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野生葡萄藤的质体基因组学（Vitis Vinifera subsp。...
种类葡萄葡萄（常见的葡萄）分为两个子种：Vitis Vinifera subsp。vinifera（培养的葡萄）和Vitis Vinifera subsp。sylvestris（野葡萄）。Vitis Vinifera subsp。Vinifera广泛用于餐桌水果，并作为生产与葡萄相关饮料的主要来源，包括葡萄酒和醋。野葡萄（Vitis Vinifera subsp。sylvestris）引起了人们的极大兴趣，因为它们被认为是培养品种的祖细胞，并且是一般理解葡萄树驯化过程的关键。为了解锁葡萄藤驯化的分子机制，基于基因组的研究被广泛进行。在这项研究中，两个格鲁吉亚野生葡萄树样品的完整叶绿体基因组受到光照射测序和计算机基因组组装，然后进行基因注释。根据结果，每个分析的叶绿体基因组的长度为160.928 bp，共有128个基因（83个蛋白质编码，37个tRNA，8 rRNA），属于遗传上独特的“ rkatsiteli'rkatsiteli'haplotype（AAA）。一项比较基因组研究揭示了叶绿体基因组中某些插入和SNP的存在。
crispr/cas9介导的VVMLO3诱变会增强葡萄藤（Vitis Vinifera）对白粉病的耐药性
摘要葡萄（Vitis Vinifera）是世界上最重要的水果作物之一，遭受了白粉病的产量损失，这是由Erysiphe Necator引起的主要真菌疾病。除了抑制宿主免疫外，植物病原体还调节宿主蛋白所称为易感性因素以促进其在植物中的增殖。在这项研究中，CRISPR/CAS9（群集定期间隔短的短文重复序列/CRISPR相关9）技术用于使MLO的靶向诱变（霉菌抗性基因座O）家族基因被认为是粉状霉菌真菌的S因子。在两个或两个葡萄树Mlo基因VVMLO3和VVMLO4的等位基因中诱导的小缺失或插入，在粉状霉菌敏感的品种Thompson无生物的转基因植物中。使用不同的CRISPR/CAS9构建体获得的编辑效率从0％到38.5％不等。在获得的20个VVMlo3/4编辑的线中，一个是单个突变的纯合子，三个备有的双重突变，突变中有7个是杂合的，九个是嵌合，嵌合是嵌合，如每个线路中有两个以上突变的等位基因所示。在20个VVMLO3/4编辑的葡萄藤线中，有6条显示出正常的生长，而其余的线则表现出衰老样的氯症和坏死。重要的是，四个VVMLO3编辑线显示出对白粉病的耐药性，这与宿主细胞死亡，细胞壁的伴侣（CWA）和H 2 O 2积累有关。综上所述，我们的结果表明，CRISPR/CAS9基因组编辑技术可成功地用于诱导感兴趣基因的靶向突变，以提高经济重要性的特征，例如葡萄藤中的抗病性。
葡萄灰霉病
葡萄（Vitis vinifera L.）是世界主要水果作物之一。葡萄的生产受到许多疾病的严重影响，包括由死体真菌灰葡萄孢引起的灰霉病。虽然所有葡萄属物种都可以成为灰葡萄孢的宿主，但葡萄属葡萄孢特别容易感染。因此，这种疾病对葡萄产业构成了重大威胁，并造成了巨大的经济损失。抗性葡萄属葡萄品种的开发已经从农民的偶然选择发展到通过使用统计和实验设计的有针对性的选择，再到使用遗传和基因组数据。标记辅助选择和基因工程等新兴技术促进了对灰葡萄孢具有抗性的品种的开发。一种有前途的方法是使用 CRISPR/Cas9 系统诱导定向诱变并开发转基因非转基因作物。因此，科学家现在正积极寻求识别与易感性和抗性相关的基因。本综述重点介绍 B. cinerea 病原体与其葡萄寄主之间的已知相互作用机制。它还探讨了 V. vinifera 中进化的先天免疫系统，目的是促进抗性葡萄品种的快速发展。
葡萄改良的生物技术和策略
摘要：葡萄（Vitis vinifera subsp. vinifera）是世界上分布最广泛、经济价值最高的多年生果树作物之一。多年来，随着环境条件和市场需求的变化，葡萄栽培方式也发生了变化，引发了新品种和改良品种的开发，以确保作物的可持续性。本综述旨在介绍生物技术和分子生物学的最新发展，并确定这些技术在葡萄遗传改良方面的潜力。本文讨论了以下方面：（i）基于分子标记的方法对于正确鉴定品种的重要性，以及基于NGS的高通量技术如何极大地促进了基因分型技术、性状图谱和基因组选择的发展；（ii）葡萄再生、遗传转化和基因组编辑的最新进展，例如用于提高葡萄产量、改善品质和选择有价值品种和栽培品种的新育种技术方法。强调了与葡萄生物技术相关的具体问题和挑战，以及整合传统技术与新技术的重要性。
从无DNA编辑的葡萄植物原生质体中的非晶体植物再生
新育种技术（NBT）在Vitis Vinifera中的应用非常需要引入有价值的特征，同时保留了精英品种的基因型。然而，由于外源性DNA的稳定整合，欧洲和其他国家 /地区的公众舆论和法律法规对NBT的广泛应用被公众舆论和法律法规所接受，这会导致可能受到嵌合的转基因植物。一种基于单细胞的方法，再加上CRISPR/CAS编辑机械的无DNA转染，构成了克服这些问题并保持整个生物体中原始遗传化妆的强大工具。我们在这里描述了一种成功的基于单细胞的无DNA无DNA方法，以获取编辑的葡萄植物，并从两个表格葡萄藤品种的胚胎愈伤组织中分离出来的原生质体（V. vinifera cv。深红色无籽和sugraone）。分别将重生的非晶体植物编辑为单个或双突变体，分别在腐烂的和粉状的米尔德易感基因，VVIDMR6和VVIMLO6上。
通过脂质体介导将 CRISPR/Cas9 核糖核蛋白递送至原生质体，对难处理的酿酒葡萄基因型进行基因组编辑
生物技术育种方法应用于木本植物的主要瓶颈是由于几种基因型表现出的体外再生困难。另一方面，木本植物，尤其是葡萄树（Vitis vinifera L.），使用大部分农药和其他昂贵的农业投入，因此开发有效的遗传改良方法迫在眉睫。基因组编辑是一种非常有前途的技术，特别是对于酿酒葡萄基因型，因为它允许在一个步骤中修改所需的基因，保留在优良品种中选定和重视的所有品质性状。本文报道了一种用于生产无转基因葡萄植物的基因组编辑和再生方案，利用脂质转染胺介导的 CRISPR - Cas9 核糖核蛋白（RNP）直接递送以靶向八氢番茄红素去饱和酶基因。我们重点研究了内比奥罗 (V. vinifera)，这是一种极难在体外生长的葡萄酒基因型，可用来生产优质葡萄酒，例如巴罗洛和巴巴莱斯科。文献中提供的用于高度胚胎发生的葡萄树基因型的 PEG 介导的编辑方法无法使难生长的内比奥罗获得正常的胚胎发育。相反，脂质转染剂对原生质体活力和植物再生没有负面影响，转染后约 5 个月即可获得完全发育的编辑植物。我们的工作是使用脂质转染剂在植物原生质体中递送编辑试剂的首批例子之一。在酿酒葡萄基因型育种方面取得的重要成果可以扩展到其他重要的酿酒葡萄品种和难生长的木本植物。
激酶抑制剂VVBKI1与抗坏血酸过氧化物酶VVAPX1相互作用
摘要：由卵质病原体葡萄球菌引起的柔软霉菌是葡萄藤的毁灭性疾病。viticola分泌一系列RXLR效应子，以增强毒力。这些效应子之一PVRXLR131据报道与葡萄（Vitis Vinifera）BRI1激酶抑制剂（VVBKI1）相互作用。BKI1在尼古蒂亚纳·本塔米亚娜和拟南芥中保存。但是，VVBKI1在植物免疫中的作用尚不清楚。在这里，我们发现VVBKI1在葡萄藤和本塞米亚氏菌中的瞬时表达分别提高了对葡萄球菌和phytophthora capsici的耐药性。此外，VVBKI1在拟南芥中的异位表达可以增加其对由透明质球拟南芥引起的降低霉菌的抵抗力。进一步的实验表明，VVBKI1与细胞质抗坏血酸过氧化物酶VVAPX1（一种ROS扫除蛋白）相互作用。VVAPX1在葡萄和本塔米亚乳杆菌中的瞬时表达促进了其对葡萄球菌的耐药性和辣椒菌。此外，VVAPX1转基因拟南芥对拟南芥的抗性更具耐药性。此外，VVBKI1和VVAPX1转基因拟南芥均显示出抗坏血酸过氧化物酶活性的升高和疾病的增强。总而言之，我们的发现表明APX活性与对Oomycetes的抗性之间存在正相关，并且该调节网络在V. Vinifera，N。Benthamiana和A. thaliana中得到了保存。
马尔贝克葡萄品种的二倍体基因组组装使得能够对克隆表型变异背后的转录组差异进行单倍型感知分析
为了保留其品种属性，已建立的葡萄品种（Vitis vinifera L. ssp. vinifera）必须进行克隆繁殖，因为它们的基因组是高度杂合的。马尔贝克是一种源自法国的品种，因生产高品质的葡萄酒而受到赞赏，是品种 Prunelard 和 Magdeleine Noire des Charentes 的后代。在这里，我们将 PacBio 长读段三重合并到从父母遗传的两个单倍体补体中，构建了马尔贝克的二倍体基因组组装。经过单倍型感知的重复数据删除和校正后，获得了两个单倍相的完整组装，且单倍型转换错误率非常低（< 0.025）。单倍相比对确定了 > 25% 的多态性区域。基因注释（包括 RNA-seq 转录组组装和从头算预测证据）导致两个单倍相的基因模型数量相似。利用注释的二倍体组装体对四个表现出浆果组成特征差异的马尔贝克克隆种质进行转录组比较。使用任一单倍体作为参考对成熟果皮转录组进行分析，得到了相似的结果，尽管观察到了一些差异。特别是，在仅以 Magdeleine 遗传单倍型为参考鉴定的差异表达基因中，我们观察到假设的半合子基因的过度表达。克隆种质 595 的浆果花青素含量较高，与脱落酸反应增加有关，可能导致观察到的苯丙烷代谢基因的过度表达和与非生物应激反应相关的基因的失调。总体而言，结果强调了生产二倍体组装体的重要性，以充分代表高度杂合的木本作物品种的基因组多样性并揭示克隆表型变异的分子基础。
马尔贝克葡萄品种的二倍体基因组组装使得能够对克隆表型变异背后的转录组差异进行单倍型感知分析
为了保留其品种属性，已建立的葡萄品种（Vitis vinifera L. ssp. vinifera）必须进行克隆繁殖，因为它们的基因组是高度杂合的。马尔贝克是一种源自法国的品种，因生产高品质的葡萄酒而受到赞赏，是品种 Prunelard 和 Magdeleine Noire des Charentes 的后代。在这里，我们将 PacBio 长读段三重合并到从父母遗传的两个单倍体补体中，构建了马尔贝克的二倍体基因组组装。经过单倍型感知的重复数据删除和校正后，获得了两个单倍相的完整组装，且单倍型转换错误率非常低（< 0.025）。单倍相比对确定了 > 25% 的多态性区域。基因注释（包括 RNA-seq 转录组组装和从头算预测证据）导致两个单倍相的基因模型数量相似。利用注释的二倍体组装体对四个表现出浆果组成特征差异的马尔贝克克隆种质进行转录组比较。使用任一单倍体作为参考对成熟果皮转录组进行分析，得到了相似的结果，尽管观察到了一些差异。特别是，在仅以 Magdeleine 遗传单倍型为参考鉴定的差异表达基因中，我们观察到假设的半合子基因的过度表达。克隆种质 595 的浆果花青素含量较高，与脱落酸反应增加有关，可能导致观察到的苯丙烷代谢基因的过度表达和与非生物应激反应相关的基因的失调。总体而言，结果强调了生产二倍体组装体的重要性，以充分代表高度杂合的木本作物品种的基因组多样性并揭示克隆表型变异的分子基础。