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World File Search System四倍体
修补生殖基因和无融合生殖
摘要：马铃薯是世界上最重要的非谷类作物，然而，马铃薯的遗传增益传统上一直受到作物生物学的延迟，主要是自交四倍体品种的遗传杂合性和生殖系统的复杂性。新型定点基因改造技术为设计气候智能型品种提供了机会，但它们也为马铃薯育种带来了新的可能性（和挑战）。由于马铃薯品种表现出显著的生殖多样性，并且它们的胚珠倾向于发展出类似无融合生殖的表型，因此对马铃薯生殖基因进行修改正在开辟马铃薯育种的新领域。开发二倍体品种而不是四倍体品种已被提议作为填补遗传增益空白的替代方法，这是通过使用基因编辑的自交亲和基因型和自交系来利用杂交种子技术来实现的。类似地，调节二倍体或四倍体马铃薯中未减数配子的形成和合成无融合生殖可能有助于加强向二倍体杂交作物的过渡或增强基因渗入方案并固定四倍体品种中高度杂合的基因型。无论如何，诱导无融合生殖样表型将缩短开发新品种的时间和成本，因为这样可以通过真种子进行多代繁殖。在这篇评论中，我们总结了目前关于马铃薯生殖表型和潜在基因的知识，讨论了利用马铃薯的自然变异性调节种子形成过程中的生殖步骤的优缺点，并考虑了合成无融合生殖的策略。然而，在我们能够完全调节生殖表型之前，我们需要了解这种多样性的遗传基础。最后，我们设想基因库在这一努力中发挥积极、核心的作用，通过对正确基因型的基因库种质和新引进品种进行表型分析，为科学家和育种者提供可靠的数据和资源，以开发创新，利用市场机会。
使用 CRISPR/Cas9 对无融合生殖四倍体草皮和牧草（Paspalum notatum Flügge ́）进行多等位基因编辑
多倍体在禾本科植物中很常见，对传统育种提出了挑战。基因组编辑技术绕过了杂交和自交，能够在一代中对多个基因拷贝进行有针对性的修改，同时保持许多多倍体基因组的杂合背景。巴哈草（Paspalum notatum Flügge ́；2 n =4 x =40）是一种无融合生殖的四倍体 C4 物种，在美国东南部广泛种植，作为肉牛生产和公用事业草坪的饲料。叶绿素生物合成基因镁螯合酶（MgCh）被选为在四倍体巴哈草中建立基因组编辑的快速读出目标。含有 sgRNA、Cas9 和 npt II 的载体通过基因枪法递送到愈伤组织培养物中。通过基于 PCR 的检测和 DNA 测序对编辑植物进行了表征，并观察到高达 99% 的 Illumina 读数的诱变频率。野生型 (WT) 巴哈草的测序显示，MgCh 的序列变异水平很高，这可能是因为存在至少两个拷贝，可能包含八种不同的等位基因，包括假基因。MgCh 突变体表现出明显的叶绿素消耗，叶片绿度降低了 82%。两种品系显示出随时间推移的编辑进展，这与体细胞编辑有关。获得了嵌合 MgCh 编辑事件的无融合生殖后代，并允许在一系列叶绿素消耗表型中识别出统一编辑的后代植物。高度编辑的突变体的 Sanger 测序显示 WT 等位基因的频率升高，可能是由于频繁的同源定向修复 (HDR)。据我们所知，这些实验是首次报道将基因组编辑应用于多年生暖季草皮或牧草。该技术将加速巴哈草品种的开发。
利用原生质体再生技术对野生四倍体番茄 Solanum peruvianum 进行无 DNA CRISPR-Cas9 基因编辑
*通讯作者：yalin@sinica.edu.tw † 资深作者 C.-SL、Y.-CL、JS 和 M.-CS 构思并设计了实验。C.-TH 和 Y.-HY 进行了 CRISPR-Cas9 实验。C.-TH、Y.-HY、Q.-WC、J.-JY 和 F.-HW 进行了原生质体再生、细胞生物学、分子生物学和靶向诱变实验。SL 进行了 SpCas9 纯化。Y.-LW 进行了 WGS 文库制备和 qPCR 分析。P.-XZ、T.-LW 和 Y.-CL 进行了生物信息学分析。Y.-HC、C.-TH、C.-SL、Q.-WC 和 F.-HW 进行了病毒相关分析。C.-TH 进行了细胞生物学。C.-TH 和 S.-IL 进行了嫁接。 JS、M.-CS、Y.-CL 和 C.-SL 在所有合著者的帮助下撰写了手稿。所有作者都阅读并批准了最终稿件。根据作者须知 (https://academic.oup.com/plphys/pages/General-Instructions ) 中所述的政策，负责分发与本文所述研究结果相关的材料的作者是 Yao-Cheng Lin (yalin@sinica.edu.tw)。
通过核糖核蛋白复合物的CRISPR/CAS9系统的核糖蛋白蛋白复合物破坏了马铃薯（茄状结核L.）块茎的颜色变化。
加工品种，源自1902年的“ Burbank”突变（Bethke等，2014）。世界上有4000多个马铃薯品种，在英国列表中有500多个（Ghimire，2022年）。这表明一旦某种品种吸引了一旦捕捉到一个新的来代替它就很难。为了进一步使繁殖复杂的栽培马铃薯是四倍体的，具有高度的杂合性和同样高的近交抑郁症的可能性（Slater等，2014），需要12-20年的年度，用于开发和释放一种新的马铃薯品种（Bonierbale等人（Bonierbale等，2020年）。它的四倍体性质使得难以繁殖所有四个等位基因的特征，其中所有四个等位基因都必须是基因的最佳版本，例如对疾病的抗性。一旦进行了交叉，所有特征就在发挥作用，并且会重新组合以创建新型的马铃薯类型，但不一定与所需特征的结合，或者只有一个或几个特定的改变特征。此外，
通过真正的马铃薯种子基础来重塑马铃薯繁殖...
马铃薯是世界许多国家的主要主食。它在其起源领域具有悠久的耕种历史，即秘鲁的安第斯山脉地区。 它通过块茎传播以维持由于高杂合性和多倍体基因组而维持品种的纯度。 栽培的土豆是自动四倍体和自我兼容的。 ，但是自交时，由于父母线的高杂合性，它们表现出高近亲抑郁症，并且可能是自我自我的致命等位基因的表达。 因此，纯合线不能在四倍体马铃薯中开发，并且仅以块茎的形式保持品种以及先进的繁殖材料。 通过克隆繁殖以块茎的形式维持品种和其他繁殖线，导致害虫和疾病的积累，尤其是病毒，这些病毒在克隆传播的每个循环中一直在繁殖。 这导致品种生产力和接受度的降低。 此外，马铃薯育种计划需要12年以上的时间来开发一种新品种，并基于块茎的克隆繁殖。 该品种的种子也通过块茎的种子繁殖速率约为1：8块茎，将种子乘以克隆。 在全球一级有两种方法将TPS用作马铃薯中的繁殖材料。秘鲁的安第斯山脉地区。它通过块茎传播以维持由于高杂合性和多倍体基因组而维持品种的纯度。栽培的土豆是自动四倍体和自我兼容的。，但是自交时，由于父母线的高杂合性，它们表现出高近亲抑郁症，并且可能是自我自我的致命等位基因的表达。因此，纯合线不能在四倍体马铃薯中开发，并且仅以块茎的形式保持品种以及先进的繁殖材料。通过克隆繁殖以块茎的形式维持品种和其他繁殖线，导致害虫和疾病的积累，尤其是病毒，这些病毒在克隆传播的每个循环中一直在繁殖。这导致品种生产力和接受度的降低。此外，马铃薯育种计划需要12年以上的时间来开发一种新品种，并基于块茎的克隆繁殖。该品种的种子也通过块茎的种子繁殖速率约为1：8块茎，将种子乘以克隆。在全球一级有两种方法将TPS用作马铃薯中的繁殖材料。
小麦BZIPC1与FT2相互作用，并有助于调节每个峰值的蜘蛛网数
抽象关键信息小麦转录因子BZIPC1与FT2相互作用，并影响Spikelet和每个峰值的晶粒数。我们确定了一个天然等位基因，对这两个经济上重要的特征具有积极影响。在小麦中的基因开花基因座T2（FT2）中的功能丧失突变和自然变异已被证明会影响每个峰值（SNS）的尖峰数。 然而，尽管其他类似FT的小麦蛋白与来自A组的含BZIP的转录因子相互作用，但FT2不与任何一个相互作用。 在这项研究中，我们将酵母2杂交筛选带有FT2作为诱饵，并从C-Group中鉴定出含BzipC1的基于BZIPC1的基因BZIP的转录因子。 在C组中，我们确定了四个进化枝，包括与不同的FT相互作用的小麦蛋白，例如像编码的蛋白一样。 BZIPC1和FT2表达在发育中的峰值中部分重叠，包括花序分生组织。 在BZIPC-A1和BZIPC-B1（BZIPC1）中的功能丧失突变在四倍体小麦中导致SNS的急剧减少，对标题日期的影响有限。 分析BZIPC-B1（TRAESCS5B02G444100）区域的自然变化区域显示，三种主要的单倍型（H1-H3），H1单倍型显示出比H2和H3单倍型的SNS明显更高，每个峰值的晶粒数明显更高，每个峰值的晶粒数明显更高。 H1单倍型的有利作用也得到了其从祖先培养的四倍体到现代四倍体和六比小麦品种的频率增加的支持。在小麦中的基因开花基因座T2（FT2）中的功能丧失突变和自然变异已被证明会影响每个峰值（SNS）的尖峰数。然而，尽管其他类似FT的小麦蛋白与来自A组的含BZIP的转录因子相互作用，但FT2不与任何一个相互作用。在这项研究中，我们将酵母2杂交筛选带有FT2作为诱饵，并从C-Group中鉴定出含BzipC1的基于BZIPC1的基因BZIP的转录因子。在C组中，我们确定了四个进化枝，包括与不同的FT相互作用的小麦蛋白，例如像编码的蛋白一样。BZIPC1和FT2表达在发育中的峰值中部分重叠，包括花序分生组织。在BZIPC-A1和BZIPC-B1（BZIPC1）中的功能丧失突变在四倍体小麦中导致SNS的急剧减少，对标题日期的影响有限。分析BZIPC-B1（TRAESCS5B02G444100）区域的自然变化区域显示，三种主要的单倍型（H1-H3），H1单倍型显示出比H2和H3单倍型的SNS明显更高，每个峰值的晶粒数明显更高，每个峰值的晶粒数明显更高。H1单倍型的有利作用也得到了其从祖先培养的四倍体到现代四倍体和六比小麦品种的频率增加的支持。我们开发了两个非同义SNP的标记，这些标记将H1单倍型中的BZIPC-B1B等位基因与所有其他单倍型中存在的祖先BZIPC-B1A等位基因区分开。这些诊断标记是加速在面食和面包小麦育种计划中的有利BZIPC-B1B等位基因部署的有用工具。
四倍体中国樱桃（Prunus pseudocerasus）的单倍型解析基因组组装为果实硬度提供了见解
中国樱桃（Prunus pseudocerasus）是中国主要的核果作物之一，具有十分重要的意义。然而，由于缺乏高质量的基因组资源，人工改良其性状和遗传分析具有挑战性，这主要归因于难以解析其四倍体和高度杂合的基因组。在此，我们使用 PacBio HiFi、Oxford Nanopore 和 Hi-C 组装了品种‘诸暨短柄饼’的染色体水平、单倍型解析基因组，包含 993.69 Mb，组装成 32 条假染色体。单倍型内比较分析揭示了广泛的基因组内序列和表达一致性。系统发育和比较基因组分析表明，P. pseudocerasus 是一个稳定的同源四倍体物种，与野生的 P. pusilliflora 密切相关，两者大约在 1834 万年前分化。与其他李属植物类似，樱桃也经历了一次常见的全基因组复制事件，该事件发生在大约 1.3996 亿年前。由于果实硬度低，樱桃不适合长距离运输，从而限制了其在中国的快速发展。在成熟果实阶段，樱桃品种‘诸暨短柄梨’的硬度明显低于樱桃品种‘黑珍珠’。硬度的差异归因于果胶、纤维素和半纤维素含量变化的程度。此外，比较转录组分析发现了两个参与果胶生物合成的基因 GalAK-like 和 Stv1，这可能是造成‘诸暨短柄梨’和‘黑珍珠’果实硬度差异的原因。PpsGalAK-like 和 PpsStv1 的瞬时转化会增加原果胶含量，从而提高果实硬度。我们的研究为中国樱桃功能基因组学研究和重要园艺性状的提升奠定了坚实的基础。
四倍体甜罗勒（Ocimum basilicum L.）的基因组序列为高级基因组编辑和分子育种提供了工具
甜罗勒（Ocimum basilicum L.）是一种世界范围内种植的著名烹饪香草，但其用途不仅限于厨房，还可用于传统医学、化妆品和园艺。迄今为止，由于缺乏可用的参考基因组，先进的分子育种方法的应用受到了限制。我们提供了品种“Perrie”的甜罗勒基因组的草图，该品种是一种新鲜采摘的热那亚型罗勒。基因组测序表明，罗勒是一种四倍体生物，基因组大小为 2.13 Gbp，组装在 12,212 个支架中，其中 90% 以上的组装由 107 个支架组成。大约 76% 的基因组由重复元素组成，其中大多数是长末端重复序列。我们构建并注释了 62,067 个蛋白质编码基因，并确定了它们在不同植物组织中的表达。我们分析了目前已知的苯丙烷类挥发性物质的生物合成基因。我们证明了参考基因组对于在四倍体和基因冗余的背景下全面了解这一重要途径的必要性。在设计基于 CRISPR: Cas9 的基因组编辑研究时，完整的参考基因组对于克服这种冗余和避免脱靶至关重要。这项工作有望开发快速准确的育种工具，为农民提供更好的品种，为消费者提供更好的产品。
为明天制作的HPLC
最低的色散，快速和精确的梯度以及高度可再现的流速和保留时间使1290 Infinity III LC系统您的最佳前端三倍四倍体和（q-）TOF检测。这些LC/MS系统非常适合对药物杂质和代谢产物，食品安全，环境污染物以及法医/毒理学的高度特异性和超敏分析。
四个BNITPK基因在四倍体油籽中的基因编辑导致种子中的植酸显着降低
甘蓝纳普斯的摘要商业化。l（油籽）餐正在越来越关注。植酸（PA）是植物中磷的主要来源，但由于人类对基本矿物质吸收的不利影响，对包括人类在内的单胃动物被认为是抗营养。未消化的PA会导致富营养化，这可能威胁着水生生命。pa在油料强奸的成熟种子中占2-5％，并通过涉及多种酶的复杂途径合成。隐性性状的多倍体繁殖多倍体具有挑战性，因为基因功能由几个旁系同源物编码。基因冗余通常需要淘汰几个基因副本以研究其潜在效果。因此，我们采用了CRISPR-Cas9诱变来淘汰BNITPK的三个功能旁系同源物。我们获得了低pa突变体，而在低芥酸菜籽级春季品种海丁中，游离磷的增加。这些突变体可以标志着菜籽繁殖的重要里程碑，蛋白质价值增加，对油含量没有不利影响。