蓖麻是一种重要的工业不可用的油料种子,印度是世界上最大的蓖麻种子生产国,占全球总施法种子生产的85.02%。印度在国际蓖麻子石油贸易中也占主导地位,因为印度是蓖麻油及其衍生品的领先出口国。中国从印度进口蓖麻油,将其转换为衍生品,并将其作为高增值产品出售。通过将蓖麻油转换为各种衍生物,有很大的范围来提高印度的收入。随着世界变得更加环保,随着自然衍生产品的替代合成产品的替代,蓖麻油基衍生物可能会在全球范围内发现越来越有吸引力的市场。主要的蓖麻产生国家是安得拉邦,古吉拉特邦,卡纳塔克邦,奥里萨邦,拉贾斯坦邦和泰米尔纳德邦。古吉拉特邦是印度最大的印度蓖麻生产国,该国蓖麻总生产总量约为85.09%(2019-20)。古吉拉特邦蓖麻的生产力不仅在印度而且在世界上都是最高的。不仅面积和蓖麻的生产,而且其出口也是不断增加的趋势。但是,蓖麻农业人士面临着农作物种植的问题。农民一直在报告生产和营销限制。据报道,投入成本也增加了,主要是在肥料,农药和水上。因此,有必要对古吉拉特邦的问题,前景和出口潜力有所了解。印度政府农业与农民福利部经济和统计局委托我们中心对“古吉拉特邦的蓖麻耕作:问题,前景和出口潜力”进行一项针对州的特定研究。
高地棉花(山地棉布)是世界领先的农作物,也是最重要的油料种子作物之一。棉花的遗传改善主要集中在纤维产量和质量上。然而,人们对增强的棉籽性状的兴趣和需求增加,包括蛋白质,油,脂肪酸和氨基酸,用于广泛的食物,饲料,饲料和生物燃料应用。作为棉花生产的副产品,棉籽是许多国家的重要食用油的重要来源,也可能是人类消费的蛋白质的重要来源。棉花育种的重点放在高产和提高质量上,已大大降低了可用的自然遗传变异,可有效地在高地棉花内改善棉籽质量。然而,棉籽油和蛋白质含量的遗传变异存在于鹅型和栽培棉花中。已经鉴定出了大量的基因和定量性状基因座(与棉籽油,脂肪酸,蛋白质和氨基酸相关的QTLS)(QTLS),从而提供了重要的信息,以改善棉籽质量。遗传工程在改变蛋白质,油,脂肪酸含量和氨基酸组成的相对水平方面取得了相当大的进步,以增强营养价值和扩展的工业应用。本综述的目的是总结和讨论涉及的棉籽油生物合成途径和主要基因,棉籽油和蛋白质含量的遗传基础,遗传工程,通过CRISPR/CAS9进行基因组编辑以及与棉籽油和蛋白质的数量和质量增强的QTL相关的QTL。
群集的定期间隔短的短呼吸道重复(CRISPR)/CRISPR-相关蛋白质CAS)系统是一种强大且高度精确的基因编辑工具,用于作物改善计划的基础和应用研究。crispr/cas工具被广泛用于植物中,以提高农作物的产量,质量和营养价值,并使其耐受性压力。CRISPR/ CAS系统由具有DNA核酸内切酶活性的CAS蛋白和一个CRISPR RNA转录物组成,该CRISPR RNA转录本被处理以形成将CAS9引向靶DNA序列的一个或几个短指导RNA。CAS蛋白和GRNA的表达水平显着影响CRISPR/CAS介导的基因组编辑的编辑效率。本综述着重于对RNA POL III启动子的见解及其类型,这些启动子控制SGRNA在CRISPR/CAS系统中的表达水平。我们讨论了Pol III启动子的结构和功能特征及其与Pol II启动子的比较。此外,已经讨论了使用合成启动子来提高靶向效率并克服RNA POL III启动子的结构,功能和表达局限性。我们的评论报告了各种研究,这些研究说明了内源性U6/U3启动子的使用,以提高植物的编辑效率以及物种特异性RNA POL III启动子的应用方法,用于基因组编辑中的基因组编辑,例如拟南芥和拟南芥和烟草,谷物,豆类,油性,油性,油性,油性和hort医生的杂物。我们进一步强调了通过CRISPR/CAS介导的基因组编辑来优化这些物种特异性启动子的系统识别和作物改善以及生物和非生物胁迫耐受性的验证。
扫帚(凤凰和牛ban)的杂草是寄生的,这些杂草是多种二元植物物种的寄生虫,严重损害了世界各地的重要经济作物。在拉贾斯坦邦,芥末田(油料种子)在芥末田(油籽)中的侵染过程鲜为人知。在过去的几年中,拉贾斯坦邦的许多地区都有扫帚污染的芥末田的数量有所增加。进行现场调查,以调查拉贾斯坦邦东北部芥末种植地区的扫帚的发生。在Jhunjhunu(印度拉贾斯坦邦)Nawalgarh地区广泛的扫帚感染的芥末田(27°51'0.00“ N 75°16'12.00” E)中,进行了现场研究。phelipanche aegyptiaca pers。(埃及扫帚)发现了木制木薯田的田地。进行了田间实验,以记录P. aegyptiaca的所有地下和空中生命阶段。在所有访问的地块中,穆坎德加(Mukandgarh)地区在新兴,开花和果实化阶段表现出最高的发病率和严重程度,而纳瓦里(Nawalri)地区在每个阶段的发生率和严重程度最低。芥末酱和质量受到菲利帕奇侵扰的严重影响。在大多数地块中平均有50%的疾病发病率,扫帚的开花和果实阶段是最难控制的,并引起农作物的100%侵扰。没有广泛研究P. aegyptiaca和B. campestris的相互关系,尤其是在拉贾斯坦邦。至今未实现成功控制这种杂草。本研究将有助于了解埃及P. aegyptiaca在B. Campestris上的组织学相互作用(DAS)。这些相互作用肯定会通过确定有关发芽时间和埃及P. aegyptiaca的时间表的最有效控制时间来设计文化和生物控制策略。
向日葵 ( Helianthus annuus L.) 是世界上最重要的油料作物之一,用途广泛 (Hu 等,2010)。根据脂肪酸组成,向日葵可分为高油酸 (85%)、中油酸 (60-65%) 和亚油酸 (低油酸)。世界对高油酸向日葵的生产和消费需求不断增加,因为高油酸向日葵基因型在工业用途和人类健康方面具有各种优势 (Kaya 等,2007)。向日葵的油组成可以通过对脂肪酸去饱和酶 2 ( FAD2 ) 基因进行遗传修饰来改变,这种修饰促进油酸到亚油酸的生物转化。使用化学诱变剂二甲基亚砜 (DMSO) 可将 Pervenets 向日葵品种的油酸组成提高至 75%(Soldatov 等人,1976 年)。许多衍生自突变体 Pervenets 的自交系的油酸组成高达 90%(Fernandez-Martinez 等人,1993 年;Miller 等人,1987 年;Zambelli 等人,2015 年)。此外,Vick & Miller(1996 年)报道了通过使用乙基甲烷磺酸盐 (EMS) 处理来开发高油酸和中油酸向日葵突变体。同样,Leon 等人(2013b)也进行了 EMS 处理以开发高油酸突变体。该处理诱导了点突变,导致氨基酸替换和过早终止密码子(Leon 等人,2013b)。另一方面,FAD2-1基因的重复导致基因转录沉默,从而导致油酸的积累(Lacombe等,2009;Martinez-Rivas等,2001)。此外,Schuppert等(2006)也报道了高油酸突变体向日葵是通过FAD2-1基因的重复和向日葵基因型中油酰磷脂酰胆碱去饱和酶的诱导而产生的。
花生 ( Arachis hypogaea L.) 是全球主要油料作物,广泛种植于热带和亚热带地区。由于花生含油量高 (约 46% – 58%) 和蛋白质含量高 (约 22% – 32%),在解决营养不良和确保许多地区的粮食安全方面发挥着关键作用。由于对人类健康的潜在影响,植物油和食品的脂肪酸谱最近引起了越来越多的关注。极长链脂肪酸 (VLCFA) 被定义为碳链长度超过 18 个原子的脂肪酸 (Guyomarc'h et al ., 2021 )。花生仁含有各种 VLCFA,例如花生酸 (C20:0)、二十碳烯酸 (C20:1)、二十二烷酸 (C22:0) 和二十四碳烯酸 (C24:0),但大多数是饱和脂肪酸 (SFA)。众所周知,高水平的极长链饱和脂肪酸 (VLCSFA) 与动脉粥样硬化和心血管疾病的患病率有关 (Bloise 等人,2022 年)。因此,降低花生中的 VLCFA 含量变得越来越重要,因为它对提高营养品质和健康价值有积极影响。已知植物中 VLCFA 的生物合成受关键酶 b-酮脂酰辅酶 A 合酶 (KCS) 调控 (Wang 等人,2017 年)。在我们之前的研究中,在花生基因组中共鉴定出 30 个 AhKCS 基因。经过基因表达谱和功能分析,一对同源基因 AhKCS1 和 AhKCS28 被鉴定为花生仁中 VLCFA 含量的假定调节因子。现有花生种质资源中 VLCFA 含量范围为 4.3% 至 9.8%,但在 AhKCS1 和 AhKCS28 基因内部或周围未观察到序列变异,这表明
田芥 ( Lepidium campestre ) 是一种潜在的油料作物,近几十年来一直在驯化。 CRISPR/Cas9 是快速改良性状和表征基因以及利用原生质体转染系统生成无转基因突变体的有力工具。然而,原生质体再生对许多植物物种来说仍然具有挑战性。在这里,我们报告了一种有效的田芥原生质体再生和转染方案。优化了基础培养基类型、植物生长调节剂的类型/组合和不同培养基上的培养时间等重要因素。在测试的基础培养基中,Nitsch 最适合 MI 和 MII 培养基中的原生质体生长。对于原生质体生长早期的细胞壁形成,相对较高的生长素浓度(0.5 mg L −1 NAA 和 2,4-D),不添加细胞分裂素,是维持原生质体活力的首选。细胞壁形成后,1.1 mg L −1 TDZ 与 0.05 mg L −1 NAA 或 2,4-D 结合使用可有效促进原生质体生长。在固体芽诱导培养基中,不含任何生长素的 1.1 mg L −1 TDZ 可使芽产生频率超过 80%。在 MI 培养基中培养时间过长会抑制原生质体生长,而在 MII 培养基中培养时间过长会显著延迟芽形成。利用这种优化的原生质体再生方案,我们建立了一种有效的 PEG 介导的转染方案,使用含有 GFP 基因的载体,转染效率为 50 – 80%。这种有效的原生质体方案将有助于通过基因组编辑进一步遗传改良田芥,并有利于开发相关植物物种的原生质体再生方案。
2024年12月5日在法国上一次版本的巴黎十一年,欧洲大宗商品交易所返回巴黎,在第八届大宫殿的大皇宫举行,这是这项关键谷物行业活动的合适场所。Vivescia Group及其制造业子公司很荣幸能够担任该活动的官方合作伙伴,该活动预计今年将欢迎4,000名游客,其中一个位于中央大厅的摊位(B14)。法国是欧洲最大的农业生产国,两天内将成为全球谷物和油料贸易的中心。今年的主题是“气候变化对我们新农业未来的影响”,将通过会议和圆桌会议探讨。该活动提供了一个机会,可以在可持续性和韧性方面应对该行业的当前和未来挑战,同时探索对气候变化的创新解决方案。气候变化也是Vivescia在过去几年中所接受的主题,使其成为该集团战略的核心部分。这一承诺既反映了,这既反映了,这是由SBTI Flag认证的2030年气候目标的实现强调 - 并通过过渡计划集体地。作为第一个大规模影响计划,将整个价值链汇集在一起,从上游农业到下游食品加工,该计划将是Vivescia Group总裁ChristophBüren在圆桌讨论中提出的关键主题。这将是他强调关键信息的机会:“在开发的第一年之后,过渡计划将远景变成了行动。过渡是欧洲同类系统中最大的系统计划,其旨在扩展我们的合作领域。该计划已经在其他国家进行了复制,我们也在努力与法国的其他合作社复制。过渡已成为测试农业,能源和食品行业解决方案的实验室。这是我们积极足迹的象征,它正在推动农业世界的进步。”
Omega-3 长链多不饱和脂肪酸 (LC-PUFA)、二十碳五烯酸 (EPA;20:5 D 5,8,11,14,17) 和二十二碳六烯酸 (DHA;22:6 D 4,7,10,13,16,19) 现已被公认为健康均衡饮食的重要组成部分 (Napier 等人,2019 年;West 等人,2021 年)。供应 Omega-3 脂肪酸的野生捕捞渔业已达到可持续生产的最高水平;因此,满足日益增长的人口日益增长的需求的尝试依赖于替代鱼油来源 (Tocher 等人,2019 年)。亚麻荠 (Camelina sativa) 是一种油籽作物,含有高含量 ( > 35 % ) 的 α -亚麻酸 (ALA;18:3 D 9,12,15 ),并且已重建一条从 ALA 到亚麻荠 cv 中合成 EPA 和 DHA 的生物合成途径。 Celine 种子通过表达异源去饱和酶和延长酶基因,产生与海洋鱼油相当的 EPA 和 DHA 水平,以原型系 DHA2015.1(缩写为 DHA1)为例,积累了超过 25% 的 n-3 LC-PUFA(图 S1 和 S2(Petrie 等人,2014 年;Ruiz-Lopez 等人,2014 年)。英国、美国和加拿大的 DHA1 田间试验表明,omega-3 LC-PUFAs 特性在不同的地理位置和农业环境中是稳定的(Han 等人,2020 年)。同时,使用 DHA1 种子油的鲑鱼饲养试验和人类饮食研究均表明,这些转基因植物衍生油可以作为海洋衍生鱼油的有效替代品(Betancor 等人,2018 年;West 等人2021 年)。基于我们观察到的 ALA 是种子 omega-3 LC-PUFA 生产的内源性 C18 前体(Han 等人,2020 年),我们假设增加 ALA 库可以进一步增强 DHA1 亚麻荠中的 EPA/DHA 积累。DHA1 构建体已经含有 D 12 去饱和酶,可驱动脂肪酸流入 PUFA 生物合成(图 S1 和 S2)。然而,作为一种不太明显的方法,我们建议使用基因编辑的亚麻荠 fae1 突变体。亚麻荠 FAE1 与内源性 FAD2 D 12 去饱和酶(其
莨菪是一种耐寒的覆盖作物,在秋季玉米收获和春季大豆种植之间提供生态系统服务,例如减少土壤侵蚀和养分流失。与传统的覆盖作物不同,田间莨菪在晚春产出成熟的油籽,使农民一年内可以收获两种经济作物。野生莨菪品系已被证明可产出 >1,000 千克/公顷 1 。莨菪种子平均含油 33%(按重量计算),油是一种极好的生物燃料原料。然而,尽管有这些环境和经济效益,莨菪目前受到种子小(1 毫克/粒)的限制,这可能会使种子的种植、收获和处理变得复杂。增加种子大小也会提高油提取效率。除了改进种子大小外,增加种子中的油含量也会提高种植和加工莨菪作为生物燃料原料的经济效益。我们收集了代表北美、欧洲和西亚遗传多样性的野生荠菜种质 2 。通过表征这些种质的种子大小和含油量,我们可以鉴定出有用的改良变种。在美国农业部国家油脂研究所的资助下,我们之前开发了几种 EMS 诱导的荠菜突变株系,这些突变株系表现出关键的驯化性状,如种荚破碎减少、开花提早和脂肪酸谱改善 3 。我们还通过生成种子油中芥酸含量无法检测到的荠菜株系,开发并展示了荠菜农杆菌介导的植物转化和 CRISPR-Cas9 基因组编辑的效用 4 。利用这些最近开发的技术和种质,我们的目标是鉴定和表征可提高荠菜作为生物燃料原料物种的效率和效用,并使种子更易于生产者处理的性状。最后,我们会将这些性状渗入我们的优良育种株系,以开发出油量和种子产量更高的新型荠菜品种。为了实现这些目标,我们编制了一个包含 319 个基因型(267 个冬季型和 52 个春季型个体)的葎草关联作图面板。该面板种植在圣路易斯。