摘要 小鼠大脑是迄今为止研究最深入的哺乳动物大脑,但其细胞结构的基本测量方法仍然不清楚。例如,量化细胞数量以及性别、品系和细胞密度和体积的个体差异之间的相互作用对于许多区域而言是遥不可及的。Allen 小鼠大脑连接项目生成了数百个大脑的高分辨率全脑图像。虽然这些图像是为了不同的目的而创建的,但它们揭示了神经解剖学和细胞结构的细节。在这里,我们使用这个群体系统地表征小鼠大脑中每个解剖单元的细胞密度和体积。我们开发了一种基于 DNN 的分割流程,该流程使用图像的自发荧光强度来分割细胞核,即使在最密集的区域(例如齿状回)内也是如此。我们将我们的流程应用于来自 C57BL/6J 和 FVB.CD1 品系的 507 个雄性和雌性大脑。从全球来看,我们发现整体脑容量的增加不会导致所有区域的均匀扩张。此外,特定区域的密度变化通常与该区域的体积呈负相关;因此,细胞计数并不随体积线性变化。许多区域(包括多个皮质区域的 2/3 层)表现出明显的横向偏差。我们确定了特定于菌株或特定于性别的差异。例如,男性往往在扩展的杏仁核和下丘脑区域(MEA、BST、BLA、BMA 和 LPO、AHN)中拥有更多细胞,而女性在眼眶皮质 (ORB) 中拥有更多细胞。然而,个体间变异性始终大于单个限定词的效应大小。我们将此分析的结果作为社区的可访问资源提供。
摘要:与传统基因工程产生的转基因生物 (GMO) 类似,在欧盟市场上销售的基因编辑 (GE) 生物及其衍生的食品/饲料产品属于欧盟指令 2001/18/EC 的范围。因此,主管当局要求转基因执法实验室在食品/饲料链中控制它们,以保证食品/饲料的安全性和可追溯性 (2003/1829/EC;2003/1830/EC)。然而,它们的检测在分析和解释层面都可能具有挑战性,因为这需要能够针对和检测引入 GE 生物的特定单核苷酸变异 (SNV) 的方法。在本研究中,我们提出了一种有针对性的高通量测序方法,包括 (i) 先前的基于 PCR 的富集步骤以扩增感兴趣的区域,(ii) 测序步骤,以及 (iii) 数据分析方法来识别感兴趣的 SNV。为了研究这种靶向高通量测序方法的性能是否与转基因检测领域中使用的性能标准兼容,我们准备并分析了几个含有不同百分比的转基因水稻品系(携带单个腺苷插入 OsMADS26)的样本。无论百分比高低,都可以成功检测出含有转基因水稻品系的样本中感兴趣的 SNV。未观察到与食品加工或其他作物物种存在相关的影响。本概念验证研究使我们能够提供第一个基于实验的证据,表明拟议的靶向高通量测序方法将来可能成为一种特定且灵敏的工具,用于支持携带 SNV 的转基因植物的食品/饲料链的安全性和可追溯性。
雄激素在斑马鱼雄性生殖发育和功能中的作用尚不清楚。为了研究这个主题,我们使用 CRISPR/Cas9 生成 cyp11c1(11 β-羟化酶)突变斑马鱼品系。我们的研究证实了最近发表的关于另一种 cyp11c1 − / − 突变斑马鱼品系的发现,并报告了 Cyp11c1 功能丧失导致的表型的新方面。我们报告称,Cyp11c1 缺陷斑马鱼主要表现出雌性第二性征,但可能拥有卵巢或睾丸。此外,我们观察到 cyp11c1 − / − 突变雄性斑马鱼严重缺乏雄激素和皮质醇。这些结果进一步证明,雄激素对于斑马鱼睾丸的形成是可有可无的,正如之前在雄激素缺乏和雄激素抗性的斑马鱼中证实的那样。在此,我们显示 cyp11c1 − / − 突变斑马鱼的睾丸表现出混乱的管状结构;并且首次证明连接睾丸和泌尿生殖口的精索管在雄激素缺乏的斑马鱼中严重发育不全。此外,我们还显示 cyp11c1 − / − 突变斑马鱼的精子发生和特征性繁殖行为受损。在 Cyp11c1 缺陷的斑马鱼的睾丸中,A 型精原细胞标记物 nanos2 的表达显著增加,而精子发生后期阶段的标记物的表达显著降低。这些观察结果表明在斑马鱼中,A 型精原细胞的产生不依赖于雄激素,但 A 型精原细胞的分化是一个依赖雄激素的过程。总体而言,我们的结果表明,虽然雄激素不是睾丸形成所必需的,但它们在决定第二性征、曲细精管的正确组织和男性生殖细胞的分化方面发挥着重要作用。
我们将完善针对日本存在的两种镰刀菌引起的猝倒病的抗性DNA标记,并开发针对另一种镰刀菌引起的茎腐病的抗性DNA标记。这些 DNA 标记将用于开发潜在的抗性品种。 (独立行政法人农业食品综合研究机构、蔬菜花卉事业部、金子种子、长野县蔬菜花卉试验场、静冈县农林技术研究所、福冈县农林研究中心、资源利用研究中心、熊本县农业研究中心、农业园艺研究所) ② 开发有助于解决各产区课题的开创性品系
瓦螨、微孢子虫病和蜂群崩坏综合症 (CCD) 等疾病导致蜜蜂数量减少,对世界粮食安全和生物多样性构成重大威胁。新兴技术和发展有可能有效地调节蜜蜂的基因表达,为解决当前的困难提供有希望的解决方案 [1]。1. 生物技术和 CRISPR 技术的研究和使用。生物技术的使用,即 CRISPR-Cas9 基因编辑技术,可以从根本上改变蜜蜂疾病的控制方式。科学家可以通过选择性地针对与疾病易感性相关的基因来提高蜜蜂品系对感染的抵抗力。这种精确的育种技术有可能大大减少对
1 亚琛工业大学亥姆霍兹研究所应用医学工程研究所生物混合与医用纺织品系 (BioTex),D-52074 亚琛,德国; el-maachi@ame.rwth-aachen.de (IEM); kyriakou@ame.rwth-aachen.de (SK) 2 电子显微镜设备,Uniklinik RWTH Aachen,D-52074 Aachen,德国; sruetten@ukaachen.de 3 Fibrothelium GmbH,D-52068 亚琛,德国; alexander.kopp@fibrothelium.com(AK); marius.koepf@fibrothelium.com (MK) 4 AMIBM-亚琛-马斯特里赫特生物材料研究所,科学与工程学院,Brightlands Chemelot Campus, Maastricht University, 6167 RD Geleen, The Dutch * 通讯作者:jockenhoevel@ame.rwth-aachen.de (SJ); fernandez@ame.rwth-aachen.de (AF-C.);电话:+49-241-80-47478(新加坡); +49-241-80-47470 (AF-C.)
摘要背景:自动化表型分析技术正在不断推进育种进程。然而,在整个生长季节收集各种次要性状并处理大量数据仍然需要付出巨大的努力和时间。选择具有最大预测能力的最少数量的次要性状有可能减少表型分析工作量。本研究的目的是从无人机图像和关键生长阶段中提取出对解释冬小麦产量贡献最大的主要特征。2018 年春季生长季,无人机系统收集了 5 个日期的多光谱图像和 7 个日期的 RGB 图像。从植被指数和植物高度图中提取了两类特征(变量),共计 172 个变量,包括像素统计数据和动态增长率。变量选择采用参数算法 LASSO 回归(最小角度和收缩选择算子)和非参数算法随机森林。使用 LASSO 估计的回归系数和随机森林提供的置换重要性得分来确定每个算法中影响粮食产量的十个最重要的变量。结果:两种选择算法都将最高重要性得分分配给灌浆期前后与植物高度相关的变量。一些植被指数相关变量也被算法选择,主要在生长早期到中期和衰老期间。与使用从测量表型得出的所有 172 个变量进行产量预测相比,使用选定的变量表现相当甚至更好。我们还注意到,适应性 NE 品系的预测准确度 (r = 0.58–0.81) 高于本研究中具有不同遗传背景的其他品系 (r = 0.21–0.59)。
类器官可通过诱导多能干细胞和胚胎干细胞的引导分化生成,也可从从成体组织中分离的细胞生成 1 。成体干细胞 (ASC) 衍生的类器官是自组织结构,可重现其来源的不同上皮组织的细胞组成、三维 (3D) 结构和功能的各个方面,同时保持基因组稳定性 2、3 。从转基因小鼠品系(尤其是敲入模型)中获得类器官的可能性使得能够生成工程化小鼠类器官,这些类器官已被用作多功能体外工具来回答各种生物学问题 4 3 10 。生成工程化人类 ASC 衍生类器官需要在建立品系后应用有效的体外基因组编辑策略。CRISPR3Cas9 技术大大简化了基因工程。迄今为止,这些方法主要限于非同源末端连接 (NHEJ) 介导的将插入/缺失引入类器官内源性基因座,从而导致基因突变 11 3 14 。通过利用 HDR 通路,引入单碱基替换来纠正囊性纤维化肠道类器官中的 CFTR 基因座 15 ,并且已经生成了一些人类 ASC 类器官敲入报告系,但主要是在结肠癌类器官中 16 3 18 。使用 HDR 的敲入利用了细胞修复双链断裂 (DSB) 的机制。可以使用 CRISPR3Cas9 在特定位点引入此类断裂。HDR 是用于靶向插入的最常用方法,但该过程效率低下并且要求细胞处于 S 期 19,20 。此外,HDR 需要克隆供体质粒,因为需要存在每个基因特有的同源臂(图 1a)。最近的研究表明,CRISPR 诱导的 DSB 可激活
2 BRRI dhan102:富锌水稻品系 IR99285-1-1-1-P2 已获得国家种子委员会 (NSB) 批准,并作为 BRRI dhan102 于 Boro 季节发布。PVT 结果表明,BRRI dhan102 的产量在所有地点都略高于 BRRI dhan29 (3.82%),但在前六个地点,BRRI dhan102 (IR99285-1-1-1-P2) 的产量比 BRRI dhan29 高 8.42%。BRRI dhan102 的平均株高为 103 厘米。大米品质优良。该品种精米的锌含量为 25.5 毫克/千克。该品种的直链淀粉和蛋白质含量分别为 28.0% 和 7.5%。 BRRI dhan102的千粒重为22.7克,该新品种的米粒颜色为稻草色,米粒细长,呈白色。
312 图 2:CRISPR 编辑品系中跃变成熟相关性状的评估 313 和 VED(连续两年)和乙烯排放速率。 (A) 2020 年叶绿素降解的早期性状 (ECD)、香气产生的早期性状 (EARO) 和离层形成的早期性状 (EALF) (B) 2021 年的 ECD、316 EARO 和 EALF (C) 2020 年授粉后 25 317 天 (DAP) 至收获期间附着果实的乙烯产生情况。 318 319 在不同果实成熟阶段对 ROS1-CRISPR 和 VED 甲基化组的表征 321 322 为了更好地在分子水平上理解 CmROS1 在 DNA 323