定位于细胞核和质膜，而且定位于内质网。去除LA1中的TM结构域会使植物表现出与la1 G74V相似的扩散分蘖表型，但不影响质膜定位；因此，它与玉米中的直系同源物 ZmLA1 有区别。因此，我们认为 TM 结构域对于 LA1 的生物学功能是必不可少的，但该结构域并不决定蛋白质在质膜上的定位。我们的研究为 LA1 介导的地上性调控提供了新的见解。
![水稻种子休眠4同源物RDO5 1的逆转与bHLH57相互作用控制拟南芥脱落酸的生物合成和种子休眠[打开]](/simg/4\4bdcb63afc05cf222922d655b34e57eda1e5494c.webp)
水稻种子休眠4同源物RDO5 1的逆转与bHLH57相互作用控制拟南芥脱落酸的生物合成和种子休眠[打开]
脱落酸 (ABA) 对种子休眠的控制已得到广泛研究，但其潜在机制尚未完全了解。本文，我们报告了拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 中两种与 ABA 相关的种子休眠调节剂的特征：ODR1（用于逆转 rdo5），水稻 (Oryza sativa) 种子休眠 4 (Sdr4) 的直系同源物，以及碱性螺旋-环-螺旋转录因子 bHLH57。ODR1 的转录水平直接受到转录因子 ABA INSENSITIVE3 (ABI3) 的抑制，它通过影响 ABA 生物合成和 ABA 信号传导来负向调节种子休眠。相比之下，bHLH57 通过诱导基因 9-CIS-EPOXYCAROTENOID DIOXYGENASE6 ( NCED6 ) 和 NCED9 的表达来正向调节种子休眠，这两个基因编码 ABA 生物合成酶，从而导致更高的 ABA 水平。ODR1 与 bHLH57 相互作用并抑制 bHLH57 调节的 NCED6 和 NCED9 在细胞核中的表达。bhlh57 功能丧失等位基因可以部分抵消 odr1 突变体中增强的 NCED6 和 NCED9 表达，因此可以挽救它们相关的超休眠表型。因此，我们确定了一个新颖的 ABI3-ODR1-bHLH57-NCED6/9 网络，该网络为了解 ABA 生物合成和信号传导对种子休眠的调节提供了见解。
约氏疟原虫的产生及其对蛋白质的条件降解
生长素诱导降解决定子 (AID) 系统是一种强大的化学-遗传方法，通过小分子进行条件性蛋白酶体降解来操纵内源蛋白质水平。到目前为止，该系统还没有在约氏疟原虫 (P. yoelii) 中进行改造，约氏疟原虫是一种重要且广泛使用的疟原虫啮齿动物寄生虫模型，可用于研究疟疾生物学。在这里，利用 CRISPR/Cas9 基因组编辑方法，我们生成了两种无标记转基因约氏疟原虫寄生虫系 (eef1a-Tir1 和 soap-Tir1)，分别在 eef1a 和 soap 启动子下稳定表达水稻基因 tir1。这两条系在寄生虫生命周期中正常发育。在这些背景下，我们使用 CRISPR/Cas9 方法用 AID 基序标记两个基因 (cdc50c 和 fbxo1)，并用生长素询问这两种蛋白质的表达。 eef1a - Tir1 系可在无性裂殖体和有性配子体阶段有效降解 AID 标记的内源性蛋白质，而 soap - Tir1 系可在动合子阶段降解蛋白质。这两个系将成为研究基于 P. yoelii 的疟原虫寄生虫生物学的有用资源。
为 CRISPR/Cas9 设计引导 RNA 构建体...
水稻 (Oryza sativa L.) 是世界人口（亚洲和非洲）消费最广泛的主食。作为半水生一年生植物，水稻极易因各种环境压力而损失。许多研究表明需要开发耐非生物和生物胁迫的品种 [1] 。标记辅助育种、诱变育种、RNA 干扰、反义技术、ZFN 和 TALEN 等方法被用于开发水稻等作物抗非生物胁迫的优良性状。然而，最近，成簇的规律间隔的短回文重复序列相关核酸酶 (CRISPR/Cas) 系统作为开发作物可遗传基因操作的有效工具而备受关注 [2] 。 2013 年，利用 CRISPR/Cas9 在模式植物拟南芥中成功开发出基于基因组的编辑技术 [3] ，此后，各种作物中已成功编辑了大量与农艺性状相关的基因。这一进步为研究人员开辟了许多新的可能性，包括能够更快地了解生物植物系统。CRISPR 系统主要用于提高不同作物的产量效率、生物强化、生物和非生物胁迫耐受性 [1] 。