几十年来,世界人口不断增长导致对粮食或农产品的需求增加,从而对粮食安全产生了巨大影响。进行实践的,但是为了增强农业生产需要大量精力。随着气候条件的变化,植物容易受到几种压力因素的影响。为了应对这种条件,需要使用进步和最近的技术来现代农业系统。收获后的农作物承担很多变化,这些变化最终会影响农产品的质量和数量,从而降低了经济价值。损失后损失是减少农产品和农产品损失的决定性因素。因此,为了获得最大的产量,必须减少收获后损失并确保对后产品的适当管理。thevest生理学是一门科学,涉及收获后农产品生理学的定量和定性研究。生物技术和转基因方法是对农业生产产生巨大影响的最新和新兴技术。基因组编辑,CRISPR/CAS9,耕作的转基因技术成功地用于各种物种,以增强产量,具有对非生物和生物胁迫的抵抗,增强货架寿命并提高营养质量。转基因作物或转基因作物(GMO)(例如番茄,盐水,大豆,木薯等)在全球种植。因此,这些技术是建立粮食安全,增加农作物生产,减少后损失,次级代谢产物,激素和植物体的产生的有希望的手段。
摘要 尽管靶向基因组编辑技术已成为加速功能基因组学的有力反向遗传方法,但由化学诱变剂诱导的传统突变体文库对于植物研究仍然很有价值。含有化学诱导突变的植物是简单而有效的遗传工具,可以在不考虑生物安全问题的情况下种植。突变体个体的全基因组测序减少了突变体筛选所需的工作量,从而提高了它们的实用性。在本研究中,我们对由用 N-甲基-N-亚硝脲 (MNU) 处理单个受精卵细胞而获得的 Oryza sativa cv. Nipponbare 突变体文库成员进行了测序。通过对该突变体文库中的 266 株 M 1 植物进行全基因组测序,我们总共鉴定出 66 万个诱导点突变。这个结果代表了 373 Mb 组装水稻基因组中每 146 kb 基因组序列中有一个突变。这些点突变均匀分布于整个水稻基因组中,超过 70,000 个点突变位于编码序列内。尽管该突变体文库规模较小,但近 61% 的所有注释水稻基因中均发现了非同义突变,8.6%(3248 个基因)的点突变对基因功能有较大影响,例如获得终止密码子或丢失起始密码子。WGS 表明使用水稻受精卵细胞的 MNU 诱变可有效诱导突变,适用于构建用于计算机突变体筛选系统的突变体文库。扩展该突变体文库及其数据库将提供一种有用的计算机筛选工具,以促进功能基因组学研究,特别是针对水稻。关键词:水稻突变体文库、N-甲基-N-亚硝脲 (MNU)、单核苷酸变体 (SNV)、NGS、计算机 TILLING、水稻、全基因组测序、遗传资源
1. Davey Smith G、Ebrahim S。“孟德尔随机化”:遗传流行病学能否有助于理解疾病的环境决定因素?Int J Epidemiol。2003;32(1):1 – 22。https://doi.org/10.1093/ije/dyg070 2. Davey Smith G、Ebrahim S。20 年后孟德尔随机化:如何避免傲慢,同时取得更多成就?Lancet Diabetes Endocrinol。2024;12(1):14 – 7。https://doi.org/10.1016/S2213-8587 (23)00348-0 3. Davies NM、Holmes MV、Davey Smith G。阅读孟德尔随机化研究:临床医生指南、词汇表和清单。BMJ。 2018;362:k601。https://doi.org/10.1136/bmj.k601 4. Wootton RE、Richmond RC、Stuijfzand BG、Lawn RB、Sallis HM、Taylor GMJ 等人。终生吸烟对抑郁和精神分裂症风险的因果关系证据:孟德尔随机化研究。心理医学。2020;50(14):2435 – 43。https://doi.org/10. 1017/S0033291719002678 5. Liu Y、Elsworth B、Erola P、Haberland V、Hemani G、Lyon M 等人。EpiGraphDB:用于健康数据科学的数据库和数据挖掘平台。生物信息学。 2021;37(9):1304 – 11。https://doi.org/10. 1093/bioinformatics/btaa961 6. Khouja JN、Wootton RE、Taylor AE、Davey Smith G、Munafò MR。吸烟遗传易感性与年轻人使用电子烟的关系:一项队列研究。PLoS Med。2021;18(3):e1003555。https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003555 7. Lawlor DA、Tilling K、Davey SG。病因流行病学中的三角测量。Int J Epidemiol。2017;45(6):1866 – 86。https://doi.org/ 10.1093/ije/dyw314
钢铁行业目前正在转型过程中,以便将来能够以更环保的方式生产。Sec-Ondary原材料钢废料在这种转变中起着至关重要的作用,因为制造过程中的回收废料在环保和可持续性上。但是,钢铁行业中钢铁废料的使用增加涉及新的挑战。必须更改过程,必须保持产品质量,并且必须管理吞吐量的增加和需求。数字化和AI技术的使用可以帮助优化和自动化新过程。在工业环境中使用AI时,通常会有一个挑战,即没有足够的质量数据。为了缩小这一差距,是通过应用一种新颖的耕作技术创建和使用了新的欧洲废料类别的新数据集。创建,甚至更多此类域数据集的注释需要大量的时间和专家知识。出于这个原因,使用不同类型的增强物来实施一种自我监督的方法,以提取诸如钢废料等内在无序物体的典型细粒结构。这些结果用于控制废料输入以及废料使用情况,从而自动化过程。钢生产过程中使用的废料通常在原点和组成方面有所不同,这使得编译更加困难。编译废料混合物时,钢生产商通常依靠经验或必须进行复杂的试验。实施了一种机器学习方法,可用于模拟和优化不同的废料组合。基于这些模型,开发了一种新的方法来估算不使用其他传感器的标准过程参数中使用的输入材料的化学含量。在异质工业环境中AI模型的整合是一个主要挑战。需要根据需要对环境基础架构进行调整或创建。为了嵌入各种解决方案,合并了不同的Machine学习技术,根据需要建立所需的基础架构,并实施了在线模型和接口供生产性使用。总而言之,本文提出了一个由AI驱动的整体系统,该系统可以融合各种技术,优化钢废料工艺,并自动化废料工作流程,从废料进入到基本氧气炉的结束。
2。背景和理由农业是人类最古老,最重要的经济活动,为促进人类生存提供了必要的寄托。随着全球人口的增长,压力正在超越农业部门,以满足对农产品的需求增加,同时保留环境和生态健康。考虑到有限的土地,水和劳动力资源,农业的必要进步可能必须围绕效率和生产力提高而定向,以解决面临的不断增长的压力。1农业机器人技术是指使用自动机械和高级技术,例如机器人,无人机和AI驱动的系统来执行农业和农业的任务。机器人系统已成为农业部门的中流台,使农民的产出水平远大于仅与人类劳动力合理的产出水平。机械化大大提高了农民的能力以及他们在给定时期内可以管理的土地数量。传统上,农民将机器人用于简单,重复性的任务,例如采摘,包装水果和蔬菜或种植种子 - 由于工作的艰苦性和相关的低补偿,这些工作挑战很大,以及机器人可以以成本效益的价格解决的工作。随着跨机器人技术和AI的进步,此类系统越来越能够执行更复杂的任务。因此,正在进行被剥削的机器人系统中较高智能的过渡正在进行中。为执行此类功能,使用了各种类型的农业机器人。机器人可解决的任务的曲目现在涵盖了广泛的功能,例如种植,收获,除草,喷涂,土壤监测,养成牲畜的倾向和精确耕作,通常比传统的手动劳动更高,效率和准确性。配备高级传感器和AI的铰接式机器人能够微妙地处理某些水果和蔬菜,从而可以自动收获。用精密GNSS(全局导航卫星系统)接收器固定的自主拖拉机可以自主浏览字段,执行诸如耕作,播种和耕作之类的任务。无人机非常适合诸如空中作物监测和测量大型领域等任务,以获得营养健康,昆虫问题等。它们也可以用于灌溉管理和应用农业药物,利用卫星定位用于导航无人机,以及
直到 20 世纪,自发突变都是人类在选择适合驯化和育种的植物和动物时可以利用的新遗传多样性的唯一来源。当人们发现电离辐射可以改变生物体的遗传组成时,植物育种迎来了飞跃。LJ Stadler 在 20 世纪 20 年代末的开创性工作标志着植物突变育种的开始,尽管 Stadler 本人对其实际价值并不乐观。直到 1964 年粮农组织/国际原子能机构食品和农业核技术联合司成立,并发挥全球协调和协同作用,植物突变育种才成为全球植物育种者可用的常用工具。自成立以来,联合司继续在促进粮农组织和国际原子能机构成员国使用突变技术改良作物方面发挥着重要作用。它通过协调和支持研究、促进能力建设和技术转让、提供技术服务和政策建议以及收集、分析和传播信息来实现这一目标。截至 2009 年底,全球正式发布的突变品种数量已达到 3,088 个,而 1964 年仅有 77 个。联合处的早期举措是编纂《突变育种手册》,该手册由国际原子能机构于 1975 年出版,1977 年出版第二版。该手册随后被翻译成多种语言,并被广泛接受。
(材料科学与工程系,康奈尔大学,纽约州纽约市,14850,美国)“通过分子在有机无机纳米材料界面上通过分子形成和功能”互动在基本结构形成过程中起着至关重要的作用,以及有机构造组合材料的功能和特性。本演讲将概述基于低摩尔质量表面活性剂的有机分子自动化现象以及大分子分子块共聚物的这种功能性纳米杂化物的化学和物理。这些现象用于构造各种定期多孔无机固体,包括绝缘体,半导体,金属和超导体。工作将涵盖在热力学平衡处或接近的结构形成,以及系统远离平衡的系统。实验将与理论预测进行比较,以提供对形成原理和特定特性的物理见解。所描述的工作的目的是了解基本的基本化学,热力学和动力学形成原理以及纳米结构 - 普罗托关系相关性,从而使结果能够在广泛的材料系统中对结果进行概括。将表明,随着针对原子结晶固体建立的概念被转化为介于镜的周期性crys-talline固体 - 从软物质自组装中衍生出的原子结晶固体,这些材料中的软凝结和硬凝结物理学之间的区别开始变得模糊。参考:1。2。SCI。 11,1261-1270(2018)。 3。SCI。11,1261-1270(2018)。 3。11,1261-1270(2018)。3。此类材料表现出从Otpics/纳米光子学到运输到量子现象的大量新物质,包括量子现象,包括经常性和受拓扑保护的量子状态。在可能的情况下,谈话将尝试将循环从高级材料的基本方面整理到应用到应用,从纳米医学到分离过程,再到储能和转换。K。Ma,Y。Gong,T。Aubert,M。Z。Turker,T。Kao,P。C。Doerschuk,U。Wiesner,由表面活性剂胶束导演的高度对称,超质无机笼子的自组装,自然558(2018),577-580。 J. G. Werner,G。G。G.Rodríguez-Calero,H。D。Abruña,U。Wiesner,块共聚物衍生的3-D连接多功能多功能多功能甲状腺纳米杂种,用于电气储存,能量环境。 y。 Sun,K。Ma,T。Kao,K。A. Spoth,H。Sai,D。Zhang,L。F. Kourkoutis,V。Elser,U。Wiesner,U。Wiesner,介孔二氧化硅纳米粒子的途径,带有DodeCagonal Tilling,Nat,Nat。 社区。 8(2017),252; doi:10.1038/s41467-017-00351-8。 4。 S. W. Robbins,P。A. Beaucage,H。Sai,K。W. Tan,J。P. Sethna,F。J. Disalvo,S。M. Gruner,R。B. Van Dover,U。Wiesner,U。Wiesner,Block共聚物自组装指导的介导性甲状腺高胶状超级con-SuperCon-puctors Science-Science-Science,e11015。 5。 K。W. Tan,B。Jung,J。G. Werner,E。R. Rhoades,M。O. Thompson,U。Wiesner,瞬态激光诱导的诱导的层次层次多孔结构,来自块共聚物自我组装,科学349,54-58(2015)。 6。 社区。 5,3247(2014)。 7。 transl。 Med。 8。K。Ma,Y。Gong,T。Aubert,M。Z。Turker,T。Kao,P。C。Doerschuk,U。Wiesner,由表面活性剂胶束导演的高度对称,超质无机笼子的自组装,自然558(2018),577-580。J. G. Werner,G。G。G.Rodríguez-Calero,H。D。Abruña,U。Wiesner,块共聚物衍生的3-D连接多功能多功能多功能甲状腺纳米杂种,用于电气储存,能量环境。y。Sun,K。Ma,T。Kao,K。A. Spoth,H。Sai,D。Zhang,L。F. Kourkoutis,V。Elser,U。Wiesner,U。Wiesner,介孔二氧化硅纳米粒子的途径,带有DodeCagonal Tilling,Nat,Nat。社区。8(2017),252; doi:10.1038/s41467-017-00351-8。4。S. W. Robbins,P。A. Beaucage,H。Sai,K。W. Tan,J。P. Sethna,F。J. Disalvo,S。M. Gruner,R。B. Van Dover,U。Wiesner,U。Wiesner,Block共聚物自组装指导的介导性甲状腺高胶状超级con-SuperCon-puctors Science-Science-Science,e11015。5。K。W. Tan,B。Jung,J。G. Werner,E。R. Rhoades,M。O. Thompson,U。Wiesner,瞬态激光诱导的诱导的层次层次多孔结构,来自块共聚物自我组装,科学349,54-58(2015)。6。社区。5,3247(2014)。 7。 transl。 Med。 8。5,3247(2014)。7。transl。Med。8。Z. Li,K。Hur,H。Sai,T。Higuchi,A。Takahara,H。Jinnai,S。M. Gruner,U。Wiesner,Wiesner,链接了三维网络二进制二进制金属纳米纳米粒子 - 特里布洛克terpolymer terpolymer superstruc- superstruc- sustruc- supstruc- supstruc- supstruc- nat,NAT,链接实验和理论。E. Phillips, O. Penate-Medina, P. B. Zanzonico, R. D. Carvajal, P. Mohan, Y. Ye, J. Humm, M. Gönen, H. Kaliagian, H. Schöder, H. W. Strauss, S. M. Larson, U. Wiesner, M. S. Bradbury, Clinical translation of an ultrasmall inorganic optical-PET imaging nanoparticle probe,科学。6(2014),260RA149。 H。Sai,K。W. Tan,K。Hur,E。Asenath-Smith,R。Hovden,R。Hovden,Y。Jiang,M。Riccio,M。Riccio,D。A. Muller,D。A. Elser,V。Elser,L。A. Estroff,L。A. M. Gruner,S。M. Gruner,U。Wiesner,U。Wiesner,U。Wiesner,U。Wiesner,U。Wiesner,Hierarchical Porof to Block Copolymers copolymers,Science 341,530-533-53.34(530)。 9。 M. A. Noginov,G。Zhu,A。M。Belgrave,R。Bakker,V。M。Shalaev,E。E. E. E. Narimanov,S。Stout,E。Herz,E。Herz,T。Suteewong,T。Suteewong,U。Wiesner,U。Wiesner,Spaser基于Spaser的Nanolaser的演示,Nature 460(2009),1110-1112。6(2014),260RA149。H。Sai,K。W. Tan,K。Hur,E。Asenath-Smith,R。Hovden,R。Hovden,Y。Jiang,M。Riccio,M。Riccio,D。A. Muller,D。A. Elser,V。Elser,L。A. Estroff,L。A. M. Gruner,S。M. Gruner,U。Wiesner,U。Wiesner,U。Wiesner,U。Wiesner,U。Wiesner,Hierarchical Porof to Block Copolymers copolymers,Science 341,530-533-53.34(530)。9。M. A. Noginov,G。Zhu,A。M。Belgrave,R。Bakker,V。M。Shalaev,E。E. E. E. Narimanov,S。Stout,E。Herz,E。Herz,T。Suteewong,T。Suteewong,U。Wiesner,U。Wiesner,Spaser基于Spaser的Nanolaser的演示,Nature 460(2009),1110-1112。
格式 C-19、F-19-1、Z-19(通用)1.研究初始背景 (1)在养殖虎斑河豚时,每只虎斑河豚需剪牙1-2次,防止其被咬而死亡或掉鳍,降低鱼的商业价值。牙齿切割工序由熟练的人员逐一进行,因此非常繁琐。此外,还对鱼造成负担,包括麻醉和术后需要治愈嘴部周围的伤口。从生产率和动物福利的角度来看,希望制定措施来减轻这项工作的负担。 在虎斑河豚养殖中,一般以颗粒饲料作为食物,因此不需要用大牙齿来咬碎壳或撕碎肉。即使它们的牙齿发育不全,但由于它们能够吸入和食用复合饲料,因此它们能够充分生长。另一方面,如果养殖的虎斑河豚从笼子里逃出到海里,牙齿发育不全的个体咬合力会降低,从而降低它们在野外捕食的能力。因此,它们的生存能力将低于野生鱼类,也更难以繁衍下一代。这被认为有助于防止养殖鱼类的遗传偏差基因传播到自然界,因此预计在保护遗传资源方面具有重要价值。 硬骨鱼牙齿和哺乳动物牙齿被认为是生物体产生的最坚硬的组织结构。这两种牙齿都具有功能和形态相似的最外层结构,称为牙釉质(硬骨鱼)和牙釉质(哺乳动物)。此前人们认为,虽然硬骨鱼的牙齿与哺乳动物的牙齿在形态上相似,但由于两者的晶体结构不同,且牙齿中的组织来源于不同的结缔组织,因此它们是分别进化的类似器官(参考文献1)。但是,2005年,美国发现了与河豚门牙形成有关的一个基因群,即分泌性钙结合磷蛋白(SCPP)的存在(参考文献2)。通过分子进化分析发现,该基因群是所有脊椎动物牙齿在进化过程中共同参与的牙齿组织矿化的主要基因群(参考文献3)。 (2)在个体中,单碱基替换突变有:1.通过在蛋白质编码区创建终止密码子来抑制基因功能;2.通过氨基酸替代来降低或改变蛋白质的功能,3.人们认为表达调控区的突变会导致基因表达的增加或减少。因此,人工诱导单碱基替换突变的技术是分析基因功能的技术之一。 此前,我们已开发出利用化学诱变剂诱发单碱基置换突变的TILLING法,从适用于小型养殖鱼的传统方法(参考文献4~7),发展成为适用于养殖鱼精子和卵子的安全实用的突变引入技术(突变引入率为0.4%)(参考文献7)。利用该技术,对约300尾突变的虎斑河豚进行了9个SCPP基因突变的有无检测,发现了数尾SCPP2基因氨基酸取代的突变个体,但并未观察到牙齿缺损等明显症状。 近年来,基因组编辑技术作为一种可以针对特定基因引入突变的技术,在育种领域受到广泛关注。其中,CRISPR方法不仅比以往的ZFN、TALEN方法实施效果显著提高,而且操作也相对简单,目前已在多个领域得到应用并有报道结果(参考文献8)。在日本,真鲷和虎河豚是首批由民间企业上市的基因组编辑养殖鱼。预计未来基因组编辑鱼在水产养殖中的应用将变得更加广泛。 因此,我们开展了这个项目,因为我们认为使用 CRISPR/Cas 系统(最通用的基因组编辑技术,可以直接针对特定基因的碱基序列)一次性将突变引入所有目标 SCPP 基因是有效的。 2.研究目标:(1)利用突变导入技术CRISPR/Cas系统,对9种门牙形成基因同时导入多种突变,并通过对各个个体门牙的形态分析,识别出在虎斑河豚门牙形成过程中起关键作用的基因。 (2)为了减少今后虎河豚养殖中所需的切牙工作量,我们将通过基因功能分析培育出门牙形成率低的虎河豚个体,为生产门牙形成率低的虎河豚品种奠定基础(图1)。