摘要Rapeseed是全球重要性的作物,但有必要扩大可用于解决育种目标的遗传多样性。受基因组支持支持的辐射诱变有可能取代基因组敲除和拷贝数增加的基因组编辑,但是缺乏对放射治疗的分子结果的详细知识。为了解决这个问题,我们制作了一个基因组重新测序的1133 m 2一代菜籽植物的面板,并分析了大规模缺失,单核苷酸变体和小插入 - 影响基因开放式阅读框架的缺失变体。我们表明,高辐射剂量(2000 Gy)是耐受性的,γ辐射和快速中子辐射具有相似的影响,并且从某些植物的基因组中删除的片段被其兄弟姐妹遗传为其他副本,从而使基因剂量减少。与具有较大基因组的物种相关性,我们表明,也可以使用转录组重新测序来检测这些大规模影响。为了测试该方法的预测性改变油脂肪酸组成的效用,我们产生了bna.fae1的拷贝数减少和增加的线条,并确认了对灰烬酸含量的预期影响。我们检测并测试了预计将废除BNA.FAD2的21碱基缺失。a5,为此,我们确定了预测的种子油多不饱和脂肪酸含量的降低。我们对辐射诱变的分子作用的提高理解将是基因组学主导的方法,以更有效率地将新型遗传变异引入该作物的繁殖,并为预测其他作物提供了一个典范。
基于各种化学和物理诱变剂的抽象突变育种会诱导并破坏非靶基因座。因此,视觉筛查需要大量人群,但是所需的植物很少见,这是识别理想突变体的进一步费用。生成的突变体由于非靶向突变而具有很高的缺陷,农艺性能差。突变技术通过靶向诱导的基因组局部病变(耕种)增强,促进了理想种质的选择。另一方面,通过CRISPR/CAS9进行编辑的基因允许将基因敲低以进行定位突变。这种方便的技术已被利用用于修饰脂肪酸剖面。在广泛的农作物中获得了高油酸遗传库存。此外,将淀粉,多乳糖和口味等不良种子成分积累的基因被拆除以提高种子质量,这有助于改善油含量并减少抗营养成分。
每子房胚珠数 (ONPO) 决定了每果种子数的最大潜力,而种子数是作物种子产量的直接组成部分。本研究旨在利用新开发的油菜双单倍体 (DH) 群体剖析 ONPO 的遗传基础和分子机制。在所有四个研究环境中,201 个 DH 品系的 ONPO 呈正态分布,变化范围从 22.6 到 41.8,表明数量遗传适合于 QTL 定位。开发了 19 个连锁群内 2111 个标记的骨架遗传图谱,总长度为 1715.71 cM,标记间平均为 0.82 cM。连锁图谱鉴定出 10 个 QTL,分布在 8 条染色体上,解释 7.0-15.9% 的表型变异。其中四个与报道的相同,两个被重复检测到且影响相对较大,凸显了它们在标记辅助选择中的潜力。高、低 ONPO 品系两库子房(胚珠起始阶段)的植物激素定量分析显示,九种亚型植物激素的水平存在显著差异,表明它们在调节胚珠数量方面发挥着重要作用。转录组分析鉴定出两库之间 7689 个差异表达基因 (DEG),其中近一半富集到已报道的调控 ONPO 基因的功能类别中,包括蛋白质、RNA、信号传导、杂项、发育、激素代谢和四吡咯合成。整合连锁 QTL 作图、转录组测序和 BLAST 分析,鉴定出已报道的胚珠数基因的 15 个同源物和 QTL 区域中的 327 个 DEG,这些被视为直接和潜在的候选基因。这些发现进一步加深了对ONPO遗传基础和分子机制的认识,将有助于未来基因克隆和遗传改良,从而提高油菜种子产量。
甘蓝纳普斯的摘要商业化。l(油籽)餐正在越来越关注。植酸(PA)是植物中磷的主要来源,但由于人类对基本矿物质吸收的不利影响,对包括人类在内的单胃动物被认为是抗营养。未消化的PA会导致富营养化,这可能威胁着水生生命。pa在油料强奸的成熟种子中占2-5%,并通过涉及多种酶的复杂途径合成。隐性性状的多倍体繁殖多倍体具有挑战性,因为基因功能由几个旁系同源物编码。基因冗余通常需要淘汰几个基因副本以研究其潜在效果。因此,我们采用了CRISPR-Cas9诱变来淘汰BNITPK的三个功能旁系同源物。我们获得了低pa突变体,而在低芥酸菜籽级春季品种海丁中,游离磷的增加。这些突变体可以标志着菜籽繁殖的重要里程碑,蛋白质价值增加,对油含量没有不利影响。
背景:硬化菌核(SS)是一种广泛的宿主范围,可影响400多种植物物种。ss cys camelina sativa(CS)的茎腐病疾病是一种适用于低输入作物和工业油属性的Allohexaploid crucifer物种,适用于生物燃料和润滑剂。组织化学和分子研究已将C. sativa中的SS抗性与细胞壁木质化联系起来(Eynck等,2012),并报道了CSS抗性线CN114263中的Cinnamoyl-COA还原酶4(CSCCR4)基因的组成型表达。现代繁殖工作(例如基因编辑)需要改善商业线条,并限制农作物损失的风险,这对生产者来说是重要的。目的:为了研究单极生物合成的重要性以及CSCCR4在Camelina对SS耐药性中的作用,我们使用CRISPR/CAS9介导的基因编辑产生了CN114263 Camelina系的CSCCR4敲除突变体。材料和方法:三十T1植物是通过花卉浸入转化产生的,然后是草甘膦喷雾,该植物在筛选程序的第一步中使用,并通过PCR方法确认。使用数字液滴PCR(DDPCR)确定T1和T2祖细胞中T1和T2祖细胞中的T-DNA拷贝数变化T-DNA CNV,并且通过下降测定技术对T1和T2代的CSCCR4同源物的三个副本中的三个副本中的突变发生。为确保T2植物中的突变体是真实的,对其中三个的cas9/ grna特异性裂解点侧面进行了topo ta测序。在T2代生成中,筛选了CSCCR4基因中的潜在突变。结果:在T1代中,确认了25种植物,这些植物在相应的Camelina基因组中具有1至9个TNA拷贝。在CSCCR4的三个副本中证明了各种类型的突变,包括插入和缺失。实际上,CRISPR系统可以分别在编号T2-Plant 10,T2-Plant 15和T2-Plant 19的事件中删除一个,两或三个副本。T3-plant 19在上一代中所有版本的CSCCR4中表现出突变具有易感性的螺旋杆菌侵袭,并保留为实际CSCCR4突变体材料,以进一步研究骆驼 - 螺旋菌相互作用。CSCCR4中的突变是通过容易出错的非同源端连接(NHEJ)核DNA修复途径发生的。ss挑战早期开花的T3一代。与WildType对照母体CN114263相比,在CSCCR4位置217处的突变的T3植物在CSCCR4位置217处的过早停止密码子受到了损害。结论:使用DDPCR很容易识别T1和T2祖细胞中CSCCR4同源物中的T-DNA CNV和突变的发生。我们说明,CRISPR/CAS9介导的突变是一种体面的技术,可以用来加快突变线的发展,可以帮助您弄清CSCCR4基因在防御:sativa C. c. c. c.c。sativa中的活性,作为前瞻性石油种植作物的生物柴油生产。
11 Agriculture, Forestry, Fishing and HuntingT 111 Crop ProductionT 1111 Oilseed and Grain FarmingT 11111 Soybean FarmingT 111110 Soybean Farming 11112 Oilseed (except Soybean) FarmingT 111120 Oilseed (except Soybean) Farming 11113 Dry Pea and Bean FarmingT 111130 Dry Pea and Bean Farming 11114 Wheat FarmingT 111140 Wheat Farming 11115 Corn FarmingT 111150 Corn Farming 11116 Rice FarmingT 111160 Rice Farming 11119 Other Grain FarmingT 111191 Oilseed and Grain Combination Farming 111199 All Other Grain Farming 1112 Vegetable and Melon FarmingT 11121 Vegetable and Melon FarmingT 111211 Potato Farming 111219 Other Vegetable (except Potato) and Melon Farming 1113 Fruit and Tree Nut FarmingT 11131橙色贪婪111310橙种植11132柑橘(橙色除外)grovest 111320柑橘(橙色除外)树林11133 Noncitrus果实和树坚果农场111331苹果园111333葡萄农业111339其他非citrus水果养殖1114 Greenhouse,Nursery和Florulture Productiont 11141 Covert 111411蘑菇生产生产的食品作物111419其他食品作物在封面下种植的其他食物
经济影响(十亿美元)23.23 27.00 31.40 49.03油籽生产7.41 8.55 9.88 15.20动物加工和废物油脂递送N.A.N.A. N.A. N.A. Local oilseed delivery 0.18 0.20 0.23 0.33 Elevation 0.25 0.29 0.33 0.49 Oilseed crush 4.97 5.77 6.71 10.47 Feedstock delivery by barge 0.03 0.04 0.05 0.08 Feedstock delivery by rail 0.10 0.13 0.16 0.28 Biodiesel processing, with feedstock collection 9.57 11.23 13.17 20.93 Rail deliveries of domestic biodiesel 0.43 0.50 0.57 0.87 Rail deliveries of glycerin 0.05 0.06 0.07 0.11 Rail deliveries of imported biodiesel 0.01 0.01 0.01 0.02 Rail deliveries of exported biodiesel 0.02 0.02 0.02 0.01 Trucking domestic biodiesel to sale 0.13 0.14 0.14 0.16 Trucking imports to sale 0.03 0.04 0.04 0.06进口端口活动0.01 0.01 0.02 0.02出口端口活动0.00 0.00 0.00 0.00N.A.N.A. N.A. Local oilseed delivery 0.18 0.20 0.23 0.33 Elevation 0.25 0.29 0.33 0.49 Oilseed crush 4.97 5.77 6.71 10.47 Feedstock delivery by barge 0.03 0.04 0.05 0.08 Feedstock delivery by rail 0.10 0.13 0.16 0.28 Biodiesel processing, with feedstock collection 9.57 11.23 13.17 20.93 Rail deliveries of domestic biodiesel 0.43 0.50 0.57 0.87 Rail deliveries of glycerin 0.05 0.06 0.07 0.11 Rail deliveries of imported biodiesel 0.01 0.01 0.01 0.02 Rail deliveries of exported biodiesel 0.02 0.02 0.02 0.01 Trucking domestic biodiesel to sale 0.13 0.14 0.14 0.16 Trucking imports to sale 0.03 0.04 0.04 0.06进口端口活动0.01 0.01 0.02 0.02出口端口活动0.00 0.00 0.00 0.00N.A.N.A. Local oilseed delivery 0.18 0.20 0.23 0.33 Elevation 0.25 0.29 0.33 0.49 Oilseed crush 4.97 5.77 6.71 10.47 Feedstock delivery by barge 0.03 0.04 0.05 0.08 Feedstock delivery by rail 0.10 0.13 0.16 0.28 Biodiesel processing, with feedstock collection 9.57 11.23 13.17 20.93 Rail deliveries of domestic biodiesel 0.43 0.50 0.57 0.87 Rail deliveries of glycerin 0.05 0.06 0.07 0.11 Rail deliveries of imported biodiesel 0.01 0.01 0.01 0.02 Rail deliveries of exported biodiesel 0.02 0.02 0.02 0.01 Trucking domestic biodiesel to sale 0.13 0.14 0.14 0.16 Trucking imports to sale 0.03 0.04 0.04 0.06进口端口活动0.01 0.01 0.02 0.02出口端口活动0.00 0.00 0.00 0.00N.A.Local oilseed delivery 0.18 0.20 0.23 0.33 Elevation 0.25 0.29 0.33 0.49 Oilseed crush 4.97 5.77 6.71 10.47 Feedstock delivery by barge 0.03 0.04 0.05 0.08 Feedstock delivery by rail 0.10 0.13 0.16 0.28 Biodiesel processing, with feedstock collection 9.57 11.23 13.17 20.93 Rail deliveries of domestic biodiesel 0.43 0.50 0.57 0.87 Rail deliveries of glycerin 0.05 0.06 0.07 0.11 Rail deliveries of imported biodiesel 0.01 0.01 0.01 0.02 Rail deliveries of exported biodiesel 0.02 0.02 0.02 0.01 Trucking domestic biodiesel to sale 0.13 0.14 0.14 0.16 Trucking imports to sale 0.03 0.04 0.04 0.06进口端口活动0.01 0.01 0.02 0.02出口端口活动0.00 0.00 0.00 0.00
Newly incorporated feedstock resources in the BT23 Report include winter oilseed crops; trees and brush harvested from forests to prevent wildfires; macroalgae such as farmed seaweed; city waste; renewable natural gas; and industrial carbon dioxide waste from powerplants, cement plants, and other industries. With these additional feedstocks, the U.S. could boost biomass by 100 million tons per year.
油菜籽不仅可以提供大量具有高营养价值的食用油,还可以用作许多行业生产生物燃料的原料。因此,为了满足人类和工业的需求,迫切需要进行基因改变。尽管杂交和诱变等传统育种技术长期以来仍然是培育油菜良种的主要方法,但成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 正在成为最有价值的基因编辑技术之一,它可以实现精确的基因组工程,并为植物功能基因组学的研究开辟新的途径。虽然 CRISPR 已用于许多其他作物的遗传改良,但它有望成为油菜籽油改良的基因组编辑和分子设计的有效工具。这篇小型评论将讨论和总结过去和正在进行的使用 CRISPR 技术在油菜籽油改良和脂肪酸组成方面的研究和开发。此外,本文还将简要总结阻碍该工具效率的因素以及如何消除这些因素。本文还将考虑改进 CRISPR 技术以在油菜中获得更好的结果。这篇小综述将为使用 CRISPR 技术进行油菜油改良研究和遗传改良的研究人员打开新的窗口。