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World File Search System克隆变异
水稻受精卵、成熟胚、未成熟胚再生植株突变的全基因组序列分析
通过全基因组测序，研究了由单个母株的合子、成熟胚和未成熟胚再生的水稻植株 (Oryza sativa L.，‘Nippon-bare’) 的体细胞克隆变异。还对母株和其种子繁殖子代进行了测序。在子代中检测到了 338 个母株序列变异，平均值范围从种子繁殖植株的 9.0 到成熟胚再生体的 37.4。利用种子繁殖植株中的变异计算出的自然突变率为 1.2 × 10 –8，与之前报道的值一致。种子繁殖植株中变异的单核苷酸变异 (SNV) 比例为 91.1%，高于之前报道的 56.1%，且与再生体中的差异不显著。总体而言，如前所述，再生体中 SNV 的转换与颠换比率较低。成熟胚再生的植物的变异明显多于不同子代类型。因此，在水稻遗传操作过程中，使用受精卵和未成熟胚可以减少体细胞克隆变异。
水稻受精卵、成熟胚、未成熟胚再生植株突变的全基因组序列分析
通过全基因组测序，研究了由单个母株的合子、成熟胚和未成熟胚再生的水稻植株 (Oryza sativa L.，‘Nippon-bare’) 的体细胞克隆变异。还对母株和种子繁殖子代进行了测序。在子代中检测到了 338 个母株序列变异，平均值范围从种子繁殖植株的 9.0 到成熟胚再生体的 37.4。利用种子繁殖植株中的变异计算出的自然突变率为 1.2 × 10 –8，与之前报道的值一致。种子繁殖植株中变异的单核苷酸变异 (SNV) 比例为 91.1%，高于之前报道的 56.1%，且与再生体中的差异不显著。总体而言，如前所述，再生体中 SNV 的转换与颠换比率较低。成熟胚再生的植物的变异明显多于不同子代类型。因此，在水稻遗传操作过程中，使用受精卵和未成熟胚可以减少体细胞克隆变异。
通过新型 KRAS Switch-II 口袋突变和多克隆变异（以 RAS–MAPK 再激活为中心）获得对 KRASG12C 抑制的临床获得性耐药性
摘要 突变选择性 KRAS G12C 抑制剂，例如 MRTX849 (adagrasib) 和 AMG 510 (sotorasib)，已证明对 KRAS G12C 突变癌症（包括非小细胞肺癌 (NSCLC)）有效。然而，临床获得性耐药 KRAS G12C 抑制剂的潜在机制仍未确定。为了开始定义获得性耐药的机制谱，我们描述了一名患有 KRAS G12C NSCLC 的患者，该患者对 MRTX849 产生了多克隆获得性耐药，在四个基因（KRAS、NRAS、BRAF、MAP2K1）的连续无细胞 DNA 中出现了 10 种异质性耐药性改变，所有这些改变都汇聚在一起重新激活 RAS-MAPK 信号传导。值得注意的是，研究人员发现一种新的 KRAS Y96D 突变会影响 MRTX849 和其他非活性状态抑制剂结合的 switch-II 口袋，这种突变会干扰关键的蛋白质-药物相互作用，并在工程化和患者衍生的 KRAS G12C 癌症模型中产生对这些抑制剂的耐药性。有趣的是，一种功能独特的新型三重复合物 KRAS G12C 活性状态抑制剂 RM-018 保留了结合和抑制 KRAS G12C/Y96D 的能力，并且可以克服耐药性。
多能性景观的无偏分析揭示了克隆命运偏差的空间调节因素
尽管 Ptch1 编辑导致祖细胞重新偏向或由于 Hedgehog 通路的功能获得而导致谱系进展严重中断，但针对其他受体可能会导致以更微妙的方式调整克隆组成。我们专注于躯干神经嵴，它一直被热议为是受限制祖细胞的混合群体，还是高度多能干细胞的群体 [39-42]。野生型胚胎的克隆变异分析显示 375
CRISPR 干扰克隆变异的富含 GC 的非编码 RNA 家族，导致恶性疟原虫中 var 基因普遍受到抑制
摘要 人类疟原虫恶性疟原虫利用 PfEMP1 编码 var 基因家族的互斥表达来逃避宿主免疫系统。尽管在分子层面上对默认沉默机制的理解取得了进展，但独特表达的 var 成员的激活机制仍然难以捉摸。富含 GC 的非编码 RNA (ncRNA) 基因家族与表达 var 基因的疟原虫物种共同进化。在这里，我们表明这个 ncRNA 家族以克隆变异的方式转录，当 ncRNA 位于活性 var 基因相邻和上游时，单个成员的主要转录发生。我们开发了一种特定的 CRISPR 干扰 (CRISPRi) 策略，可以抑制所有富含 GC 的成员的转录。缺乏富含 GC 的 ncRNA 转录导致环状期寄生虫中整个 var 基因家族的下调。令人惊讶的是，在成熟的血液阶段寄生虫中，富含 GC 的 ncRNA CRISPRi 影响了其他克隆变异基因家族的转录模式，包括所有 Pfmc-2TM 成员的下调。我们为富含 GC 的 ncRNA 转录在 var 基因激活中的关键作用提供了证据，并发现了与寄生虫毒力有关的各种克隆变异多基因家族的转录控制之间的分子联系。这项工作为阐明控制恶性疟原虫免疫逃避和发病机制的分子过程开辟了新途径。
生物技术在花卉特征改变中的作用
Yogita Jureshiya 和 Neel Kusum Tigga 摘要 生物技术有助于创造变异性、保护生物多样性和选择对有吸引力的植物生长至关重要的优良基因型。花卉产业要求观赏植物出现新的性状。然而，大多数观赏植物的遗传信息很少，杂合性很高，这阻碍了育种工作。因此，使用基因工程等生物技术方法提供了一种获得具有改变性状的花朵的不同方法。随着 CRISPR/Cas9 的发展，植物科学开辟了一个新的可能性领域，它在花卉栽培中有着广阔的用途。未来基因组编辑技术的进步将改变观赏植物的市场。传统育种技术和生物技术方法相结合，以改善花卉的颜色、外观和抗病性。关键词：生物技术、杂合性、CRISPR/Cas 9、基因组编辑、抗性介绍在被称为“花卉栽培”的园艺领域，观赏植物和花卉被种植、出售和展示用于商业目的。与大多数其他大田作物相比，商业花卉的单位土地产量潜力更大，从出口角度来看意义重大。由于基因工程扩大了花卉基因库，促进了切花创新品种的开发，全球花卉产业因创新而蓬勃发展。包括 RNAi、CRES-T 和 miRNA 在内的基因沉默方法改变了花朵的特性。与此类似，基因工程可用于解决花卉品质问题，例如花朵的颜色、气味、对生物和非生物胁迫的适应性以及收获后的存活率。转基因切花收获的效益可能会增加。生物技术方法 1. 微繁殖：无病花卉作物的快速繁殖和繁殖早已通过使用组织培养来实现。（Mousavi 等人，2012 年）[7]。基因型、培养基、碳水化合物、生长调节剂、外植体类型等都对组织培养繁殖的有效性有显著影响。 2. 体细胞克隆变异：在愈伤组织不定芽再生过程中，可能会发生体细胞克隆变异。自 20 世纪 70 年代发现体细胞克隆变异以来，其作为品种开发来源的前景一直存在争议。无论争论如何，体细胞克隆多样性确实是花卉栽培作物品种开发的关键因素。这种特定作物组的体外栽培产生的体细胞克隆变体可能是独一无二的，并且可以通过无性繁殖稳定下来。3. 多倍体育种：倍性操作被认为是改善观赏特性和促进育种计划的宝贵工具（Roughani 等人，2017 年）[9]。4. 突变：任何改良农作物的植物育种计划都必须考虑到遗传多样性。诱发突变已被用作产生变异和育种的工具。在所有诱变剂中，伽马射线被广泛有效使用。5. 基因改造：虽然基因改造为开发重要花卉植物的新品种提供了其他途径，但传统育种技术在生产新型花卉方面非常有效。
最新进展和未来展望
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。
通过向玉米幼苗顶端分生组织注射寡核苷酸进行定向细胞诱变的植物体内测试系统
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。
转基因树木的环境风险
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