遗传学是研究生物遗传和变异的科学。PSS3421 - 遗传学基本原理全面深入地介绍了遗传原理、理论及其应用。主题包括遗传的染色体基础、孟德尔遗传学、遗传连锁、基因结构、基因表达、数量遗传学、群体遗传学、基因组图谱、基因克隆和基因工程。我们将使用动物、人类、微生物和植物的例子。在讨论/实验课上,我们将对农作物进行杂交实验以进行遗传分析,并回顾有关动物/人类/植物基因组图谱、比较基因组学、功能基因组学、QTL 图谱、基因工程和用于改良动物和植物的基因编辑的令人兴奋的遗传发现的最新文章。
摘要 稗子是一种至关重要但尚未得到充分利用的谷类作物,因为其遗传研究和改良工作有限。本综述探讨了 QTL 定位和标记辅助选择等有前景的途径,用于定向育种,以及基因组选择和快速育种等令人兴奋的可能性,以加快稗子品种的开发。即使使用 CRISPR-Cas 进行基因编辑也很有希望,但需要解决基因组知识不完整等挑战。此外,生物信息学和系统生物学方法提供了强大的工具来了解稗子中基因和性状的复杂相互作用。虽然存在局限性,但积极追求这些进步可以释放稗子的全部潜力,对全球粮食安全和可持续农业产生重大影响。
世纪,以富裕和营养食品的养育人群喂养不断增长的人群。除了主要农作物 - 大米,小麦和玉米 - 探索具有更多营养价值的孤儿/天然作物很重要(Chaturvedi等,2022; Chaturvedi等,2023)。生物应激源,包括真菌,细菌,线虫,昆虫和病毒;以及由于气候变化而加剧了土壤中的干旱,热,冷,盐度,流量和养分含量等非生物限制条件(Ghatak等,2017; Chaturvedi等,2021)。开发和利用多种弹性作物对于在所有环境限制下确保粮食安全至关重要。在环境限制下增加高产农作物,这是由于选择中的角色的遗传力较低而令人生畏。确定更多的重要特征可以赋予各种压力的宽容,这是科学家和育种者的主要目标(Roychowdhury等,2020)。因此,我们的研究主题“表征和改善了弹性作物发展的特征”,包括14种手稿,可为作物遗传资源,定量特质基因座(QTL)映射(基因组全基因组关联研究(GWAS),单倍型分析,多摩学分析,多摩学分析,基因发现,表达发现,高级遗传学特征化工具)提供新的见解。植物疾病每年在主要农作物中造成约30%的收益率损失(Gangurde等人)。在当前的气候情况下,许多疾病正在出现,在未来几十年中,农作物的可持续性恶化了(Chakraborty等,2014)。)。gwas已被用来有效发现与多种作物抗病的抗性相关的QTL(Gangurde等人Gangurde等。在过去的二十年中汇编并强调了成功的GWAS研究。他们的研究主要集中于提高通过
入学指导(第 1 周) 1 月 14 日,星期二 介绍、教学大纲和讨论主题 1 月 16 日,星期四 辣椒育种计划简介 蔬菜作物的性质(第 2 周) 1 月 21 日,星期二 蔬菜作物的性质和种子来源 1 月 23 日,星期四 植物的无性和有性生殖 1 月 23 日,星期四 活动 1。温室和实地参观。作业 孟德尔遗传学(第 3 周) 1 月 28 日,星期二 孟德尔遗传学的定性性状和复习 1 月 30 日,星期四 孟德尔遗传学的定性性状和复习 1 月 30 日,星期四 活动 2。准备移植托盘和播种 诱变(第 4 周) 2 月 4 日,星期二 作物遗传资源和原产地中心 2 月 6 日,星期四 诱变 2 月 6 日,星期四 活动 3。筛选诱变种群 2 月 6 日,星期四 作业 1研究计划大纲草案 1 数量遗传学(第 5 周) 2 月 11 日,星期二 数量性状简介 2 月 13 日,星期四 方差和方差分析 2 月 13 日,星期四 活动 3。进行遗传杂交 - 演示和活动 数量遗传学(第 6 周) 2 月 18 日,星期二 数量遗传学 - I 2 月 20 日,星期四 数量遗传学 - II 2 月 20 日,星期四 作业 2 截止。修订的研究计划 数量遗传学(第 7 周) 2 月 25 日,星期二 数量遗传学 - III 2 月 27 日,星期四 数量遗传学 - IV 2 月 27 日,星期四 表型数据收集 植物组织培养(第 8 周) 3 月 4 日,星期二 植物组织培养 3 月 6 日,星期四 活动 5. 花药培养 - 实验室实践(第 9 周) 3 月 11 日,星期二 QTL 映射 1 3 月 13 日,星期四 QTL 映射 2、3 月 13 日,星期四 考试 1 3 月 15 日 -22 日 春假 DNA 标记(第 10 周) 3 月 25 日,星期二 活动 5. 基于 DNA 的标记 3 月 27 日,星期四 作业 3. 反思性论文截止时间为下午 5 点。
基于基因组的技术来操纵基因组的结构和功能,并确定对经济上重要物种的遗传修饰的感兴趣基因。基因组编辑技术也已设计用于对水产养殖物种的基因操纵,以提高生产和质量,并以最低的投资成本。DNA标记技术是使用最广泛的基因组技术。DNA指纹用于构建物理图,而遗传图是基于减数分裂重组的。BAC指纹识别是用于物理映射的常用方法。下一代测序师彻底改变了科学,并允许整个基因组测序。QTL映射使识别负责特定性状的基因成为可能。政府的参与和对水产主义者的更好培训非常需要增强基于基因组技术的实际含义。
温度和有问题的土壤。高粱是最便宜的微量营养素来源之一。因此,高粱生物强化是重中之重。本综述将讨论高粱作为食物和能量来源的价值,以及其谷物结构如何促进最大程度地利用积累的微量营养素。此外,还有遗传控制/基因、铁和锌浓度的数量性状位点 (QTL)、高粱中铁和锌的杂种优势研究、铁和锌与其他农艺性状之间谷物性状关联的遗传变异,以及根据亲本系性能预测铁和锌杂交性能的潜力。还简要介绍了产品开发和近期消费生物强化高粱的前景。关键词:基因作用;一般配合力;杂种优势;营养敏感农业;数量性状位点;特定配合力
本综述总结了对植物育种中定量性状的仿真研究的发现,并将这些见解转化为实际方案。作为农业生产力面临着越来越多的挑战,植物育种对于解决这些问题至关重要。模拟使用数学模型来复制生物条件,桥接理论和实践,通过验证假设早期并优化遗传增益和资源使用。虽然策略可以提高特质价值,但它们会降低遗传多样性,从而结合方法。研究强调了将策略与性状遗传力和选择时间保持一致的重要性,并保持遗传多样性,同时考虑基因型 - 环境相互作用,以避免早期选择中的偏见。在精确的标记放置时,使用标记会加速繁殖周期,前景和背景选择是平衡的,并且有效地管理了QTL。基因组选择通过缩短育种周期和改善父级的选择来增加遗传增长,尤其是对于低遗传力性状和复杂的遗传结构而言。定期更新培训集至关重要,无论遗传结构如何。贝叶斯方法在较少的基因和早期的繁殖周期中表现良好,而BLUP对于具有许多QTL的性状更为强大,而RR-Blup在不同条件下证明了灵活性。有明确的目标和足够的种质可用时,较大的人群会带来更大的收益。准确性在几代人中下降,受到遗传结构和人口规模的影响。对于低遗传力性状,多特征分析提高了准确性,尤其是与高遗传力性状相关时。更新包括表现最佳的候选人,但保存可变性可提高提高和准确性。低密度基因分型和插补为高密度基因分型提供具有成本效益的替代方法,从而获得了可比的结果。靶向种群优化遗传关系,进一步提高准确性和繁殖结果。评估基因组选择揭示了短期收益与长期潜力和快速循环基因组计划之间的平衡。多样化的方法保留了稀有等位基因,实现了显着的收益并保持多样性,并突出了在优化繁殖成功方面的权衡。
通过宿主遗传学,基因组学,微生物和环境的复杂网络摘要微生物组对健康和疾病的影响。识别这些相互作用的机制仍然具有挑战性。实验室小鼠(Mus musculus)中的系统遗传学可以使数据驱动的生物网络组件和宿主的机制 - 基于疾病表型的微生物相互作用的机制。为了检查整个宿主基因组,转录组和微生物组之间的相互作用,我们绘制了QTL并与高度多样化的协作交叉育种种群中的cecal Messenger RNA,Luminal Micro -limla,生理学和行为相关联。这种关系是由7号染色体上的变体调节的,是气形(细菌 - 卵形)丰度和睡眠表型的关联。在BKS.CG-DOCK7 M + / + LEPR DB / J小鼠肥胖和糖尿病模型的测试中,已知有异常的睡眠和抗生素定植,用抗生素治疗抗生素在基因型型方式中改变了睡眠。从这项研究中提取的许多其他关系可用于询问其他疾病,微生物和机制。
全球超过一半的人口取决于大米作为主要的粮食作物。大米(Oryza sativa L.)容易受到非生物挑战的攻击,包括干旱,寒冷和盐度,因为它在半偏生,热带或亚热带环境中生长。非生物应激性抗性已繁殖到水稻植物中。在发现基因组之前,使用正向遗传学方法鉴定了非生物应激相关的基因,并且使用传统的育种方法开发了耐非生物应激的线条。动态转录组表达表示在其生长和发育中特定点的单个生物体的特定细胞,组织或器官中的基因表达程度。转录组学可以在整个转录水平的压力条件下在整个基因组水平上揭示表达,这可以有助于理解与植物的胁迫耐受性和适应性有关的复杂的调节网络。水稻(Oryza sativa L.)基因家族使用其他植物物种的参考基因组序列相对发现,从而允许全基因组鉴定。通过基因表达填充的转录组学,最近由RNA-Seq统治了基因组技术。 所有这些基因组和转录组技术使参与水稻反应的众多重要QTL,S基因,启动子元素,转录因子和miRNA都成为可能。 在本综述中讨论了使用几种基因组和转录组方法来理解水稻(Oryza sativa,L。)承受非生物压力的能力通过基因表达填充的转录组学,最近由RNA-Seq统治了基因组技术。所有这些基因组和转录组技术使参与水稻反应的众多重要QTL,S基因,启动子元素,转录因子和miRNA都成为可能。在本综述中讨论了使用几种基因组和转录组方法来理解水稻(Oryza sativa,L。)承受非生物压力的能力