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基因编辑技术及其在豆科植物中的应用
豆科植物富含蛋白质和植物化学物质，数千年来一直是人类的健康饮食。鉴于豆科植物在人类营养和农业生产中的重要作用，研究人员付出了巨大努力来获得豆科植物的新遗传性状，如产量、抗逆性和营养品质。近年来，豆科植物基因组资源的显著增加为应用尖端育种技术（如转基因技术、基因组编辑和基因组选择）进行作物改良奠定了基础。除了基于 CRISPR/Cas9 的基因组编辑系统等不同的基因组编辑技术外，本综述文章还讨论了植物特异性基因编辑方法的最新进展，以及与改良具有重要农艺特性的豆科作物相关的问题和潜在益处。基因组编辑技术已在不同豆科植物中得到有效应用，包括苜蓿和莲花等模式豆科植物，以及大豆、豇豆和鹰嘴豆等作物。我们还讨论了豆科植物中使用的基因编辑方法以及模式豆科植物和顽固豆科植物农艺性状的改良。尽管基因组编辑可以为豆科植物的育种提供巨大的机会，但政府监管限制是一个主要问题。在此背景下，我们还讨论了欧盟和美利坚合众国基因组编辑策略监管框架的比较。基因编辑技术为豆科植物育种中重要农艺性状的改良开辟了新的可能性。
难以转化是豆科植物基因组编辑的障碍
植物基因组编辑是最近发现的一种定向诱变方法，已成为作物改良和基因功能研究的有前途的工具。过去十年中，许多基因组编辑植物已经出现，例如水稻、小麦和番茄。由于基因组编辑程序的初步步骤涉及基因转化，因此基因组编辑的适应性取决于基因工程的效率。因此，关于上述作物的报道很多，因为它们相对容易转化。豆科作物富含蛋白质，因此是大多数国家人类饮食中植物蛋白质的首选来源。然而，豆科植物的种植经常受到各种生物/非生物威胁，从而导致高产量损失。此外，某些豆科植物（如花生）含有过敏原，需要消除这些过敏原，因为它们剥夺了许多人从此类作物中获得好处的权利。某些豆科植物的进一步遗传变异有限。基因组编辑不仅可以提供对抗生物/非生物胁迫的解决方案，还可以产生理想的敲除和遗传变异。然而，除大豆、苜蓿和日本莲花外，关于其他豆科作物基因组编辑的报道较少。这是因为，除上述三种豆科作物外，大多数豆科植物的转化效率都很低。获得更多的基因组编辑事件是可取的，因为它提供了根据基因型/表型选择最佳候选者的选项，而没有脱靶突变的负担。消除基因工程的障碍将直接有助于提高基因组编辑率。因此，本综述旨在比较各种豆科植物的转化、编辑和再生效率，并讨论可用于提高豆科植物转化和基因组编辑率的各种解决方案。
综合育种方法以增强食物豆类的营养质量
在数量和质量方面，全球粮食安全仍然是人口增加的挑战。同时，人类饮食中的微量营养素缺乏会导致营养不良，几个与健康有关的问题统称为“隐藏的饥饿”，在全球发展中国家更为突出。生物强化是一种潜在的工具，可以强化具有微量营养素的谷物豆类，以减轻不断增加的人群的食物和营养安全。抗营养因素，例如植物，芦糖（RFO），草酸盐，单宁等。消费对人类健康有不利影响。减少抗营养因素或防止其积累，除了增加微量营养素的生物利用度外，还提供了增强饮食摄入量的机会。常规使用综合育种方法通过现代的“ OMIC”技术（例如基因组学，转录组学，电离学和代谢组学）来开发生物面积的谷物豆类，从而利用微量营养素的可用遗传变异性。Fe/Zn摄取，植酸酸盐和含林糖家族寡糖（RFOS）生物合成途径的分子机制已被阐明。转基因，microRNA和基因组编辑工具具有设计营养密度和抗营养不良的谷物豆类的巨大希望。在这篇综述中，我们介绍了使用遗传学，基因组学，microRNA-和基于基因组编辑的方法来调节基因/QTL的最新努力。我们还讨论了豆类富集的成功案例以及低抗营养素线发展的最新发展。我们希望这些新兴的工具和技术将加快开发微量营养量的豆科农作物品种，而这些品种没有抗营养因素，这些品种将有助于应对营养不良和隐藏的饥饿等挑战。
未充分利用的豆科植物：营养状况和提高质量和数量的先进育种方法
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
揭示食用豆类的起源、历史、遗传学和加速驯化和多样化的策略
驯化是一个动态且持续的过程，通过选择理想的农作物特征来将野生物种转化为栽培物种，以满足人类的需求，例如口味、产量、储存和栽培方法。人类的植物驯化始于大约 12,000 年前的新月沃地，并传播到世界各地，包括中国、中美洲、安第斯山脉和近大洋洲、撒哈拉以南非洲和北美东部。印度河流域文明在豆科植物的驯化中发挥了重要作用。木豆、黑豆、绿豆、扁豆、蛾豆和马豆等作物起源于印度次大陆，新石器时代的考古记录表明这些作物最早是由该地区的早期文明驯化的。野生祖先驯化并进化为当今的优良品种，对全球粮食供应和农作物改良做出了重要贡献。此外，食用豆科植物通过保护人类健康和最大限度地减少气候变化影响，为粮食安全做出了贡献。在驯化过程中，豆科作物物种经历了严重的遗传多样性丧失，品种中仅保留了非常狭窄的变异范围。在种子传播和跨大陆移动过程中，遗传多样性进一步减少。一般来说，只有少数性状在整个物种的驯化过程中具有突出地位，例如抗碎裂性、种子休眠丧失、茎生长行为、开花-成熟期和产量性状。因此，识别和了解驯化反应位点通常有助于加速新物种的驯化。导致驯化结果发生重大改变的基因和代谢途径可能有助于新作物的快速驯化。此外，“组学”科学、基因编辑技术和功能分析的最新进展将加速新作物物种的驯化和作物改良，而不会损失太多遗传多样性。在这篇评论中，我们讨论了主要粮食作物的起源、多样性中心和种子移动
来自天然到干旱环境的豆类的细菌内生菌是改善盐度下的伴旋菌 - chickpea共生的有希望的工具
简单的摘要：土壤盐度在全球范围内增加，是影响土壤生育能力和农业生产力的主要环境问题。在这项研究中，我们表明，由于鹰嘴豆根渗出液的酚类化合物的显着变化，盐度 - 鸡蛋中心共生的早期事件受到盐度的负面影响，这又影响了其微生儿病的感知和反应。此外，事实证明，使用原生豆类到干旱地区的豆科植物的非毛虫结节内生菌是改善豆科植物生长并增强盐度下的中虫 - chickpea sombiosis的有前途的策略。总而言之，这项研究有助于扩展我们对盐度对豆科植物共生的有害影响的了解，并突出了有益的结节细菌作为生物学工具的潜在使用，以维持更健康的豆科植物 - 豆类 - 豆类 - 从而增强盐含量下盐含量的盐含量的生长。
放牧管理和豆类对与澳大利亚碳信用单位相关的田园系统土壤有机碳库存的影响：关键审查
土壤碳动态以及管理影响其隔离和存储的潜力正在接受全球识别。澳大利亚联邦政府的排放交易计划包括合格的活动清单，土地所有者可以通过随着时间的推移记录土壤碳股票来赚取澳大利亚碳信用额。进行了系统的文献综述，以建立证据的性质和地理传播，内容涉及放牧管理和豆科植物包含在田园系统（两项符合条件的管理活动）对土壤碳库存的影响。在澳大利亚（n = 14）中确定了少数合格的研究文章。发表的研究主要在新南威尔士州和昆士兰州（从2010年到2020年），涉及所有气候区的各种土壤类型。在大多数研究中，由于实验设计和一次性采样，确定合格活动对土壤碳库存的影响的能力有限。确实表明土壤有机碳（SOC）积累的豆类研究（n = 3）在施加的治疗前后对SOC库存进行了采样，占土壤质量的占等效的土壤质量，并且都在研究台上进行。解释管理的影响受到了放牧管理历史的不足文献的阻碍，这些文献通常被土壤碳动力学的生物物理驱动因素混淆，并报告了SOC库存以固定的土壤深度（50％的研究）。在十多年前，与原始采样位置相近进行采样的那些站点的投资可以提供更深入的了解SOC积累水平。
评论
摘要：蔬菜豆类是碳水化合物，维生素和矿物质的重要来源，以及促进健康的生物活性化学物质。由于消费者对均衡饮食的认识不断增长，对新鲜或加工蔬菜豆类使用的需求不断扩大。因此，维持蔬菜豆类的最佳产量极为重要。在这里，我们试图介绍未经证实的蔬菜豆类的前景，以供食品可用性，可及性和改善生计利用率。研究的注意力主要集中在脉搏豆类的性能上。野生和栽培的植物豆类在各种栖息地之间在形态上变化。这可能会使它们不那么知名，未被充分利用和不流失，并使它们成为营养不良仍然存在的发展中国家的潜在营养来源。需要进行研究来促进未充分的蔬菜豆类，以改善其未来为不断增长的人群提供的用途。鉴于上述所有要点，我们在这里讨论了具有巨大潜力的植物豆类的植物豆类。也就是说，植物鸽子豌豆（Cajanus cajan），簇豆（cyamopsis tetragonoloba），有翅豆（psophocarpus tetragonolobus），dolichos bean（lablab pulpureus）和牛皮（vigna unguiculata）（vigna unguiculata），从而覆盖各种方面的量子，例如预先标记量的劳动，例如，量身定量的标志（QTL），基因组学和基因工程。总的来说，这篇综述总结了与蔬菜豆类育种进步有关的信息，这些信息最终将有助于确保发展中国家的食品和营养安全。
整合基因组学、表型分析
豆科植物是人类饮食的重要组成部分，为牲畜提供饲料，并通过生物固氮补充土壤肥力。全球对食用豆科植物的需求正在增加，因为它们可以补充谷物的蛋白质需求，并且具有很高的可消化蛋白质百分比。气候变化增加了干旱胁迫的频率和强度，对生产造成了严重的限制，尤其是在生产大多数豆科植物的雨养地区。在过去的半个世纪里，豆科植物的遗传改良与其他作物一样，主要基于谱系和基于性能的选择。为了在雨养条件下更快地实现豆科植物的遗传增益，本综述提出了将现代基因组学方法、高通量表型组学和模拟建模相结合，以支持作物改良，从而产生具有适当农艺性能的改良品种。选择强度、世代间隔和育种操作效率的提高有望进一步提高实验地块的遗传增益。改善农民的种子获取途径，再加上农民田地中适当的农艺方案，将带来更高的遗传增益。增强遗传增益，不仅包括生产力，还包括营养和市场特性，将提高农业的盈利能力和负担得起的营养食品的供应，特别是在发展中国家。
葡萄，糖蜜和矿物肥对...
豆科农作物不仅用作人类饮食，而且还可以通过其在生物氮固定中的有效作用来改善土壤生育能力。Among to the grain legumes, common bean ( Phaseolus vulgaris L.) is the most important pulse crop in the world.这是对发展中国家和发达国家数百万人的卡路里，蛋白质，饮食纤维，矿物质和维生素的重要来源（Elkhatib，2002）。Egypt is the main exporter of dry and green beans.因此，在过去的几年中，干豆和绿豆种植的膨胀表现出了令人印象深刻的增长，2016年的耕作面积为105377公顷，生产287575吨和33135公顷，分别生产112925吨绿和干豆（FAO，2013年）。Any advances in scientific research that