为了提高未来的农业生产,需要重大技术进步来提高作物的产量和单产。通过成簇的规律间隔短重复序列/CRISPR 相关蛋白 (CRISPR/Cas) 系统靶向基因的编码区已经很成熟,并能够快速产生无转基因植物,从而改善作物。CRISPR/Cas 系统的出现还使科学家能够实现顺式调控元件 (CRE) 编辑,从而设计内源性关键 CRE 来调节靶基因的表达。最近的全基因组关联研究已经确定了天然 CRE 变体的驯化以调节复杂的农学数量性状,并允许通过 CRISPR/Cas 系统对其进行工程改造。虽然工程植物 CRE 有利于驱动基因表达,但其实际应用仍存在许多限制。在这里,我们回顾了 CRE 编辑的当前进展,并提出了未来有效靶向 CRE 进行转录调控以改良作物的策略。
寒冷、干旱、盐碱等非生物胁迫和包括病虫害在内的生物胁迫是影响植物生长、限制农业生产力的主要因素。近年来,随着分子生物学的飞速发展,基因组编辑技术以其高效、可控、定向编辑的特点在植物学和农学中得到了广泛的应用。基因组编辑技术在抗病品种培育方面有着巨大的应用潜力,这些技术在重要禾谷类作物(如玉米、水稻、小麦等)、蔬菜和果树作物的抗性育种中取得了显著成果,其中CRISPR/Cas(成簇的规律间隔的短回文重复序列/CRISPR-associated)为全球作物产量的稳定提供了保障。本文综述了CRISRR/Cas的发展及其在不同重要作物抗性育种中的应用,强调了CRISRR/Cas技术在育种中的优势和重要性,并指出了可能存在的问题。
玉米是世界主要作物之一,因为它用途广泛,可作为人类和动物主食,也可作为营养食品、生物燃料、可生物降解塑料,并可产生数量惊人的副产品。从内战到 1936 年,美国玉米的历史产量一直稳定在每英亩 26 蒲式耳 (bu ac -1) 或 1630 千克/公顷左右。20 世纪 30 年代的沙尘暴之后,农民采用了杂交种子,导致从 1937 年到 1955 年每年玉米产量增加 0.8 蒲式耳/英亩。在此之后,玉米产量持续增加,每年增加 1.9 蒲式耳/英亩,部分原因是机械化以及农学和遗传学的改进。 2010 年,玉米单产创下历史新高,超过 160 蒲式耳 -1 ,突破了 10,000 千克/公顷或 1 千克/平方米的神奇指标。然而,2012 年的大旱灾表明,自然因素对玉米单产的影响是毁灭性的,美国玉米平均单产降至仅为 123 蒲式耳 -1 (7720 千克/公顷)。
自 1970 年代至今,干旱对人口的影响呈指数级增长。干旱强度加上气候变化,对肯尼亚 ASAL 地区许多牧区和非牧区社区的生计产生了不利影响。这极大地影响了牲畜的饲料供应,而牲畜是主要的生计选择。社区的行为也在很大程度上导致了干旱频率的增加,威胁着他们的生计。社区对抗干旱的主要活动包括:过度放牧、砍伐森林、无计划的定居和水利开发。因此,许多社区容易受到自然和人为灾害的影响,并继续生活在贫困线以下。然而,这给当前的资源治理体系带来了压力,迫使其制定适当的计划来减轻贫困并增强这些社区的恢复力。除了迫切需要适当的放牧和牧场管理实践外,牧场生产和重新播种是有助于增强这些地区牧民家庭恢复力的干预措施之一。本手册将在畜牧生产体系背景下提供有关牧场农学、管理和利用的见解。
1 美国农业部植物科学研究中心,美国明尼苏达州圣保罗 55108 2 明尼苏达大学植物精准基因组学中心,美国明尼苏达州圣保罗 55108 3 明尼苏达大学基因组工程中心,美国明尼苏达州圣保罗 55108 4 明尼苏达大学农学与植物遗传学系,美国明尼苏达州圣保罗 55108 5 马里兰大学植物科学与景观建筑系,美国马里兰州帕克分校 6 马里兰大学生物科学与生物技术研究所,美国马里兰州罗克维尔 7 植物发育激素控制实验室。生物科学系,高级农业学校“Luiz de Queiroz”,圣保罗大学,CP 09, 13418-900,皮拉西卡巴,圣保罗,巴西 8 马克斯普朗克分子植物生理学研究所,Am Muëhlenberg 1, 14476波茨坦戈尔姆,德国 9 Departamento de Biologia Vegetal,Universidade Federal de Vic¸osa,Vic¸osa,米纳斯吉拉斯州,CEP 36570-900,巴西
数据勘探尽管数据被称为新石油,这是一种宝贵的资源,但在无关紧要的过程中发现相关的是仅仅是凡人而言太大的任务。需要超级计算,以将数据转化为知识。“我们已经进入大数据的年龄已经20年了,问题是大量的数据,”迪蒙斯说。我们收集的数据越多,就越重要。“我们无法通过数据来构想全球,” Guralnick说。“我们需要在可以做出相关决定的时间表中得出知识。” Alina Zare的机器学习和传感实验室忙于开发算法,以自动对来自广泛传感器的数据分析,包括地面穿透雷达,激光雷达,高光谱和热摄像头。在实验室中,研究人员和学生与农学,心理学,佛罗里达博物馆,园艺,昆虫学,生态学以及其他计算机科学家的合作者在校园和其他机构上的许多其他计算机科学家的工作。在协作工作中,不同的观点的融合发现了问题或数据集真正必不可少的东西,而团队合作则促进了她的领域和合作者的领域。
气候变化和新种植领域的探索影响了全球多种经济作物的产量。基于具有特定性状的亲本之间计划杂交的传统植物育种和开发新生物技术工具 (NBT) 的基因工程都使具有新农学特征的优良品种得以开发。近年来,由于这些 NBT 可以快速产生满足作物生产者需求的优良品种,因此在寻找农业解决方案时使用这些 NBT 已变得尤为突出,并且这些 NBT 的效率与其元素的优化或最佳利用密切相关。目前,合成生物技术中使用了几种基因工程技术来成功改善作物的理想性状或去除不良性状。然而,每种技术的特点、缺点和优势仍未得到很好的理解,因此这些方法尚未得到充分利用。在这里,我们简要概述了用于概念验证和农艺性状改良的植物基因工程平台,回顾了合成生物技术的主要元素和过程,最后介绍了用于改善社会经济重要作物农艺性状的主要 NBT。
大豆在全球种植,用于油和蛋白质来源,作为生物燃料的食物,饲料和工业原料。在过去的世纪中,大豆产量的稳定增加主要归因于遗传介导,包括杂交,诱变和转基因。但是,使用转基因技术的遗传资源限制和复杂的社会问题阻碍了大豆改善,以满足全球对大豆产品需求的快速增加。基因组学和特异性核酸酶(SSNS)基因组编辑技术的新方法已扩大了其种质中大豆遗传变异的扩展,并有可能精确地改良基因,以控制精英素养中重要的农学特征。ZFN,Talens和CRISPR/CAS9已在大豆改进基因组中的靶向缺失,添加,替代品和校正中进行了调整。参考基因组组装和基因组资源的可用性提高了使用当前基因组编辑技术及其新发展的可行性。本综述总结了大豆改进和未来方向的基因组编辑状态。
Month & Year of Exam 1 2 3 4 5 6 8 COLLEGE OF AGRICULTURE, PARBHANI 1 2020 A 01 M Aher Kalpana Pandurang Agronomy 8.41 First Class January, 2023 2 2020 A 02 M Buchale Supriya Haribhau Agronomy 8.29 First Class January, 2023 3 2020 A 03 M Chaityanya Agronomy 8.72 F.C.W.D.2023年1月4日4 2020 A 06 M JOSHI DHANSHRI MANISHRARAO AROMONY 8.71 F.C.W.D.2023年1月5日5 2020 A 07 M Koturwar Megha Ramlu农学8.64 F.C.W.D.2023年1月6日2020 A 08 M Meesaragandla Srija农业工会8.71 F.C.W.D.2023年1月7日2020 A 10 m rathod nitin subhash农业工会8.26一流,2023年1月8日8 2020 A 11 M Sachin S. Agronomy 8.33一流,2023年1月,2020年1月2020 A 12 m Syed Syed Shireen Jahan Jahan Rahim Aronomy2023年1月10日2020 A 13 M Tambare Swapnali Baban Aronomy 8.58 F.C.W.D.2023年1月,2020年14 m Thakre Bhagwat Bhaurao农学8.49一流,2023年1月12日12020 A 15 M Yerawar Sneha uttam uttam Agronomy 8.51 F.C.W.D.January, 2023 13 2019 A 128 MI Kamble Abhijeet Sahdeo Agronomy 7.67 First Class July, 2022 14 2020 A 16 M Chandane Manali Vijay Agricultural Meteorology 8.06 First Class February, 2023 15 2020 A 17 M Chougule Ankush Bharat Agricultural Meteorology 8.09 First Class January, 2023 16 2020 A 18 M DESHMANE ASHA BHARAT农业气象学7.89一级12月,2022年12月17日2020年A 19 m dhawase shantanu sanjayrao农业气象学8.21年12月12日,1222年12月1820年12月18日2020年2020年20月Gaikwad Sangharsha vishnu Vishnu Vishnu农业气象学Vishnu农业气象学7.98一流,2023年1月2020年2020年22 m Padre Rohini Omkarappa农业气象学7.78一流,2023年1月,2023年1月2020年2020年2020年2月21日M Parmesh农业气象学院8.18 8.18第一堂
信息和通信技术 (ICT) 有可能彻底改变非洲的农业,为整个农业价值链中的农民和利益相关者带来无数好处。这些好处包括信息民主化,农民可以通过移动应用程序获取实时天气预报、市场价格和有价值的农学见解 (Cravero 等人,2022 年)。ICT 使农民能够就作物管理、资源配置和市场策略做出明智的决策。此外,ICT 通过为农民提供获取信贷、保险和银行服务的数字平台来促进金融包容性,从而增强他们的财务韧性 (Parlasca 等人,2022 年)。ICT 可以通过优化资源利用、减少环境影响和促进可持续农业实践来促进农业食品可持续性转型 (Bilali & Allahyari,2018 年)。通过连通性和数据驱动的解决方案,信息通信技术将在非洲创造更加互联互通、更具弹性的农业格局,促进生产力提高、生计改善和长期粮食安全(Ayim 等人,2022 年)。