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World File Search System优良品种
作物改良前沿技术
气候变化和人口增长速度惊人，对全球粮食和营养安全构成了最大挑战。到 2050 年，全球人口预计将增长 55% 至 70%，因此面临饥饿风险的人口比例可能会增加到 8% 左右（van Dijk 等人，2021a）。随着资源减少和可耕地有限，实现可持续生产以满足食物和营养需求是一项艰巨的任务。植物育种学家和遗传学家不断面临着开发耐气候、高产的优良作物品种的压力，以满足食物和营养需求。遗传多样性低、育种周期长以及获取优质种子的渠道有限，已成为实现更大遗传进步的严重障碍（Varshney 等人，2020）。虽然传统育种计划有助于开发优良品种，但为了实现“零饥饿”，联合国组织通过的可持续发展目标 2 提倡将现代育种方法融入农业（Varshney 等人，2018 年）。
通过常规育种和基因组辅助育种提高主要粮食作物的营养品质
营养压力导致全球 20 多亿人口营养不良。要么是我们商业化种植的谷物、豆类和油籽作物缺乏必需营养素，要么是这些作物生长的土壤中矿物质含量越来越少。不幸的是，我们的主要粮食作物缺乏正常人体生长所需的微量营养素。为了克服营养不足的问题，应更加重视鉴定与必需营养素有关的基因/数量性状位点 (QTL)，并通过标记辅助育种将其成功部署到优良育种品系中。本文介绍了主要粮食作物中蛋白质含量、维生素、常量营养素、微量营养素、矿物质、油含量和必需氨基酸的已鉴定 QTL 的信息。这些 QTL 可用于开发营养丰富的作物品种。基因组编辑技术可以快速精确地修改基因组，并直接丰富优良品种的营养状况，在应对营养不良的挑战方面具有光明的未来。
培训手册 4 种子生产技术。......
科学生产的种子在纯度、质量、无杂质、无杂草、高发芽率和活力以及最佳水分含量方面均优于其他种子。其他投入（如肥料、灌溉、除草和防病化学品）的反应直接取决于种子质量。为农民提供健康的种子是种子业务所有利益相关者的责任。农田中的优质种子将有助于发挥优良品种的潜力，从而增加农民的收入。本培训手册专为 ICAR-企业发展参与式拉比作物种子生产短期课程的参与者设计，该课程于 2020 年 2 月 6 日至 15 日在卡尔纳尔的 ICAR-IIWBR 举行。它将有助于更好地理解种子生产原则，从而将其应用于优质种子生产计划。它涵盖了对各种主题的实际接触，例如种子采样、核种子生产、杂质物理纯度分析、发芽测试、种子健康测试、生长测试、DUS 性状记录、BSP/BNS 表格填写和种子加工。
2024 - 植物育种、遗传学和基因组学研究所 - UGA
花生根结线虫 (Meloidogyne arenaria; PRKN) 是一种微小的蛔虫，会捕食许多作物的根，包括栽培花生 ( Arachis hypogaea )。如果不采取缓解措施，这些蛔虫会导致种植者产量大幅下降。2020 年，PRKN 导致佐治亚州的花生作物价值下降了 3%。为了对抗这种害虫，20 世纪 90 年代，一种来自野生近缘种 (A. cardenasii ) 的强大抗性基因被渗入花生中。基因研究表明，这种基因渗入覆盖了栽培花生 A09 染色体的 ~92%。研究还发现，基因渗入的上部产生强抗性，而下部产生中等抗性。除此之外，人们对造成抗性的基因的确切位置知之甚少。本研究的目的是对重组花生品系进行 PRKN 温室测定。希望这些试验的结果能够进一步加深对这种基因渗入的了解，从而帮助育种者培育出具有稳定和强大抗性的优良品种。
生物技术在农业中的作用综述
摘要：全球人口的增长已成为粮食安全的主要威胁。生物技术是一个跨学科领域，专门涉及生活的方方面面，包括转基因药物、食品、全球变暖和能源生产。由于对食品、饲料、营养和其他基本必需品的需求不断增长，农业和园艺部门面临着巨大的压力，需要找到解决提高作物生产力所带来的问题的方法。与此同时，我们正在观察生物技术引发的革命的潜在优势，并且随着各种生物技术工具的利用，生物技术为实现可持续作物生产做出了重大贡献。传统和生物技术研究的投入有助于找到解决限制作物生产力的一些问题的方法。然而，作物改良计划受到诸如基因组复杂、遗传基础有限、生育能力差、易受生物和生物胁迫以及优良品种育种期长等因素的阻碍。在本次文献研究叙述性回顾中，我们旨在描述和阐述生物技术应用在农业领域的作用。
参与式育种发展
粮食作物是指为生产适合食用的食品成分而种植的植物（Aly & Basik，2023），而根据第 201 条法律， 2012 年第 18 号关于食品的法律规定，食品成分是指来自生物资源和水的任何东西，无论是作为食品还是饮料。食物的主要功能是满足人体的能量和营养需求，因此食物成为社会的基本需求。粮食需求将始终随着人口的增长而增加。以印度尼西亚为例，预计 2050 年人口将达到 3.28 亿，因此全国粮食需求量估计为 4820 万吨，比 2010 年增加 145%（Ritung，2010 年）。如果印度尼西亚想要实现粮食自给自足，那么必须通过集约化生产来满足国内粮食需求，提高收获指数和作物生产力（Borlaug & Dowswell (2003)），但增加国内粮食产量不能损害环境，这可以通过采用可持续集约农业方法（可持续集约农业）来实现（Beltran - Pena et al., 2020）。实施可持续集约农业概念成功的关键之一是利用植物育种活动中的优良品种（Pretty et al., 2018）
植物生物技术 40(3): 211-218 (2023)
摘要 基因组编辑对于作物改良非常有用。利用农杆菌中的瞬时表达系统表达基因组编辑酶的方法，称为农杆菌诱变，是基因组编辑技术中用于改良包括马铃薯在内的无性繁殖作物优良品种的一种捷径。然而，用这种方法不能选择经过编辑的个体。再生促进基因的瞬时表达可以导致幼苗再生出芽，而大多数再生促进基因的组成性表达不会导致正常再生的芽。在这里，我们报告我们可以通过正向选择获得基因组编辑的马铃薯。这些再生芽是通过将再生促进基因与基因组编辑酶基因的瞬时表达相结合的方法获得的。此外，我们证实，用这种方法获得的基因组编辑马铃薯不含有农杆菌中使用的二元载体的序列。我们的数据已提交给日本监管机构文部科学省 (MEXT)，我们正在对这些马铃薯进行田间试验以进一步研究。我们的工作为通过再生促进基因的瞬时表达来再生和获取基因组编辑作物提供了一种强有力的方法。
非洲优良水稻品种的基因组编辑使其能够抵抗地方性和新兴的稻瘟病病原菌菌株
由水稻白叶枯病 (BB) 病原菌 (Xoo) 引起的水稻细菌性叶枯病威胁着全球粮食安全和小规模水稻生产者的生计。对来自亚洲、非洲和美洲的 Xoo 样本的分析表明，尽管全球大米贸易强劲，但其分布却呈现出令人惊讶的大陆隔离现象。本文，我们报告了坦桑尼亚前所未有的 BB 疫情。与地方性的 Xoo 不同，病原菌株携带针对蔗糖转运蛋白 SWEET11a 并抑制 Xa1 的亚洲型 TAL 效应物。系统基因组学将这些菌株与来自中国的 Xoo 菌株聚集在一起。非洲水稻品种没有携带合适的抗性基因。为了保护非洲水稻生产免受这种新出现的威胁，我们开发了一种混合 CRISPR-Cas9/Cpf1 系统来编辑东非优良品种 Komboka 的三个 SWEET 启动子中的六个 TALe 结合元素。经过编辑的品系表现出对亚洲和非洲Xoo菌株的广谱抗性，包括最近在坦桑尼亚发现的菌株。这一策略可能有助于保护全球水稻作物免受BB大流行的影响。
![黑豆 [Vigna] 的遗传学、基因组学和育种...](/simg/g:\will\search\icon\source\6\63958e51a91c0fee5a7ca1caedab25f5a752827a.webp)
黑豆 [Vigna] 的遗传学、基因组学和育种...
黑豆 [ Vigna mungo (L.) Hepper] 是一种营养丰富的豆科作物，主要生长在南亚和东南亚，其中印度的种植面积最大，那里的黑豆作物受到多种生物和非生物胁迫的挑战，导致产量严重损失。改善遗传收益以提高农场产量是黑豆育种计划的主要目标。这可以通过开发对主要疾病（如绿豆黄花叶病、乌豆叶皱缩病毒、尾孢叶斑病、炭疽病、白粉病）和昆虫害虫（如白蝇、豇豆蚜虫、蓟马、茎蝇和豆象）具有抗性的品种来实现。除了提高农场产量外，结合市场偏好的性状还能确保采用优良品种。黑豆育种计划依赖于有限数量的亲本系，导致所开发品种的遗传基础狭窄。为了加速遗传增益，迫切需要纳入更多不同的遗传物质，以改善育种群体的适应性和抗逆性。本综述总结了黑豆的重要性、主要的生物和非生物胁迫、可用的遗传和基因组资源、潜在作物改良的主要性状、它们的遗传以及黑豆用于开发新品种的育种方法。
农作物的非转基因基因组编辑方法
基于 CRISPR/Cas 的基因组编辑技术有可能加快大规模作物育种计划。然而，坚硬的细胞壁限制了 CRISPR/Cas 成分进入植物细胞，从而降低了基因组编辑效率。已建立的方法，例如农杆菌介导或基因枪转化，已用于将含有 CRISPR 成分的基因盒整合到植物基因组中。这些方法虽然有效，但也存在几个问题，包括 1) 转化过程需要费力且耗时的组织培养和再生步骤；2) 许多作物物种和优良品种难以转化；3) 在无性繁殖或高度杂合的作物（如菠萝）中，转基因的分离要么困难要么不可能；4) 生产转基因第一代可能引起公众争议和繁重的政府监管。无转基因基因组编辑技术的发展可以解决许多与转基因方法相关的问题。无转基因基因组编辑已通过递送预组装的 CRISPR/Cas 核糖核蛋白实现，尽管其应用有限。使用病毒载体递送 CRISPR/Cas 成分最近已成为一种强有力的替代方法，但需要进一步探索。在这篇综述中，我们讨论了无转基因基因组编辑方法的不同策略、原理、应用和未来方向。