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World File Search System优良品种
印度尼西亚尼罗罗非鱼优良种群形态特征和遗传多样性比较分析
摘要 。通过选择性育种而产生的优良品种对提高养殖生产力起着至关重要的作用。本研究旨在评估和建立几种印度尼西亚优良罗非鱼品种的基线遗传信息。对育种产生的四个优良尼罗罗非鱼种群进行了形态特征和遗传多样性观察，作为继续形成国家优良品种的重要基线数据。使用的四个尼罗罗非鱼品种是 Nilasa（日惹）、Sultanaa（苏加武眉）、Srikandi（苏卡曼迪）和 Larasati（克拉登）。测量的形态特征是体重 (BW)、头长 (HL)、体深 (BD)、体厚 (BT) 和标准长度 (SL)。以形态特征与标准长度、体面积 (BA) 和体体积 (BV) 的比率形式分析数据。使用的 DNA 分析是随机扩增多态性 DNA，引物为 OPA-01、OPA-05 和 OPA-16。观测参数包括种群的遗传多样性值，即等位基因多态性和杂合度值。品种间的系统发育关系用 Nei 遗传距离表示。品种对 BD/SL、BT/SL 和 HL/SL 比率值的影响存在统计学上的显著差异（P<0.05），但对 BW/SL、BA 和 BV 值的影响不显著。雄性和雌性个体之间的 BW/SL、BD/SL、BA 和 BV 参数也存在显著差异。尼拉罗非鱼的平均 BA 和 BV 值最大。杂合度值范围从尼拉罗非鱼的低（0.090）到拉拉萨蒂罗非鱼的中等（0.1227）。基因座多态性范围为 21.05% 至 34.21%。Nei 遗传距离值范围为 0.2658 至 0.4011。 Nilasa 和 Larasati 品种之间的遗传距离最近。杂合度值的波动与形态特征变异系数值的波动相似。Nilasa 和 Sultana 罗非鱼是建立优良罗非鱼种群的最佳候选者。关键词：衰退、多样性、应用、养殖、罗非鱼。介绍。罗非鱼是世界上第二大养殖鱼类，仅次于鲤鱼（Miao 等人，2020 年）。尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）的水产养殖在许多国家稳步增长（El-Sayed 和 Fitzsimmons，2023 年），目前在包括印度尼西亚在内的 140 多个国家开展（Zhang 等人，2020 年）。2023 年上半年，印度尼西亚成为全球第二大罗非鱼生产国。然而，现在大部分产量都用于满足国内需求。在此期间，印度尼西亚以冷冻鱼片的形式出口了 4,700 吨罗非鱼（粮农组织，2023 年）。通货膨胀加剧、饲料成本上升和罗非鱼供应减少等预期因素可能会导致这种情况的恶化。此外，全球变暖的影响日益增大且不可否认，令人担忧，Khallaf 等人（2020 年）发现全球变暖会加速性成熟并降低生殖能力。
拟南芥 CDF3 转录因子增加嫁接番茄植株的碳和氮同化和产量
番茄 (Solanum lycopersicum L.) 嫁接主要用于防止土传病原体的危害和非生物胁迫的负面影响，不过使用高活力砧木也可以提高产量和果实品质。在低养分投入农业的背景下，将优良品种嫁接到具有更高氮利用效率 (NUE) 的砧木上可支持直接的产量最大化策略。在本研究中，我们评估了使用过量表达拟南芥 (AtCDF3) 或番茄 (SlCDF3) CDF3 基因的植物作为砧木来提高低氮投入下嫁接接穗的产量，此前有报道称这些基因可提高番茄的 NUE。我们发现 AtCDF3 基因可诱导更多的糖和氨基酸产生，从而使生物量和果实产量在充足和有限的氮供应下都更高。相反，SlCDF3 基因没有发现积极影响。激素分析表明，赤霉素 (GA 4 )、生长素和细胞分裂素 (tZ) 可能参与 AtCDF3 对 N 的反应。这两个基因引发的不同反应可能至少部分与 AtCDF3 转录本通过韧皮部到枝条的移动性有关。在该嫁接组合的叶片中，我们持续观察到转录因子靶基因（如谷氨酰胺合酶 2 (SlGS2) 和 GA 氧化酶 3 (SlGA3ox)）的表达较高，这些基因分别参与氨基酸和赤霉素的生物合成。总之，我们的研究结果进一步深入了解了 CDF3 基因的作用方式及其在嫁接方法中的生物技术潜力。
体外组织培养技术在小麦育种和遗传改良中的应用
摘要：过去，新的遗传变异来源仅限于现有的种质。小麦的基因组中存在各种农学性状，人们对此进行了广泛的研究。小麦染色体较大，多倍体基因组能够容忍染色体的增加或丢失，这促进了早期利用细胞遗传学技术进行小麦遗传学研究的快速发展。与此同时，小麦基因组较大，限制了以二倍体物种为重点的遗传表征研究的进展，目前已经开发出小型基因组和基因工程程序。如今，遗传转化和基因编辑程序为小麦育种提供了有吸引力的传统技术替代方案，因为它们允许将一个或多个基因引入或改变到优良品种中，而不会影响其遗传背景。最近，在再生各种植物组织方面取得了重大进展，为再生转基因植物提供了必要基础。此外，农杆菌介导、基因枪和植物内粒子轰击 (iPB) 基因传递程序已开发用于小麦转化和高级转基因小麦开发。因此，除了目前传统的改善性状价值的努力之外，现在还有几种有用的基因已被转移或将有助于转移到小麦中，例如对非生物和生物因素的抵抗力、谷物质量和植物结构。此外，植物内基因组编辑方法将极大地促进基因组编辑作物的社会实施，以创新育种渠道并利用独特的气候适应性。
番茄植株耐热性的遗传和分子机制
气候变化是全球粮食安全的主要威胁。气候变化会直接影响粮食系统，降低作物及其野生近缘种的产量和遗传多样性，从而限制未来培育优良品种的选择，降低作物适应未来挑战的能力。预计未来十年全球地表温度将平均上升 0.3 摄氏度，而《巴黎气候协定》旨在将全球变暖限制在平均 2 摄氏度以下，最好是与工业化前水平相比 1.5 摄氏度。即使《巴黎气候协定》的目标能够实现，预计的气温上升也会增加极端天气事件（包括热浪）发生的可能性，使热应激 (HS) 成为许多作物的主要全球非生物应激因素。热应激在植物营养和生殖发育的所有阶段都会对植物的形态、生理和生物化学产生不利影响。在果菜中，即使是适度的热应激也会降低果实结实率和产量，高温可能会导致果实质量不佳。在本综述中，我们强调了非生物胁迫（尤其是高温胁迫）对番茄等作物的影响，涉及决定植物生长和产量的关键过程。具体来说，我们研究了耐热性所涉及的分子机制以及开发耐热番茄品种的挑战。最后，我们讨论了一种有效提高蔬菜作物耐热性的策略。
柑橘基因转化：当前策略概述和新兴技术见解
柑橘是全球最主要的水果作物之一。实施有效可靠的育种计划对于满足日益增长的对果实产量和质量的要求以及应对快速传播的疾病的负面影响至关重要。由于柑橘生物学固有因素，例如其幼年期较长和生殖阶段复杂，有时表现出不育、自交不亲和、单性结实或多胚，传统方法既耗时又难以应用。此外，栽培或野生柑橘基因型缺乏某些理想性状。所有这些特征对于整合理想性状都具有挑战性。在这方面，基因工程技术提供了一系列替代方法，可以克服传统育种计划的困难。本综述详细概述了目前用于开发转基因柑橘的策略。我们描述了所使用的基因型品种的不同方面，包括优良品种或广泛使用的接穗和砧木。此外，我们还讨论了通过农杆菌、常规物理方法和磁转染进行的柑橘遗传转化程序的技术方面。最后，我们描述了考虑幼年和成熟组织、原生质体分离等的外植体选择。我们还讨论了改进体外再生过程的当前方案和新方法，这是柑橘遗传转化的重要瓶颈。本综述还探讨了应用于柑橘物种的替代性新兴转化策略，例如瞬时和组织局部转化。我们还讨论了新的育种技术，包括同源、内源和通过成簇的规律间隔的短回文重复序列 (CRISPR) 进行基因组编辑。其他
咖啡产量预测的基因组和表型选择方法比较
在众多咖啡品种中，生产和消费分为两大类：阿拉比卡咖啡（Coffea arabica 种）和罗布斯塔/科尼隆咖啡（Coffea canephora 种）。阿拉比卡咖啡约占全球产量的 60%，被认为是饮料质量的主要来源。然而，它是一种易受疾病侵害的娇嫩作物，而且遗传多样性狭窄，过去几十年来该品种的遗传进展受到限制。同样，考虑到预期的气候变化，最近的预测预计到 2050 年阿拉比卡咖啡产量将减少约 80%（Davis 等人，2021 年；Imbach 等人，2017 年）。在这种背景下，罗布斯塔/科尼隆咖啡的生产在咖啡链中势头强劲，成为气候智能型品种的候选品种（Ferrão 等人，2023 年）。由于更适应高温且抗病能力强，其在咖啡市场的份额在过去三十年中从 25% 增长到 40%。虽然这种需求预计不会放缓，但 C. canephora 行业在未来面临着重大挑战，包括提高其饮料质量、生产一致性、农民盈利能力以及适应新生产系统 (WCR, 2023)。面对这些紧迫因素，有必要找到能够跟上传统咖啡育种计划的新方法，同时加速遗传增益和优良品种的开发。
通过编辑 OsSWEET14 启动子提高越南主要优良水稻品种 TBR225 的白叶枯病抗性
TBR225 是越南北部最受欢迎的商业水稻品种之一。然而，该品种极易感染细菌性叶枯病 (BLB)，这是一种由水稻白叶枯病 (Xoo) 引起的疾病，会导致严重的产量损失。OsSWEET14 属于编码糖转运蛋白的 SWEET 基因家族。与其他 Clade III 成员一起，它表现为易感性 (S) 基因，该基因由亚洲 Xoo 转录激活因子样效应物 (TALE) 诱导对于疾病是绝对必要的。在本研究中，我们试图在 TBR225 优良品种中引入 BLB 抗性。首先，两种越南 Xoo 菌株被证明在 TBR225 感染后会上调 OsSWEET14。为了研究这种诱导是否与疾病易感性有关，利用 CRISPR/Cas9 编辑系统获得了九个 TBR225 突变体系，这些突变发生在 OsS-WEET14 启动子的 AvrXa7、PthXo3 或 TalF TALEs DNA 靶序列中。T 0 和 T 1 个体的基因分型分析表明，突变是稳定遗传的。三个无转基因 T2 编辑系的所检查农艺性状与野生型 TBR225 的性状均无显著差异。重要的是，其中一个 T 2 系含有最大的纯合 6 bp 缺失，显示 OsSWEET14 表达降低，对越南 Xoo 菌株的易感性显著降低，对另一个菌株完全抗性。我们的研究结果表明，CRISPR/Cas9 编辑赋予了越南商业精英水稻品种更高的 BLB 抗性。
CRISPR 基因编辑试剂在植物中的输送机制研究进展
CRISPR/Cas 系统基因编辑作为一种功能性基因组学工具，彻底改变了植物生物学。它通过加速优良品种的开发、创造遗传变异以及帮助驯化野生和孤儿作物，极大地促进了植物育种和作物改良。基因编辑是一个快速发展的领域。一些进步包括开发不同的 Cas 效应物，以增加靶标范围、提高效率，并增强通过碱基编辑和主要编辑进行精确 DNA 修饰的能力。现有的各种 CRISPR 试剂工具箱有助于基因敲除、靶向基因插入、精确碱基替换和多路复用。然而，植物基因组编辑的主要挑战仍然是将这些试剂有效地输送到植物细胞中。由于多倍体和其他基因组重排的普遍存在，植物与其他生物系统相比具有更大、更复杂的基因组结构。此外，植物细胞周围的坚硬细胞壁阻止任何外来生物分子的进入。不幸的是，仅在有限数量的植物物种中建立了用于递送基因编辑试剂的遗传转化。最近，CRISPR 试剂在植物中的递送取得了重大进展。本综述重点探讨这些递送机制，这些机制分为农杆菌介导的递送和突破、基于粒子轰击的生物分子递送和最近的改进，以及原生质体（一种用于植物基因编辑和再生的多功能系统）。植物基因编辑的最终目标是建立高效且不依赖基因型的试剂递送机制，以同时编辑多个目标，并大规模实现无 DNA 的基因编辑植物。
培育能够抵抗生物和非生物胁迫的燕麦
在世界谷物产量统计中，燕麦排在第六位，仅次于小麦、玉米、大米、大麦和高粱。在世界许多地方，燕麦不仅用作谷物，还用作饲料和草料，用作铺垫物、干草、半干草、青贮饲料和谷壳。燕麦作物的主要用途仍然是用作牲畜谷物饲料，平均占世界总使用量的 74% 左右。在印度，燕麦育种始于 20 世纪 80 年代，是印度西北部、中部和东部地区最重要的谷物饲料作物。作为饲料作物，燕麦具有优良的蛋白质质量、脂肪和矿物质含量。它是一种美味、多汁且营养丰富的作物。许多疾病会造成严重的直接损害，主要是饲料产量的降低。其中包括冠锈病、茎锈病和叶斑病等疾病。在超过 31 个野燕麦品种中，已从燕麦基因库中发现了多种抗冠锈病、秆锈病、白粉病、BYDY 等主要病害的抗性基因。人们正在广泛利用标记辅助选择 (MAS)、标记辅助回交 (MABC)、标记辅助基因聚合和标记辅助轮回选择 (MARS) 等多种育种策略将抗性基因渗入优良品种。随着新测序技术的进步和生物信息学的飞速发展，完整的燕麦基因组测序已不再遥不可及。燕麦基因组测序将为育种者开发大量基于序列的标记（如 SNP）铺平道路，这些标记将有助于通过利用连锁不平衡作图和基因组选择来识别抗病基因。
通过脂质体介导将 CRISPR/Cas9 核糖核蛋白递送至原生质体，对难处理的酿酒葡萄基因型进行基因组编辑
生物技术育种方法应用于木本植物的主要瓶颈是由于几种基因型表现出的体外再生困难。另一方面，木本植物，尤其是葡萄树（Vitis vinifera L.），使用大部分农药和其他昂贵的农业投入，因此开发有效的遗传改良方法迫在眉睫。基因组编辑是一种非常有前途的技术，特别是对于酿酒葡萄基因型，因为它允许在一个步骤中修改所需的基因，保留在优良品种中选定和重视的所有品质性状。本文报道了一种用于生产无转基因葡萄植物的基因组编辑和再生方案，利用脂质转染胺介导的 CRISPR - Cas9 核糖核蛋白（RNP）直接递送以靶向八氢番茄红素去饱和酶基因。我们重点研究了内比奥罗 (V. vinifera)，这是一种极难在体外生长的葡萄酒基因型，可用来生产优质葡萄酒，例如巴罗洛和巴巴莱斯科。文献中提供的用于高度胚胎发生的葡萄树基因型的 PEG 介导的编辑方法无法使难生长的内比奥罗获得正常的胚胎发育。相反，脂质转染剂对原生质体活力和植物再生没有负面影响，转染后约 5 个月即可获得完全发育的编辑植物。我们的工作是使用脂质转染剂在植物原生质体中递送编辑试剂的首批例子之一。在酿酒葡萄基因型育种方面取得的重要成果可以扩展到其他重要的酿酒葡萄品种和难生长的木本植物。