入选候选人需要努力从各种数据集中识别候选基因,通过基因组编辑方法建立目标性状的基因与表型关系;具有生物信息学工具经验;分子生物学和载体构建是额外的优势。入选候选人有望为新作物品种开发组织培养方案和基因组编辑工具,支持正在进行的基因组编辑品系的分子和表型评估工作。
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。
棉蚜是世界范围内造成严重农作物损失的重要农业害虫之一,不加区别地使用化学药剂会导致棉蚜产生抗性,成为成功防治的一大障碍。本研究通过对取食表达 ds AgCYP6CY3 的转基因棉花品系(转基因棉)的棉蚜进行转录组测序分析,筛选出上调表达基因 AgJHAMT ,并将其富集到保幼激素途径中。在取食转基因棉的棉蚜中过表达 AgJHAMT 基因,并明确了该基因在若虫期的表达谱。然后,与对照组相比,沉默 AgJHAMT 可使棉蚜的发育历期提前 0.5 d。 dsJHAMT 处理组棉蚜的 T 和 t 值(6.88 ± 0.15、1.65 ± 0.06)显著短于喷洒 H 2 O 对照组(7.6 ± 0.14、1.97 ± 0.09)(P < 0.05)。施用 JH 类似物甲氧普烯可以挽救因 AgJHAMT 沉默而导致的棉蚜快速生长。这些结果阐明了 AgJHAMT 在棉蚜发育时期所起的作用。本研究有助于进一步阐明表达 ds AgCYP6CY3 的转基因棉花品系延缓棉蚜生长发育的分子机制。
未成熟胚和未成熟花序是间接高粱再生的最佳外植体。然而,从田间或温室中获取这些外植体需要很长的培养期。因此,幼苗的茎尖具有很大的优势,可以很容易地获得外植体,以满足全年基因转化实验的需求。这里我们报告了两种埃及高粱品系 LG1 和 LG3 的幼苗茎尖快速再生方案。愈伤组织诱导培养基 CIM1 和 CIM2 的合成生长素 2,4-二氯苯氧乙酸 (2,4-D) 和激动素 (Kin) 的浓度不同,它们在促进两种基因型的愈伤组织形成方面的能力不同,然而,这两种基因型对愈伤组织诱导的反应明显不同。 LG3 在 CIM1 上的最低愈伤组织指示百分比和最高愈伤组织诱导百分比分别为 16.60% 和 33.65%,而 LG1 在 CIM2 上的最低愈伤组织指示百分比和最高愈伤组织诱导百分比分别为 33.65%。两种基因型的愈伤组织再生差异不显著,最低为 11.29%,最高为 20.15%。我们的研究结果表明,利用这些埃及高粱品系进行组织培养以进行转基因和基因编辑具有潜力。
a Department of Women ' s and Children ' s Health, Uppsala University, Akademiska sjukhuset, SE-751 85 Uppsala, Sweden b Faculty of Pharmacy and Food Science, University of Barcelona, Spain c Late Stage Formulation Sciences, BioPharmaceuticals Development, Dosage Form Design & Development, AstraZeneca, Granta Park, Cambridge, UK d MEMO Research, Division of分子和临床医学,邓迪大学医学院,尼尼韦尔医院,英国邓迪,瑞典邓迪,瑞典,斯德哥尔摩市崛起研究所,后期阶段配方科学,生物制药,生物制药形式的开发,剂型形式设计与开发,阿斯特拉zeneca,germmune Way,Genimmune Way,Genimmune Way,Genimmune Way,Genimmune Way,geraithersburg,geraithersburg,geraithersburg,gertapherburg,Md 2088888,美国Gironcacy,美国GEAMER,USACENCACY。医院巴塞罗那,西班牙h sanofinfentis deutschland GmbH,生物制药产品开发与制造业,工业派克Hoechst,K703。br€uningstr。50,65926 Frankfurt Am Am Main,德国I食品系,隆德大学,P.O。 框124,22100隆德,瑞典50,65926 Frankfurt Am Am Main,德国I食品系,隆德大学,P.O。框124,22100隆德,瑞典
项目负责人:Liz Dennis 博士 CSIRO 植物产业堪培拉 项目 3 旨在通过有针对性的基因和谷物品质研究,为澳大利亚水稻的可持续发展做出贡献。具体目标是: * 通过提高产量和缩短生长期提高产量效率; * 提高对寒冷和盐分等非生物胁迫的耐受性; * 提高与杂草和昆虫的基因控制竞争力; * 改进育种技术;以及 * 增进对关键品质属性的了解 — 特别是那些由胚乳淀粉结构控制的属性。 3.1 提高产量效率 子项目负责人:Laurie Lewin 博士和 Russell Reinke 先生 新南威尔士州农业局 Yanco 提高产量效率可以通过提高产量、缩短生长期或两者结合来实现。这将同时提高经济效益和用水效率。 提高产量效率 (3101) 项目负责人:Laurie Lewin 博士、Russell Reinke 先生和 Peter Snell 先生 新南威尔士州农业局 Yanco * 短生长期水稻品系已从俄罗斯和匈牙利引进了短生长期的水稻品系。初步结果表明,它们确实有潜力成为亲本,但不能直接成为品种。已进行了 22 次杂交,将短周期与高产优质特性结合起来。 * 杂交水稻 通过生产杂交水稻,有可能提高产量。中国目前有 40% 以上的水稻种植区种植了杂交品种,杂交水稻种植区正在增加
摘要 使用位点特异性核酸酶(例如转录激活因子样效应核酸酶 (TALEN) 和成簇的规律间隔短回文重复序列-CRISPR 相关蛋白 9 (CRISPR-Cas9))进行基因组编辑是一种强大的作物育种技术。对于植物基因组编辑,基因组编辑试剂通常在植物细胞中从基因组内稳定整合的转基因中表达。这需要杂交过程从基因组中去除外来核苷酸以产生无效分离子。然而,在马铃薯等高度杂合的植物中,子代品系与亲本品种具有不同的农艺性状,不一定成为优良品系。农杆菌可以将 T-DNA 上的外源基因转移到植物细胞中。这既可用于稳定转化植物,也可用于在植物细胞中瞬时表达基因。在这里,我们用含有靶向固醇侧链还原酶 2 ( SSR2 ) 基因的 TALEN 表达载体的农杆菌感染马铃薯,并在没有选择的情况下再生了芽。我们获得了具有破坏的 SSR2 基因且没有转基因 TALEN 基因的再生系,这表明它们的破坏应该是由瞬时基因表达引起的。这里开发的使用农杆菌瞬时基因表达的策略(我们称之为农杆菌诱变)应该会加速使用基因组编辑技术来修改杂合植物基因组。
摘要 使用位点特异性核酸酶(例如转录激活因子样效应核酸酶 (TALEN) 和成簇的规律间隔短回文重复序列-CRISPR 相关蛋白 9 (CRISPR-Cas9))进行基因组编辑是一种强大的作物育种技术。对于植物基因组编辑,基因组编辑试剂通常在植物细胞中从基因组内稳定整合的转基因中表达。这需要杂交过程从基因组中去除外来核苷酸以产生无效分离子。然而,在马铃薯等高度杂合的植物中,子代品系与亲本品种具有不同的农艺性状,不一定成为优良品系。农杆菌可以将 T-DNA 上的外源基因转移到植物细胞中。这既可用于稳定转化植物,也可用于在植物细胞中瞬时表达基因。在这里,我们用含有靶向固醇侧链还原酶 2 ( SSR2 ) 基因的 TALEN 表达载体的农杆菌感染马铃薯,并在没有选择的情况下再生了芽。我们获得了具有破坏的 SSR2 基因且没有转基因 TALEN 基因的再生系,这表明它们的破坏应该是由瞬时基因表达引起的。这里开发的使用农杆菌瞬时基因表达的策略(我们称之为农杆菌诱变)应该会加速使用基因组编辑技术来修改杂合植物基因组。
小麦及其衍生食品分布广泛,是全球主要食物来源之一。在过去几十年中,与小麦有关的疾病发病率已成为人类面临的全球性问题,这可能与小麦衍生食品的传播有关。已确定结构和代谢蛋白,如 α-淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂 (ATI),与小麦过敏(面包师哮喘)和非腹腔性小麦敏感症 (NCWS) 的发病有关。ATI 是一组外源性蛋白酶抑制剂,由分散在硬粒小麦和面包小麦的几条染色体上的多基因家族编码。WTAI-CM3 和 WTAI-CM16 亚基被认为是与面包师哮喘和可能的 NCWS 发病有关的主要蛋白质。使用 CRISPR-Cas9 多路复用策略编辑意大利硬粒小麦品种 Svevo 的谷粒中的 ATI 亚基 WTAI-CM3 和 WTAI-CM16,目的是生产出具有减少不良反应中潜在过敏原数量的小麦品系。使用无标记基因方法,即在不使用选择剂的情况下再生植物,直接从 T 0 代获得没有 CRISPR 载体的纯合突变植物。与传统育种计划相比,这项研究证明了 CRISPR 技术能够在更短的时间内敲除免疫原性蛋白质。在分子(测序和基因表达研究)或生化(免疫学测试)水平上确认了对两个目标基因的编辑。值得注意的是,作为一种多效性效应,编辑品系中的 ATI 0.28 假基因被激活。
全基因组选择标签的鉴定可以揭示通过自然或人工选择产生新品种的潜在遗传机制。本研究对多产肉羊新品系多产萨福克羊进行了全基因组选择标签筛选,以鉴定繁殖性状候选基因,揭示该新品系萨福克羊的种质特征和群体遗传进化。采用20倍有效测序深度进行全基因组重测序,以分析基因组多样性和群体结构。此外,利用固定指数(F ST )和杂合度(H )分析研究了多产萨福克羊、萨福克羊和湖羊的选择标签。共获得了多产萨福克羊的5,236.338 Gb高质量基因组数据和28,767,952个SNP。此外,还鉴定出99个跨越候选基因的选择信号,其中23个基因与生殖、生长、免疫、代谢等KEGG通路及Gene Ontology术语显著相关,通过选择信号分析发现ARHGEF4、CATIP、CCDC115等基因与多产萨福克羊的生殖性状显著相关,并与mTOR信号通路、黑素生成通路、Hippo信号通路等高度相关,这些结果有助于理解多产萨福克羊人工选择的进化,并提供可能有利于新绵羊品种建立的候选生殖相关基因。