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植物种质资源的精确探索
通过端粒到核（T2T）基因组学对植物种质资源的精确探索标志着植物基因组学领域的变革性一步，为对植物遗传多样性，适应性和进化的深入了解开辟了前所未有的机会。该研究主题的目的是强调测序和组装技术的最新进步，这些技术允许建造高质量的全长T2T基因组，并探讨这些突破如何促进和利用有价值的植物种植资源。实现T2T完整性对于提供染色体的详尽表示至关重要，捕获以前难以捉摸的遗传信息，并为全面的注释铺平了道路。这张广泛的遗传图提供了对基因功能，基因组结构和植物特征的遗传基础的更深入的见解，所有这些都对改善农业实践和确保植物生物多样性的可持续性都是基本的。随着我们继续目睹测序技术的快速发展的景观，该研究主题旨在促进研究T2T基因组数据的巨大潜力的研究。我们关注这些基因组见解如何增强物种保护工作，为育种计划提供信息，并为遗传资源管理提供宝贵的信息。此外，我们深入研究了可转座元素在塑造植物基因组中的作用，研究了它们与基因组结构的动态相互作用及其对适应和进化所需的遗传鲁棒性的贡献。通过将有关T2T基因组组装，可转座元素动力学以及在植物育种和保护中的应用汇总在一起，该研究主题是旨在利用植物基因组学的研究人员的综合资源。最终，我们的目标是促进植物基因组学的进一步进步，这将有助于全球农业的更具可持续性和弹性的未来。
优化精英种系中的定量性状基因座渗入：比较方法和种群大小，以通过随机模拟开发新的受体
Arbelaez，J。D.，Dwiyanti，M。S.，Tandayu，E.，Llantada，K.，Jarana，A.1K-RICA（1K-RICE自定义扩增子）一种基于大米中遗传学和育种应用的新型基因分型SNP分析。米，12，1 - 15。Cameron，J。N.，Han，Y.，Wang，L。，＆Beavis，W。D.（2017）。 特质渗入项目的系统设计。 理论和应用遗传学，130，1993 - 2004。https：//doi.org/10.1007/S00122-017-2938-9 Chen，G.K.，G.K.，Marjoram，P。，＆Wall，J。D.（2009）。 DNA序列数据的快速而灵活的模拟。 基因组研究，19，136 - 142。https：// doi。 org/10.1101/gr.083634.108 Cobb，J.N.，Biswas，P.S。，＆Platten，J.D。（2019）。 回到未来：将MAS作为现代植物繁殖的工具。 理论和应用遗传学，132，647 - 667。https：//doi.org/10.1007/s00122-018-3266-3266-4 Cobb，J.N.，J.N.，Juma，Juma，R.U. M.和Ng，E。H.（2019）。 提高公共部门植物育种计划中的遗传增益率：育种者方程式的经验教训。 理论和应用遗传学，132，627 - 645。https：//doi.org/10.1007/s00122-019-019-019-03317-0 Collard，B.C. Y. Raghavan，C.，Gregorio，G。B.，Vial，L.，Demont，M.，Biswas，P.S.，Iftekharuddaula，K.M.，Rahman，M.A. 重新审视水稻育种方法 - 评估快速生成前进（RGA）的常规水稻育种。Cameron，J。N.，Han，Y.，Wang，L。，＆Beavis，W。D.（2017）。特质渗入项目的系统设计。理论和应用遗传学，130，1993 - 2004。https：//doi.org/10.1007/S00122-017-2938-9 Chen，G.K.，G.K.，Marjoram，P。，＆Wall，J。D.（2009）。DNA序列数据的快速而灵活的模拟。 基因组研究，19，136 - 142。https：// doi。 org/10.1101/gr.083634.108 Cobb，J.N.，Biswas，P.S。，＆Platten，J.D。（2019）。 回到未来：将MAS作为现代植物繁殖的工具。 理论和应用遗传学，132，647 - 667。https：//doi.org/10.1007/s00122-018-3266-3266-4 Cobb，J.N.，J.N.，Juma，Juma，R.U. M.和Ng，E。H.（2019）。 提高公共部门植物育种计划中的遗传增益率：育种者方程式的经验教训。 理论和应用遗传学，132，627 - 645。https：//doi.org/10.1007/s00122-019-019-019-03317-0 Collard，B.C. Y. Raghavan，C.，Gregorio，G。B.，Vial，L.，Demont，M.，Biswas，P.S.，Iftekharuddaula，K.M.，Rahman，M.A. 重新审视水稻育种方法 - 评估快速生成前进（RGA）的常规水稻育种。DNA序列数据的快速而灵活的模拟。基因组研究，19，136 - 142。https：// doi。org/10.1101/gr.083634.108 Cobb，J.N.，Biswas，P.S。，＆Platten，J.D。（2019）。回到未来：将MAS作为现代植物繁殖的工具。理论和应用遗传学，132，647 - 667。https：//doi.org/10.1007/s00122-018-3266-3266-4 Cobb，J.N.，J.N.，Juma，Juma，R.U. M.和Ng，E。H.（2019）。提高公共部门植物育种计划中的遗传增益率：育种者方程式的经验教训。理论和应用遗传学，132，627 - 645。https：//doi.org/10.1007/s00122-019-019-019-03317-0 Collard，B.C. Y. Raghavan，C.，Gregorio，G。B.，Vial，L.，Demont，M.，Biswas，P.S.，Iftekharuddaula，K.M.，Rahman，M.A.重新审视水稻育种方法 - 评估快速生成前进（RGA）的常规水稻育种。植物生产科学，20，337 - 352。https：//doi.org/10。1080/1343943X.2017.1391705 Collard，B.C. Y.，Gregorio，G。B.，G。B.，Thomson，M。J.，M。J.，R.转移水稻育种：在国际水稻研究所（IRRI）上重新设计灌溉育种管道。作物育种，遗传学和基因组学，1，E190008。https://doi.org/10.20900/cbgg20190008 Dar，M.H.，Zaidi，N。W.，Waza，S.A.，Verulkar，S.B.，S.B.，Ahmed，T.，Singh，P.K. K.，Kathiresan，R.M.，Singh，B.N.，Singh，U.S。，＆Ismail，A.M。（2018）。在有利条件下没有收益罚款，为成功采用洪水大米铺平了道路。科学报告，8，9245。B.（2011）。ridge回归和其他用于基因组选择的内核，r tagkage rrblup。植物基因组，4，250 - 255。https：//doi.org/10.3835/plantgenome2011.08.0024
302种绿豆种质资源的种子表型特征的遗传多样性分析
摘要：由于维生素，蛋白质，矿物质元素和活性物质丰富，因此已证明绿豆种子的高药和经济价值被证明对人有益。为了完全识别出优质种质资源的绿豆产量和质量育种的优质种质资源，通过多样性分析，相关性分析，主成分分析（PCA）和群集分析，对八个种子表型特征的遗传多样性水平进行了全面评估。结果表明，八个种子表型性状的遗传多样性具有302个绿豆种质资源，其香农多样性指数范围为0.25至2.09。对于大多数特征，它们的变异系数（CV）超过10％，最高为种子形状（41.51％）。相关分析表明，100种子的重量与种子大小，种子长度，种子宽度和种子厚度具有极为正相关的相关性。PCA表明，前三个主要成分的累积贡献率为78.551％。这些主要成分包括种子宽度，种子外套和种子颜色。通过群集分析将302个绿豆种质资源分为八组。从I组和II组中选择了共有140种具有大种子的种质资源，其中II组中的9种种质资源可能是高收益的品种。关键词：绿豆，种子表型特征，遗传多样性，聚类分析，主要成分。总体而言，这项研究不仅表明研究的种质资源之间有足够的差异，而且还为绿豆种质资源的选择，利用和杂交育种提供了理论基础。
通过精确的序列插入或替换生成耐除草剂和矮小的水稻生殖
精确的序列插入或植物中的替代在技术上具有挑战性，但在农作物育种中至关重要，因为许多农艺性状都受DNA碎片变化的影响。尽管已连续优化了素数（PE）以改善练习剂（Jiang etal。，2022; li etal。，2022a，b; Zong et al。，2022），但对于靶向插入或更换长时间的靶向插入还是不明显的。Similar strategies, twinPE (Anzalone et al ., 2022 ) and GRAND editing (Wang et al ., 2022 ), in which a pairofPEguideRNAs(pegRNAs)arepartially complementarytoeach other in their reverse transcriptase template (RTT) but are not homologous to the genomic sequences, were recently developed to facilitate longer sequence insertion (Figure 1a ).HPPD抑制剂除草剂（例如B-三酮）有效地控制出现的抗性杂草。水稻中的HIS1基因赋予了对三酮除草剂的广谱耐药性，而在Triketone敏感的Indica品种中发现了功能失调的HIS1等位基因（Maeda等，2019）。A genetic survey for 631 Indica varieties commonly used in rice breeding revealed that the 28-bp deletion is widely distributed, including 50.7% 3-line restorers, 40.7% 2-line restorers and 18.1% conventional varieties (Lv et al ., 2021 ), which causes a huge risk for applying HPPD-inhibitor herbicides in Indica rice cultivating area.s1035是一种精英常规的Indica品种，由于HIS1的28 bp缺失，对Triketone敏感。PE和大编辑策略已被测试以插入28 bp
CRISPR-Cas技术为创造新型玉米种质开启新时代
玉米 ( Zea mays ) 是世界上最重要的粮食作物之一，全球产量最大，为满足人类对食物、动物饲料和生物燃料的需求做出了贡献。随着人口增长和环境恶化，迫切需要采取高效、创新的育种策略来开发高产抗逆的玉米品种，以保障全球粮食安全和可持续农业。CRISPR-Cas 介导的基因组编辑技术 (CRISPR-Cas (CRISPR-associated)) 已成为植物科学和作物改良的有效而有力的工具，并且可能以不同于杂交和转基因技术的方式加速作物育种。在本综述中，我们总结了 CRISPR-Cas 技术在玉米基因功能研究和新种质生成中的应用现状和前景，以提高产量、特种玉米、植物结构、应激反应、单倍体诱导和雄性不育。本文还简要回顾了玉米基因编辑和遗传转化系统的优化。最后，讨论了使用 CRISPR-Cas 技术进行玉米遗传改良所带来的挑战和新机遇。
全基因组关联研究 (GWAS) 揭示了与马铃薯种质花卉性状相关的遗传基础
摘要：马铃薯是一种重要的非谷类主食作物，是世界大量人口的食物来源。全基因组关联研究（GWAS）分析已成为一种有用的工具，通过揭示与感兴趣性状的显著关联来揭示重要植物性状的遗传基础。本研究旨在探索表型多样性并确定与重要花部性状相关的遗传基础。总共使用 237 个四倍体马铃薯基因型作为植物材料，并根据增强区组设计连续两年（2016 年、2017 年）进行田间试验。所研究的花部性状的方差分析反映了非常显著的基因型效应。两年的平均数据显示雌蕊长度（5.53 至 9.92 mm）、雄蕊长度（6.04 至 9.26 mm）和雄蕊上方雌蕊长度（1.31 至 4.47 mm）存在显著差异。 Pearson 相关性分析表明雌蕊长度与雄蕊长度 (r = 0.42) 以及雌蕊高于雄蕊的长度 (r = 0.28) 之间存在高度显著的正相关性。进行了主成分分析，认为前两个主成分共占 81.2% 的变异。星座图根据雄蕊和雌蕊长度将所研究的马铃薯组分为两个主要种群。总共使用了 12,720 个 SNP 标记进行标记-性状关联，发现两年内共有 15 个标记与所研究的性状显著相关。在两年内识别相同的标记有助于验证获得的标记-性状关联。所识别的显著标记反映了一些可能对马铃薯育种计划有益的假定候选基因。据我们所知，这是第一项确定重要花卉性状遗传基础的研究，可能对对这些性状的马铃薯标记辅助育种感兴趣的科学界有所帮助。
来自外来种质的强效等位基因的良好例子
• 80% 的玉米基因组被打碎了，重复的逆转录病毒序列 • 去除重复序列后，数千万个单核苷酸多态性 • 广泛的结构变异（一个品种与另一个品种相比，缺少大量 DNA） • 一些性状（例如，种子颜色）由影响巨大的单个序列变异控制 • 大多数性状由数十到数千个序列变异控制，并与环境有复杂的相互作用
香蕉种质资源收集高密度标记数字目录
Aubry, S. (2019)。食品和农业植物遗传资源数字序列信息的未来。植物科学前沿，10，1046。https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01046 Baurens, F.-C.、Martin, G.、Hervouet, C.、Salmon, F.、Yohomé, D.、Ricci, S.、Rouard, M.、Habas, R.、Lemainque, A.、Yahiaoui, N. 和 D'Hont, A. (2019)。重组和大型结构变异塑造了种间食用香蕉基因组。分子生物学与进化，36，97–111。 https://doi.org/10.1093/molbev/msy199 Carpentier, SC、Dens, K.、den Houwe, IV、Swennen, R. 和 Panis, B. (2007)。冻干是一种在蛋白质提取进行 2DE 分析之前储存和运输组织的实用方法吗？蛋白质组学，7，64-69。 https://doi.org/10.1002/pmic.200700529 Cenci, A.、Hueber, Y.、Zorrilla-Fontanesi, Y.、van Wesemael, J.、Kissel, E.、Gislard, M.、Sardos, J.、Swennen, R.、Roux, N.、Carpentier, SC 和 Rouard, M. (2019)。古多倍体和异源多倍体对香蕉基因表达的影响。 BMC Genomics , 20 , 244, https://doi. org/10.1186/s12864-019-5618-0 Cenci, A., Sardos, J., Hueber, Y., Martin, G., Breton, C., Roux, N., Swennen, R., Carpentier, SC, & Rouard, M. (2020). 揭秘 ABB 异源三倍体香蕉中基因组间重组的复杂故事。《植物学年鉴》, 127 , 7–20。 https://doi.org/10.1093/aob/ mcaa032 D'Hont, A.、Denoeud, F.、Aury, J.-M.、Baaurens, F.-C.、Carreel, F.、Garsmeur, O.、Noel, B.、Bocs, S.、Droc, G.、Rouard, M.、Da Silva, C.、Jabbari, K.、Cardi, C.、Poulain, J.、Souquet, M.、Labadie, K.、Jourda, C.、Lengellé, J.、Rodier-Goud, M.、……Wincker, P. (2012)。香蕉（Musa acuminata）基因组和单子叶植物的进化。 Nature , 488 , 213. https://doi.org/10.1038/nature11241 Davey, JW, Davey, JL, Blaxter, ML, & Blaxter, MW (2010). RADSeq：下一代群体遗传学。Briefingings in Functional Genomics , 9 , 416–423. https://doi.org/10.1093/bfgp/elq031 Droc, G.、Lariviere, D.、Guignon, V.、Yahiaoui, N.、This, D.、Garsmeur, O.、Dereeper, A.、Hamelin, C.、Argout, X.、Dufayard, J.-F.、Lengelle, J.、Baaurens, F.-C., Cenci, A.、Pitollat, B.、D'Hont, A.、Ruiz, M.、Rouard, M.,
Panomics符合种质
逐级基因分型的摘要已经实现了基因组选择的方法，以提高产量，抗压力和营养价值。越来越多的资源研究正在新兴的资源研究提供1000种和更多的基因型和数百万个SNP，用于涵盖迄今无法访问的遗传遗传变异的一种物种。数据库增长越大，可以使用更好的基因组选择统计方法。但是，对统计学有明显的局限性，但也存在生物学部分。遗传内遗传变异能够解释很大比例的表型，但是表型可塑性的很大一部分也源于环境驱动的转录，转录后，翻译，翻译后，表观遗传和代谢调节。此外，对同一基因的调节可以在不同环境中具有不同的表型输出。因此，要根据可用的基因型变异来解释和理解与环境有关的表型可塑性，我们必须整合进一步的分子水平的分析，反映了从基因到代谢到表型的完整信息流。有趣的是，代谢组学平台已经比NGS平台更具成本效益，并且对于预测营养价值或压力抗性的性能是决定性的。在这里，我们建议在绿色系统生物学框架的未来繁殖策略中提出三个基本支柱：（i）将基因组选择与环境依赖性的综合学分析和深度学习相结合，以提高标志性特征性能的预测准确性； （ii）子内，细胞和亚细胞水平的摇元分辨率提供了有关选定标记的基本功能的信息； （iii）将杂种与基因组编辑和速度育种工具相结合，以加速和增强特征精度育种的大规模功能验证。