单元1:植物组织培养基础知识术语和植物组织培养的定义的基本概念;体外文化简介;实验室设置;灭菌技术;媒体:媒体组件的各种媒体,构图和意义;植物生长调节剂;微吞噬:腋芽,芽尖,分生组织培养,器官发生,单倍体植物的产生及其应用;卵巢培养物,体外授粉和施肥,花粉培养,花药培养,胚胎培养:历史和方法论,大杂交后,应用,体细胞胚胎发生后的胚胎营救。胚乳培养和三倍体的生产。单元2单元培养单细胞悬浮培养物的应用,突变选择,扩大细胞培养物和生物反应器,原生质体隔离和培养,植物中的DNA转化方法,somaclonal变异和应用,体细胞杂交及其应用及其应用,病毒自由植物,植物自由植物,植物保护,合成植物,合成植物,植物dna dna的应用。毛茸茸的根培养,次生代谢产物,作物改善和伦理学中的转基因,植物蛋白质组学。
摘要 从寡核苷酸定向诱变 (ODM) 到 CRISPR 系统,基因组编辑工具都使用合成寡核苷酸进行核苷酸的靶向交换。目前,大多数基因组编辑方案依赖于具有体细胞克隆变异和植物再生限制的体外细胞或组织培养系统。因此,我们在此报告了一种用于优化 ODM 的替代植物细胞测试系统,该系统基于将寡核苷酸溶液注射到单倍体玉米幼苗的顶端分生组织区域。使用 5′-荧光素标记的寡核苷酸,我们检测到合成 DNA 分子在茎尖分生组织细胞和叶原基维管束中的积累。为了沉默或敲低体细胞中的八氢番茄红素去饱和酶基因,将带有 TAG 终止密码子的 41 碱基长的单链寡核苷酸注射到玉米幼苗中。我们检测到长出的 M1 幼苗长出了带有白色条纹或浅绿色的叶子。白色条纹的共聚焦显微镜显示,除了叶绿素荧光缺乏的组织区域外,白色条纹中还存在含叶绿素的细胞。对白色条纹的 DNA 样本进行 Ion Torrent 测序表明,八氢番茄红素去饱和酶基因中的 TAG 终止密码子的读取频率为 0.13–1.50%。在将寡核苷酸分子注射到玉米幼苗的茎尖分生组织区域后,出现褪绿异常支持了寡核苷酸分子的诱变性质。所述方案为在幼苗早期阶段表征具有不同化学性质的诱变寡核苷酸的功能以及在植物水平上测试各种处理组合的效率提供了基础。
摘要:在大多数作物育种计划中,产量增长率不足以应对全球人口迅速增长导致的粮食需求增长。在植物育种中,作物优良品种的开发受到作物生长周期过长的限制。鉴于新品种的生产涉及杂交、选择和测试等多个阶段,因此可能需要一二十年才能创造出新品种。缓解粮食短缺问题和提高粮食安全的一种可能方法是快速开发优良品种。长期以来一直采用的传统耕作方法降低了作物的遗传变异性。为了改善作物的产量、品质和抗生物和非生物胁迫能力相关的农艺性状,人们已经采用了多种传统和分子方法,包括遗传选择、诱变育种、体细胞克隆变异、基于全基因组序列的方法、物理图谱和功能基因组工具。然而,使用可编程核酸酶、成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 和 CRISPR 相关 (Cas) 蛋白的基因组编辑技术的最新进展为新植物育种时代打开了大门。因此,为了提高作物育种的效率,世界各地的植物育种者和研究人员正在使用新策略,例如快速育种、基因组编辑工具和高通量表型分析。在这篇综述中,我们总结了作物育种几个方面的最新发现,以描述植物育种实践的演变,从传统到现代快速育种与基因组编辑工具相结合,旨在每年生产具有所需特性的作物代。
1 Smolker, Rachel、Anne Petermann 和 Rachel Kijewski。2018 年。森林正处于危机之中,但生物技术并不是解决办法。The Hill。3 月 28 日。https://thehill.com/opinion/energy-environment/380363-the-forests-are-in-crisis-but-biotechnology-is-not-the-solution/ 2 Wilson, AK、JR Latham 和 RA Steinbrecher。2006 年。转基因植物中的转化诱导突变:分析和生物安全影响。生物技术和基因工程评论 23:209-237;Eckerstorfer MF、M. Dolezel、A. Heissenberger、M. Miklau、W. Reichenbecher、RA Steinbrecher 和 F. Waßmann。2019 年。欧盟对通过基因组编辑和其他新基因改造技术 (nGM) 开发的植物的生物安全考虑因素的看法。生物工程与生物技术前沿 7: 31;Tuladhar, R.、Yeu, Y.、Tyler Piazza, J. 等人,2019 年。基于 CRISPR-Cas9 的诱变经常引起靶向 mRNA 错误调节。自然通讯 10, 4056.;Li, J. 等人,2019 年。全基因组测序揭示 CRISPR/Cas9 编辑棉花植物中罕见的脱靶突变和大量固有遗传和/或体细胞克隆变异。植物生物技术杂志 17(5): 858–868;Wang, X.、M. Tu、Y. Wang 等人,2021 年。全基因组测序揭示 CRISPR/Cas9 编辑葡萄树中罕见的脱靶突变。园艺研究 8: 114。3 有关综述,请参阅 Kawall, K.、J. Cotter 和 C. Then。 2020. 扩大欧盟对农业基因组编辑技术的转基因风险评估。欧洲环境科学 32: 106。4 Commoner, Barry。2002. 揭开 DNA 神话:基因工程的虚假基础。哈珀斯杂志。2 月 1 日。https://grain.org/article/entries/375-unravelling-the- dna-myth 5 Wilson, A. 2021. 基因编辑作物和其他转基因作物会破坏可持续的粮食系统吗?Amir Kassam 和 Laila Kassam (eds.)。重新思考食品和农业。Woodhead Publishing。第 247-284 页。6 Benevenuto RF 等人。2017. 通过蛋白质组学和代谢组学分析确定转基因玉米对非生物胁迫的分子反应。PLoS ONE 12(2): e0173069。 7 Anthony, MA、Crowther, TW、van der Linde, S. 等人,2022 年。欧洲各地林木生长与菌根真菌组成和功能相关。ISME J 16,1327–1336。;Jacott, Catherine N.、Jeremy D. Murray 和 Christopher J. Ridout,2017 年。“丛枝菌根共生的权衡:抗病性、生长反应和作物育种前景”农学,7,第 4 期:75。;Lattuada 等人,2019 年。南里奥格兰德州内菌根与本地果树(桃金娘科)之间的相互作用。植物科学 29(4):1726-1738 8 Nguyen, HT 和 JA Jehle。 2007. 转基因玉米 Mon810 中 Cry1Ab 的季节性和组织特异性表达的定量分析。《植物疾病与保护杂志》114(2): 82-87;Lorch, A. 和 C. Then。2007. 转基因 MON810 玉米植株实际上会产生多少 Bt 毒素?绿色和平组织。https://www.testbiotech。org/sites/default/files/How%20much%20Bt%20toxin%20produced%20in%20 MON810_Greenpeace.pdf 9 Miller, ZD 等人。2019 年。为增加密度而改良的转基因火炬松 (Pinus taeda L.) 的解剖、物理和机械特性。木材和纤维科学 51(2): 1-10。 10 美国国家科学、工程和医学院。2019 年。森林健康和生物技术:可能性和注意事项。华盛顿特区:美国国家科学院出版社,第 94 页。 11 加拿大生物技术行动网络 (2022) 《全球转基因树木发展现状》www.cban.ca/globalstatus2020