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博士后位置 - 植物/微生物功能基因组学...
联合基因组研究所（JGI）有一个令人兴奋的博士后机会，可以参与旨在了解其最基本水平的复杂植物 - 微生物相互作用的研究。JGI在推动协作科学方面有助于更好地了解植物微生物群落。与包括本杰明·科尔（Benjamin Cole），亨里克·谢勒（Henrik Scheller），阿克塞尔·维斯特（Axel Visel），黛安·迪克尔（Diane Dickel），罗南·奥马利（Ronan O'Malley）在内的团体进行了协调，选定的候选人将利用空间分辨的单细胞表征策略，以更好地理解定植微生物的植物组织和细胞类型。候选人将使用已建立的模型物种（例如拟南芥，木baracypodium distachyon，Medicago truncatula）和已知的植物殖民化微生物物种，研究了植物 - 微生物相互作用的各个方面，包括定植，生长促进以及对碳序列化的影响。这些努力最终将激发生物能源作物改善的生物工程策略。该项目将利用JGI的各种基于序列的科学和计算能力，以及与劳伦斯·伯克利实验室，联合生物能源研究所以及外部团体的科学家的新或现有合作。该职位将位于劳伦斯·伯克利实验室校园的全新研究机构综合基因组大楼。特定职责：
番茄果实外果皮优先启动子的鉴定及在遗传工程中的应用
番茄 ( Solanum lycopersicum ) 是一种全球性种植的作物，具有巨大的经济价值。外果皮决定了番茄果实的外观，并在收获前和收获后保护其免受各种生物和非生物挑战。然而，目前还没有番茄外果皮特异性启动子，这阻碍了基于外果皮的基因工程。在这里，我们通过 RNA 测序和逆转录-定量 PCR 分析发现番茄基因 SlPR10 ( PATHOGENESIS RELATED 10 ) 在外果皮中大量表达。由 2087-bp SlPR10 启动子 ( pSlPR10 ) 表达的荧光报告基因主要在 Ailsa Craig 和 Micro-Tom 品种的转基因番茄植株的外果皮中检测到。该启动子进一步用于番茄中 SlANT1 和 SlMYB31 的转基因表达，它们分别是花青素和角质层蜡质生物合成的主要调节因子。pSlPR10 驱动的 SlANT1 表达导致花青素在外果皮中积累，赋予果实抗灰霉病和延长保质期，而 SlMYB31 表达导致果皮蜡质增厚，延缓水分流失并延长果实保质期。有趣的是，pSlPR10 和另外两个较弱的番茄外果皮优先启动子在转基因拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 植物的子房中表现出一致的表达特异性，这不仅为番茄外果皮和拟南芥子房之间的进化同源性提供了线索，而且为研究拟南芥子房生物学提供了有用的启动子。总的来说，这项研究报告了一种理想的启动子，能够在番茄外果皮和拟南芥雌蕊中实现靶基因表达，并证明了其在番茄果实品质遗传改良中的实用性。
真空型制动液和恢复机的设计和开发
新兴证据表明，除了其在抗病毒RNA沉默中得到良好认可的功能外，dsRNA还引发了触发免疫力（PTI），还可能导致植物抵抗病毒感染。然而，与细菌和真菌诱导剂介导的PTI相比，DSRNA诱导的防御的行动方式和信号传导途径的性质仍然很差。Here, using multicolor in vivo imaging, analysis of GFP mobility, callose staining, and plasmodesmal marker lines in Arabidopsis thaliana and Nicotiana benthamiana , we show that dsRNA-induced PTI restricts the progression of virus infection by triggering callose deposition at plasmodesmata, thereby likely limiting the macromolecular transport through these单元格通信通道。The plasma membrane-resident SOMATIC EMBRYOGENESIS RECEPTOR-LIKE KINASE 1, the BOTRYTIS INDUCED KINASE1/AVRPPHB SUSCEPTIBLE1-LIKE KINASE1 kinase module, PLASMODESMATA-LOCATED PROTEINs 1/2/3, as well as CALMODULIN-LIKE 41 and Ca 2+ signals are involved in the dsRNA-induced signaling leading to callose deposition at浆膜和抗病毒防御。与经典的细菌诱发剂鞭毛蛋白不同，dsRNA不会触发可检测到的活性氧（ROS）爆发，从而证实了不同的微生物模式触发具有不同特征的部分共享免疫信号传导框架的观念。可能是一种反策略，来自不同病毒的病毒运动蛋白抑制了DSRNA诱导的宿主反应，从而导致callose沉积以实现感染。因此，我们的数据支持一个模型，在该模型中，植物免疫信号传导通过诱导浆果膜上的callo糖沉积来限制病毒运动，并重新使用病毒抵消这种免疫力。
小家庭，重大影响：RNL助手NLR及其在植物先天免疫中的重要性
通量，活性氧的产生和有丝分裂原激活的蛋白激酶激活[1]。最近的研究表明，2受体系统的相互依赖性和相互增强[2，3]。基于其N末端结构域及其系统发育，NLR在盘绕型圈（CC）结构域，Toll-like/interleukin-1受体耐药性（TIR）结构域中被构成，对白粉病（CC R）的耐药性（CC R）域的耐药性包含NLR，含有NLR，含有AS CNLS，TONLS，the and cnls for and thls for and for and thls from thls＆tnls for and。在拟南芥中（以下称为Arabidopsis），多个PRR和效应子传感NLR（某些CNL和所有测试的TNL）需要存在RNL，也称为Helper NLR，以激活全部免疫力[5，6]。rnls形成一个由2个亚家族组成的小而进化保守的进化枝，活化的抗耐药性1（ADR1）和N需求基因1（NRG1）家族，它们在血管植物的发散之前已有分离[4]。拟南芥基因组径流3 ADR1和2 NRG1全长基因需要完全免疫[7-9]。尽管RNL仅代表大多数被子植物中NLR基因库的一小部分[4，10]，但对于植物而言，它们至关重要。在这里，我们重点介绍了RNL在免疫过程中的功能以及讨论RNL激活机制的最新发现。
通过单倍体诱导进行植物繁殖，实现植物育种创新
在胚胎中混合母本和父本基因组不仅是有性生殖进化成功的原因，也是植物育种的基石。然而，一旦获得了有趣的基因组合，进一步的基因混合就会出现问题。为了快速固定遗传信息，可以生产双单倍体植物：允许仅具有来自一个亲本的遗传信息的单倍体胚胎发育，染色体加倍产生完全纯合的植物。双单倍体生产的有效途径是基于单倍体诱导系。单倍体诱导系与具有待固定基因组合的系之间的简单杂交将触发单倍体胚胎发育。然而，植物体内单倍体诱导的确切机制仍然是一个长期未解之谜。最近发现的触发玉米作物和模式植物拟南芥单倍体诱导的分子因子明确了与配子发育、配子相互作用和基因组稳定性相关的过程的重要作用。这些发现使得单倍体诱导能力能够应用于其他作物，并利用单倍体诱导物系将基因组编辑机制引入各种作物品种。这些最新进展不仅为下一代植物育种策略带来了希望，而且还为植物有性生殖的基本基础提供了更深入的见解。
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摘要：作为钙传感器，钙调神经酶B样（CBL）蛋白在植物对各种非生物胁迫源的反应以及通过与CBL相互作用蛋白激酶（CIPKS）的相互作用而在生长和发育中发挥作用。但是，有关CBL在甜橙色植物中的作用和发展的信息受到限制。我们调查了整个柑橘Sinensis基因组，并发现了八个CBL基因。域的特征，位置和分布以及保守的基序揭示了EF手域在八个CSCBL上保存。CSCBL蛋白被分类为酸性CBL，预测五个肉豆蔻酰化位点和六个棕榈酰化位点。在染色体CHR01，CHR02，CHR04和CHR05和CONTIG CHRNW- 006257104.1中分布八个CSCBL。在05染色体中，串联重复可能会引起两个CSCBL4和CSCBL5基因。来自不同植物物种的37 CBL蛋白的系统发育树，包括拟南芥，Oryza sativa，sesamum indimum和C. sinensis，表明这些CBL与密切相关。对CSCBL基因家族在不同组织/应力中表达的荟萃分析表明，CSCBL基因在组织中表达的表达不同，这可能是CSCBL组织/应激特异性表达的证据。这项研究的结果强调了CS CBL基因家族的功能特性，并为未来的功能活动研究提供了关键数据。
一种多功能、高效的植物原生质体平台...
基因组编辑技术发展的最终目标是实现任何细胞或生物体中精准的基因组改变。本文我们描述了原生质体系统，该系统利用预组装的 Cas9 核糖核蛋白 (RNP) 复合物在拟南芥、本氏烟、白菜和亚麻荠中实现精准、高效的 DNA 序列改变。Cas9 RNP 介导的双 gRNA 基因破坏在拟南芥原生质体中可达到约 90% 的插入/缺失。为了便于测试任何 Cas9 RNP 设计，我们开发了两个 GFP 报告基因，从而可以灵敏地检测非同源末端连接 (NHEJ) 和同源定向修复 (HDR)，编辑效率分别高达 85% 和 50%。当与最佳单链寡脱氧核苷酸 (ssODN) 供体共转染时，RNP 通过 HDR 对 AtALS 基因的精确编辑达到 7%。值得注意的是，预组装引物编辑器 (PE) RNP 介导的精确诱变导致原生质体中 GFP 报告基因回收率为 50%，基因组中特定 AtPDS 突变的编辑频率高达 4.6%。原生质体中 CRISPR RNP 变体的快速、多功能和高效基因编辑为开发、评估和优化基因和基因组操作的新设计和工具提供了宝贵的平台，适用于多种植物物种。
拟南芥中的文章映射遗传变异，以响应植物促进生长的细菌azoarcus olearius dqs-4t
摘要：促进植物生长细菌（PGPB）可以通过促进养分摄取，氮固定，防止病原体，胁迫耐受性和/或增强植物产生的生产来增强植物健康。驱动植物 - 细菌关联的遗传决定因素仍在研究中。为了鉴定与对PGPB有反应的性状高度相关的遗传基因座，我们使用了用Azoarcus olearius dqs-4 t处理的拟南芥种群进行了全基因组关联研究（GWAS）。表型，通过改善，抑制或不影响根系或射击特征，对细菌治疗的305次拟南芥饰物对细菌治疗的反应不同。GWA映射分析鉴定了几个与初级根长或根新鲜重量相关的预测基因座。进行了两项统计分析，以缩小潜在基因候选物，然后进行单倍型块分析，从而鉴定出与拟南芥根新鲜重量对细菌接种的反应性相关的11个基因座。我们的结果表明，植物对A. olearius dqs-4 T响应接种的能力的差异很大，同时揭示了与所测量的生长性状相关的基因座的相当复杂性。这项研究是可持续繁殖策略的有希望的起点，用于未来的种植实践，可以采用有益的微生物和/或根部微生物组的修改。
Ph.D. DNA间多态性的论文影响...Ph.D. DNA间多态性的论文影响...
此外，我开发了一种新工具，用于测试热重组位置的交叉分布，我们称之为种子键入种子类型）。此方法可以实现交叉频率测量和单个重组事件位置的精确映射。使用这种方法，我确定了一个非常多态性的CHP间隔，其中三个热重组位置：ARO，Coco和Nala。我们的结果表明，热重组位置的中心实际上没有单个核苷酸的多态性（英语SNP），但是SNP在其直接接近度中的存在会刺激给定位置的交叉活动。此外，如果研究染色体间隔周围的结构变化如果不直接覆盖热重组位置，则不会影响重组的频率。使用A. thalaian线在可可中的自然缺失或使用CRSIPR/CAS9产生人工删除后，我们确认拟南芥在位置位置的热重组位置之间没有竞争。
研究文章一种基于CRISPR的转录激活的病毒指南RNA输送系统和拟南芥中的靶向DNA脱甲基化
植物RNA病毒被用作在病毒繁殖和运动期间高水平积累和有效扩散的递送向量。利用了这一概念，可以开发用于CRISPR-CAS9基因组编辑的几个基于病毒的指南RNA输送平台。CRISPR-CAS9系统也已改编成表观基因组编辑。虽然已经为基于CRISPR-CAS9的基因激活或位点特异性DNA去甲基化而开发了系统，但导致RNA的病毒传递仍有待开发。为了解决这一差距，我们开发了一种基于拟南芥的表观基因组编辑的基于烟叶病毒（TRV）的单个指南RNA输送系统。由于已证明tRNA样序列可以促进植物中RNA的细胞向细胞运动，因此我们使用tRNA指示RNA表达系统来表达从病毒基因组中引导RNA，以促进可遗传的表观基因组编辑。我们证明，具有TRV的tRNA-GRNA系统可用于拟南芥中开花wageningen基因的转录激活和靶向DNA脱甲基化。我们在接种植物的后代中诱导的脱甲基表型的遗传力达到了〜8％。我们没有在下一代中检测到病毒，表明从植物组织中对病毒有效清除。因此，TRV递送与特定的trna-grna结构相结合，提供了快速有效的表观基因组编辑。