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使用CRISPR/CAS9系统
图1的遗传转化效率（ET）线。10个选定的F8线被用作202材料，用于转化Pant1ox构建体。从幼苗中切出7天大的子叶，并通过pant1ox构建体转化203个子叶，然后在卡纳米霉素选择培养基上生长。在一个实验中使用了至少30个204个外植体。进行了三个生物学重复。pant1ox 205构造。kanr：kanamycin表达录音带（pnos-nptii-tocs），p35s：CAMV35S长启动器。b 206 slant1在番茄共叶中的表达（代表性图片）。上图：转换后21 207天的Slant1表达（DAT）。紫色箭头指示紫色斑点。下面板：紫色芽（左）208和水果（右）。c转换效率。y轴显示平均每209个外植体的紫色斑点。 X轴表示在本实验中测试的番茄F8线。数据表示平均值±SD。n = 3。210星号表示ET线与对照HK之间的显着差异（P <0.05），为211由t检验确定。212
番茄细菌性斑点病抗性育种进展与挑战
摘要：细菌性斑点病是番茄的一种严重病害，由至少四种黄单胞菌引起。这些菌种包括X. euvesicatoria（T1 菌种）、X. vesicatoria（T2 菌种）、X. perforans（T3 和 T4 菌种）和 X. gardneri，每组菌种的地理分布不同。目前，X. gardneri 和 X. perforans 是北美番茄的两种主要细菌性病原体，其中 X. perforans（T4 菌种）在东海岸占主导地位，而 X. gardneri 在中西部占主导地位。该病害可导致高达 66% 的产量损失。由于缺乏有效的化学防治措施和商业抗性品种，该病害的管理具有挑战性。尽管已经鉴定出主要的抗性基因（R）和数量抗性，但抗细菌性斑点病的番茄育种受到多种因素的阻碍，包括克服抗性的病原体新种群的出现、抗性的多基因控制、连锁累赘、抗性的非加性成分以及幼苗测定和田间抗性之间的低相关性。含有 Bs2 和 EFR 基因的转基因番茄对多个黄单胞菌种群均有效。然而，由于公众的担忧和复杂的监管流程，它尚未实现商业化。基因组学辅助育种、基于效应的基因组学育种和基因组编辑技术可能是实现番茄持久抗细菌性斑点病的新方法。本文的主要目的是了解番茄细菌性斑点病的现状，包括其分布和病原体多样性、疾病管理中的挑战、抗病来源、抗性遗传学和育种，以及新育种方法的未来前景。
使用顺反组数据和可解释的深度学习进行番茄全基因组顺式解码以进行表达设计
* 通讯作者：takashia@okayama-u.ac.jp † 资深作者 T.Ak.、KM 和 EK 对本研究的贡献相同。T.Ak. 和 SU 构思了这项研究。T.Ak.、TK 和 T.Ar. 设计了实验。T.Ak.、KM、EK 和 TK 进行了实验。T.Ak.、KM、EK 和 KT 分析了数据。T.Ak.、YK 和 KU 建造并维护了设施。T.Ak.、KT 和 SU 开发了程序和分析代码。T.Ak.、KM、EK、TK、T.Ar. 和 SU 起草了手稿。所有作者均认可了手稿。根据作者须知 (https://academic.oup.com/plcell) 中所述的政策，负责分发与本文所述研究结果相关的材料的作者是：Takashi Akagi (takashia@okayama-u.ac.jp)。
用土著红树林接种剂优化番茄幼苗生长并减少NPK受精
寻找环境友好的产品以减少农作物对合成化肥的依赖提出了一个新的挑战。本研究旨在隔离和选择有效的天然PGPB，以减少对合成NPK肥料的依赖。从红树林（Avicennia Marina）的沉积物和根中分离出41种细菌，并在体外条件下评估其PGP特征。，只选择了两种兼容的杆菌菌株，以单独使用并混合使用以促进番茄幼苗的生长。在锅中以不同的合成NPK施肥率（0、50和100％NPK）评估了在土壤中应用的三种接种剂的效率。实验是在具有三个复制的完全随机设计中设置的。结果表明，几乎所有研究的参数显着增加了不同的接种剂。但是，它们的有效性与合成受精的应用率密切相关。应用细菌接种剂，仅50％NPK显着提高了植物高度（44-51％），数字生物量（60-86％），叶面积（77-87％），绿色平均水平（29-36％）（29-36％），归一化差异植被指数（29％），芽干重量（82-92--92--92-植物）和根干的重量（160）。关于光合活性，这种处理对叶绿素A（25-31％），叶绿素B（34-39％）和类胡萝卜素（45-49％）的浓度显示出积极影响。有趣的是，这些增加确保了与给定100％NPK的对照植物相似或更高的最高值。此外，在接种50％NPK的细菌混合物的植物中记录了番茄芽中N，P，K，Cu，Fe，Zn和Ca的最高积累。在第一次证明，天然PGP细菌衍生自红树林植物物种A.码头对番茄幼苗的质量产生了积极影响，同时降低了50％的NPK。
番茄WRKY-B转录因子通过靶向盲，PIN4和IAA15
横向分支是影响作物产量的关键农艺性状。在番茄（溶胶lycopersicum）中，横向分支过多是不利的，并导致了巨大的劳动力和管理成本。因此，优化横向分支是番茄育种的主要目标。尽管已经报道了番茄中与横向分支有关的许多基因，但其网络基础的分子机制仍然难以捉摸。在这项研究中，我们发现WRKY基因WRKY-B（用于WRKY桥梁）的表达曲线与生长素依赖性的腋芽发育过程有关。由CRISPR/CAS9编辑系统产生的WRKY-B突变体的侧向分支更少，而WRKY-B过表达线的侧向分支比野生型植物更多。此外，WRKY-B可以直接瞄准众所周知的分支基因盲（BL）和生长素外排载体基因PIN4以激活其表达。BL和PIN4突变体均表现出降低的侧向分支，类似于WRKY-B突变体。WRKY-B，BL和PIN4突变植物的腋芽芽中的IAA含量明显高于野生型植物中的含量。此外，WRKY-B还可以直接瞄准AUX/IAA基因IAA15并抑制其表达。总而言之，WRKY-B在BL，PIN4和IAA15的上游进行了调节，以调节番茄横向分支的发展。
生物防治剂和引起可持续保护剂的可持续保护的作用模式，以防止细菌的溃疡
摘要：番茄是世界上最常见的蔬菜之一。但是，它可以被革兰氏阳性细菌密歇根州亚种攻击。密歇根州（CMM），会导致番茄植物的细菌溃疡，从而在全球生产中产生明显的财务损失和全球温室。当前的管理策略主要依赖于各种化学农药和抗生素的应用，这对环境和人类安全构成了真正的危险。植物生长促进根瘤菌（PGPR）已成为农业化学作物保护方法的一种有吸引力的替代品。PGPR通过几种支持植物生长和性能的机制作用，同时还可以防止病原体感染。本评论强调了细菌溃疡病和CMM致病性的重要性。我们强调将PGPR作为CMM生物防治的生态和具有成本效益的方法，指定了生物防治剂（BCA）的复杂模式（BCAS），并介绍其直接/间接作用机制，使它们能够有效保护番茄作物。假单胞菌和芽孢杆菌被认为是全球CMM生物控制的最有趣的PGPR物种。改善植物的先天防御机制是PGPR管理细菌溃疡并限制其发生和重力的主要生物防治机制之一。在此，我们进一步讨论引起者作为控制CMM的新管理策略，发现它在刺激植物免疫系统，降低疾病的严重程度并最大程度地减少农药使用方面非常有效。
基于 CRISPR/Cas9 的 PMR4 基因敲除降低了两种番茄品种对晚疫病的易感性
摘要：番茄晚疫病（LB）的病原菌是致病疫霉菌，是一种毁灭性的疾病，严重影响植物的生产力。植物中易感基因（S）的存在促进了病原菌的增殖；因此，抑制这些基因可能有助于提供广谱和持久的耐受性/抗性。先前对拟南芥和番茄的研究表明，PMR4 易感基因的敲除突变体对白粉病具有耐受性。此外，马铃薯中 PMR4 的敲低已被证明可以赋予对 LB 的耐受性。为了在本研究中验证番茄中的相同效果，将含有四个单向导 RNA（sgRNA：sgRNA1、sgRNA6、sgRNA7 和 sgRNA8）的 CRISPR-Cas9 载体（靶向尽可能多的 SlPMR4 区域）通过农杆菌介导的转化引入两种广泛种植的意大利番茄品种：“San Marzano”（SM）和“Oxheart”（OX）。选择了 35 株植物（26 株 SM 和 9 株 OX）并进行筛选，以确定 CRISPR/Cas9 诱导的突变。不同的 sgRNA 导致的突变频率范围从 22.1% 到 100%，或者精确插入（sgRNA6）或缺失（sgRNA7、sgRNA1 和 sgRNA8）。值得注意的是，sgRNA7 在七种 SM 基因型中诱导了纯合状态下的 − 7 bp 缺失，而 sgRNA8 导致产生十五种具有双等位基因突变（ − 7 bp 和 − 2 bp）的 SM 基因型。选定的编辑品系接种了 P. infestans，其中四种在 PMR4 基因座完全敲除的品系与对照植物相比表现出减轻的病害症状（易感性从 55% 降低到 80%）。使用 Illumina 全基因组测序对四种 SM 品系进行测序以进行更深入的表征，而未显示出候选脱靶区域发生任何突变的证据。我们的结果首次表明，pmr4 番茄突变体对致病疫霉菌的易感性降低，证实了 KO PMR4 在提供针对病原体的广谱保护中的作用。
利用原生质体再生技术对野生四倍体番茄 Solanum peruvianum 进行无 DNA CRISPR-Cas9 基因编辑
*通讯作者：yalin@sinica.edu.tw † 资深作者 C.-SL、Y.-CL、JS 和 M.-CS 构思并设计了实验。C.-TH 和 Y.-HY 进行了 CRISPR-Cas9 实验。C.-TH、Y.-HY、Q.-WC、J.-JY 和 F.-HW 进行了原生质体再生、细胞生物学、分子生物学和靶向诱变实验。SL 进行了 SpCas9 纯化。Y.-LW 进行了 WGS 文库制备和 qPCR 分析。P.-XZ、T.-LW 和 Y.-CL 进行了生物信息学分析。Y.-HC、C.-TH、C.-SL、Q.-WC 和 F.-HW 进行了病毒相关分析。C.-TH 进行了细胞生物学。C.-TH 和 S.-IL 进行了嫁接。 JS、M.-CS、Y.-CL 和 C.-SL 在所有合著者的帮助下撰写了手稿。所有作者都阅读并批准了最终稿件。根据作者须知 (https://academic.oup.com/plphys/pages/General-Instructions ) 中所述的政策，负责分发与本文所述研究结果相关的材料的作者是 Yao-Cheng Lin (yalin@sinica.edu.tw)。
核因子y-A3b与单个花桁架启动子结合，并调节番茄的开花时间
开花时间的控制对于生殖成功至关重要，并且对农作物中种子和果实产量以及其他重要的农业特征具有重大影响。核因子Y（NF -ys）是形成异三聚体蛋白复合物的转录因子，以调节各种生物过程所需的基因表达，包括植物中的开花时间控制。据我们所知，尚无关于促进植物早期开花表型的单个NF-YA亚基突变体的报道。在这项研究中，我们确定了编码NF-Y转录因子家族成员的SLNF-YA3B，是调节番茄开花时间的关键基因。NF-YA3B的敲除导致番茄的早期开花表型，而NF-YA3B的过表达延迟了转基因番茄植物的开花。NF-YA3B被证明在酵母三杂化测定中与多个NF-YB/NF-YC异二聚体形成异三聚体蛋白复合物。生化证据表明，NF -YA3B直接与单个花桁架（SFT）启动子的CCAAT顺式元素结合以抑制其基因表达。这些发现发现了NF-YA3B在调节番茄开花时间中的关键作用，并且可以应用于农作物中开花时间的管理。
使用16S rRNA和宏基因组续集的研究
番茄果实成熟是由关键基因的脱甲基触发的，这会改变其转录水平，从而启动和传播一系列的生理事件。未知的是，当使用后票后实践成熟水果以扩展保质期时，这些过程如何改变，因为这些实践通常会降低水果的质量。为了解决这个问题，评估了处理后处理诱导的果实DNA甲基甲基和转录组的变化，以及它们如何与成熟速度相关，并评估了乙烯，脱甲酸和类胡萝卜素等成熟指标。这项研究通过动态分子变化全面连接生理事件的变化。成熟的果实在20℃，12.5℃或5℃冷却后达到“转动”（t），将其与新鲜的水果“ FHT”进行了比较。储存在12.5℃的水果具有最大的表观遗传标记和基因表达的改变，超过了后冷却后引起的变化。果实生理和年代年龄在12.5℃下取消耦合，因为成熟时间是最长的。成熟到12.5℃的果实成熟并不是最新的。没有呼吸道或乙烯爆发，而是脱落酸含量很高。在甲基化组和转录组中明显明显的后脱水和“ FHT”之间的明显差异。在“ FHT”果实中光合基因和叶绿素水平的较高表达表现为光明，因为它影响了果实成熟的分子变化。最后，对由DNA甲基化调节的基因的 - 组数据的相关分析。总体而言，这些数据改善了我们对番茄果实成熟方式如何通过后票后实践改变的解释，并且期望长期有助于提高水果质量。