未充分利用/孤儿豆科植物在干旱和极度饥饿时期为资源匮乏的农村人口提供粮食和营养安全,从而挽救了数百万人的生命。豆科植物是第三大开花植物科,约有 650 个属和 20,000 个物种,分布在全球。有各种富含蛋白质的可食用豆科植物,如大豆、豇豆等;然而,由于需求不断增加,它们的消费率远远高于生产率。全球日益增长的需求从动物性蛋白质饮食转向素食性蛋白质饮食也加速了对它们的需求。在这种情况下,未充分利用的豆科植物为粮食安全、营养需求和农业发展提供了巨大的潜力。据报道,许多已知的豆科植物,如 Mucuna spp.、Canavalia spp.、Sesbania spp.、Phaseolus spp. 等,都含有相当数量的蛋白质、必需氨基酸、多不饱和脂肪酸 (PUFA)、膳食纤维、必需矿物质和维生素以及其他生物活性化合物。考虑到这一点,当前的审查重点是发现未充分利用的豆科植物作为食物、饲料和药用化学品来源的潜力,以便为解决营养不良相关问题和维持全球豆类需求提供基线数据。关于未充分利用的豆科植物的信息很少,而且仅限于具有地方或传统意义的特定地理区域。大约有 700 个属和 20,000 个物种有待驯化、改良和主流化。需要在研究、育种和开发方面做出重大努力,将现有的经过精心挑选、有前途的作物地方品种转变为具有广泛适应性和经济价值的类型
1 Sivas科学技术大学农业科学和技术教职员工,Sivas,Türkiye,Türkiye,2田间作物系,农业学院,Çukurova大学,ÇukurovaUniversity,Adana,Türkiye,Türkiye,东部3号东部的Meditererranean农业研究所研究所,国际贸易研究所,国际工艺研究所 Tropics, Hyderabad, Telangana, India, 5 Plant Stress Tolerance Laboratory, Department of Biotechnology, University of the Western Cape, Bellville, South Africa, 6 DSI-NRF Centre of Excellence in Food Security, University of the Western Cape, Bellville, South Africa, 7 Department of Plant Resources and Environment, Jeju National University, Jeju, Republic of Korea, 8 Advanced Engineering School (Agrobiotek), Tomsk State大学,俄罗斯汤姆斯克大学,9kır的ehir ahi evran Universitesi ziraat fakultesi tarla tarla bitkileri bolumu,kır的埃希尔,türkiye,10次摩托大学园艺研究所,jeju national University,Jeju National University,Jeju National University,Jeju jeju,jeju,jeju
1 锡瓦斯科技大学农业科学与技术学院,锡瓦斯,土耳其,2 丘库罗瓦大学农业学院大田作物系,阿达纳,土耳其,3 东地中海农业研究所,阿达纳,土耳其,4 国际半干旱热带作物研究所,海得拉巴,特伦甘纳邦,印度,5 西开普大学生物技术系植物抗逆实验室,贝尔维尔,南非,6 西开普大学 DSI-NRF 食品安全卓越中心,贝尔维尔,南非,7 济州国立大学植物资源与环境系,济州,韩国,8 托木斯克国立大学高级工程学院(农业生物技术),托木斯克,俄罗斯,9 克尔克孜尔·埃夫兰大学 Ziraat Fakultesi Tarla Bitkileri Bolumu,克尔克孜尔·埃夫兰大学 Ziraat Fakultesi Tarla Bitkileri Bolumu,土耳其,10 韩国济州国立大学亚热带园艺研究所
地上部和根系结构是作物生产力的基础。在人工选择驯化和驯化后育种的历史中,水稻的结构与其野生祖先相比发生了显著变化,以满足农业要求。我们回顾了最近关于水稻发育生物学的研究,重点关注决定水稻植株结构的组成部分;地上部分生组织、叶片、分蘖、茎、花序和根。我们还重点介绍了影响这些结构并在栽培品种中利用的自然变异。重要的是,从发育突变体中鉴定出的许多核心调控因子已被用作育种中的弱等位基因,对这些结构产生中度影响。鉴于功能基因组学和基因组编辑的激增,本文讨论的水稻植株结构的遗传机制将为进一步推动不仅在水稻而且在其他作物及其野生近缘种中的育种提供理论基础。
缩写:香气喜好,AROMA;平均产量,YIELD;贝克比率,PR;贝叶斯稀疏线性混合模型,BSLMM;豆大小,GSIZ;叶斑病,CERC;咖啡潜叶虫,LMINER;咖啡叶锈病,RUST;平衡,EQUIL;风味喜好,FLAVOR;开花时间,FL;一般配合力,GCA;一般倾向,GL;一般尺度,GSCE;全基因组关联研究,GWAS;基因组选择,GSCE;叶枯病,LBLIGHT;似然比检验,LRT;连锁不平衡,LD;标记辅助选择,MAS;成熟期,UNIF;成熟时间,MAT;参与决定表型的稀疏效应基因座的数量,n_gamma;整体喜好,OVLIKING;感知,HEDONIC;植物结构,PRT;后验包含概率,PIP;主成分分析,PCA;由具有主要效应的遗传变异解释的遗传变异比例,rho;由稀疏效应和随机效应解释的表型变异比例,PVE;仅由稀疏效应解释的 PVE 比例,PGE;数量性状基因座,QTL;鼻后,RETRO;筛残差,RES;筛孔尺寸,M15;筛孔尺寸,M13;筛孔尺寸,M10;简单序列重复,SSR;单核苷酸多态性,SNP;酸味,ACIDITY;特定配合力,SCA;甜度,SWEET;干加工和未烘焙的生豆重量(以克为单位),GREEN;使用自然干燥方法(日晒豆)后的咖啡果实重量(以克为单位),CHERRY;2014-2015 年产量,YB1; 2016-2017 年产量,YB2;2018-2019 年产量,YB3。
• 基本衍生品种 (EDV) 问题可能会因新基因组技术 (NGT)、其未来在一系列作物育种中的应用以及与该领域相关的知识产权制度而得到修改
。CC-BY-ND 4.0 国际许可证永久有效。它以预印本形式提供(未经同行评审认证),作者/资助者已授予 bioRxiv 许可,可以在该版本中显示预印本。此版本的版权持有者于 2023 年 2 月 22 日发布。;https://doi.org/10.1101/2023.02.20.529263 doi:bioRxiv 预印本
摘要。转化研究的概念是从1980年代的医学领域组成的,包括改善在某种物种(可以将其视为模型或枢轴)获得的研究结果的转移效果,到这些结果对其在农业改善中都感兴趣的所有物种。在这种情况下,比较基因组学构成了转化研究的重要工具,通过识别e ffi cocement控制物种之间共同功能的基因。基因组出版工具,遗传多样性和表型的筛选必须允许对保留的基因的功能验证,这些基因保留在从枢轴物种中推断知识的物种中,即转移的枢轴物种,以及对当前选择程序中最佳等位基因和基因型相关的识别。
全基因组测序和组装彻底改变了植物遗传学和分子生物学。然而,第一代和第二代技术的显着缺点导致了不完善的参考基因组:高质量或不确定的序列的大量和较大的差距高度重复性DNA的领域以及有限的染色体相限制,研究人员限制了研究人员表征最近期犯罪事件的调节性非编码元素和谱系区域的能力。最近,长阅读测序的进步导致了植物基因组的第一个无间隙,端粒到端粒(T2T)组件。这种飞跃有可能提高基因组学和分子实验的速度和信心,同时降低研究界的成本。
摘要CRISPR/CAS基于创新的繁殖技术现在为植物育种者提供了前所未有的机会,可以产生遗传变异的繁殖。由于CRISPR/CASPR/CASGENOME编辑的最新进展,能够有效地靶向大多数作物变化的能力表明,农业进步可能会加快。关键字:CRISPR/CAS9,基因组编辑,植物育种,小麦,大米,基因编辑(GE)Technology CRISPR/CAS(定期散布的短篇小说重复/CRISPR相关蛋白),通常被称为“遗传剪刀”,该公司于11年前首次发表,该公司在Emmanielle anderna eylna eylna(Jenn eylna)(遗传剪刀)首次发表( )。如果认真对待道德问题,那么在治疗应用处于最前沿的许多领域中,CRISPR/CAS技术的应用可能是革命性的。div> div> div> div> div> div> div> div> div> div> div> div> DOUDNA和CHARPENTIER于2020年因开发促进“重写生命守则”的技术的重大贡献而获得了诺贝尔化学奖。crispr/cas9目前是植物基因组最常见的编辑系统(Invens等,2022),这是因为它仅需要通用CAS9核酸酶的表达和一个(或更多)单个指南RNA(SGRNA)(SGRNA),该指南(SGRNA)专门设计以使其与某些靶基因序列相匹配,从而使其与某些dna相匹配。我们所生活的时代以全球人口前所未有的增长率为标志。目前估计的世界人口为77亿,到2030年预计到2030年,到2050年将飙升至88亿(Bhatta and Malla,2020年)。这一挑战引发了人们对更高量的食物(约50%)的不愉快需求,这对当前有限的农业生产率施加了巨大负担。气候变化通过升高大气温度,增加干旱并增加土壤盐度来加剧这种情况,所有这些都降低了全球农业生产力并威胁粮食安全(Hazman等,2022)。此外,发现气候变化使植物更容易受到害虫和病原体的影响,这显着对作物产量和质量产生了负面影响(Kim等,2022)。因此,弥合此差距的最有效策略是每个土地面积单位(例如,英亩)提高生产力。