科学目标:作为战略的核心,四大科学目标为我们的使命指明了方向。生物多样性是块根作物和块茎作物遗传多样性的守护者,也是其在世界范围内得到更广泛和更公平利用的推动因素。作物改良引导优良品种的培育,以满足全球南方不断扩大和多样化的市场中气候适应力、营养和消费者需求等区域优先事项。再生农业通过多样化农业系统中创新的块根作物和块茎作物生产,提高了农场生产力和生态系统健康。城市粮食系统解决了快速城市化粮食系统给农业带来的主要风险和机遇。每个目标都是针对特定挑战和机遇的有针对性和可衡量的研究响应。
1 西南大学农学与生物技术学院,重庆,中国,2 重庆市块根作物生物学与遗传育种重点实验室,重庆,中国,3 农业农村部长江上游种质创新重点实验室,重庆,中国,4 教育部南方旱地农业工程研究中心,重庆,中国,5 山东大学生命科学学院自然资源部渤海生态预警与保护与修复重点实验室,青岛,6 安徽省农业科学院土壤肥料研究所(国家农业土壤质量实验站,泰和)/安徽省养分循环与耕地保护重点实验室,合肥,中国,7 沙特国王大学理学院植物学与微生物学系,利雅得,沙特阿拉伯
木薯 (Manihot esculenta Crantz) 是一种富含淀粉的块根作物,养活了全世界热带和亚热带地区超过 10 亿人。然而,这种主食会产生有毒的氰化物,需要经过加工才能安全食用。过量食用加工不充分的木薯,再加上缺乏蛋白质的饮食,会对神经退行性产生影响。由于木薯的杂合性质,通过常规育种降低氰化物含量存在问题;重组通常会破坏克隆繁殖品种的一系列理想性状。为了降低木薯中的氰化物水平,我们使用 CRISPR 介导的诱变技术来破坏细胞色素 P 450 基因 CYP79D1 和 CYP79D2,这两个基因的蛋白质产物可催化氰化物葡萄糖苷生物合成的第一步。敲除这两个基因可消除木薯品种 60444 和西非农民偏爱的品种 TME 419 的叶子和块茎中的氰化物。虽然单独敲除 CYP79D2 可显著减少氰化物,但诱变 CYP79D1 则不会,这表明这些旁系同源物的功能已经出现分化。我们的工作表明,木薯基因组编辑可提高食品安全、降低加工要求并带来环境效益,这些优势可轻松扩展到其他农民偏爱的品种。
摘要 芋头(Colocasia esculenta 和 Xanthosoma sagittifolium)是世界各地许多农业生态区种植的功能性粮食作物。这种作物主要由自给自足的农民种植,是数百万人的食物和收入来源。就重要性而言,它在撒哈拉以南非洲种植的块根作物和块茎作物中排名第三。尽管具有文化重要性,但世界产量和产量仍在持续下降。除了导致产量下降的几种生理和生物限制因素外,芋头研究资金不足,甚至被忽视。人们对芋头遗传学及其基因组的复杂性了解甚少,这严重阻碍了改良该作物的传统努力。与山药和木薯等作物相比,芋头基因组研究有限。尽管如此,多年来,分子技术已应用于芋头研究,以开发分子标记、遗传连锁图谱、进行功能基因组分析和开发分子诊断工具。已经为某些芋属品种开发了芋属转化和组织培养方案。这些工具有助于更好地了解作物的起源、现有种质的遗传多样性及其影响的病原体、主要疾病的快速检测、复杂性状的保护和遗传改良(包括抗病性和提高产量)。随着下一代测序成本的降低,需要进一步努力资助基因组研究,以便在芋属等非模式生物中进行新基因发现、分子通路分析、基因工程和分子育种。
课程名称:蔬菜生产的最新趋势 课程代码:VSC 601 学分:(3+0) 为什么要选这门课程? 印度是世界第二大蔬菜生产国,仅次于中国。最具挑战性的任务是确保为不断增长的人口提供持续且足够的蔬菜。城市人口正在大幅增加;这种增长伴随着饮食习惯的改变和对食品质量的日益关注。这里的食品质量是指食品中营养的最佳水平以及蔬菜生产中使用的化学(农药/肥料)残留量的最小化。蔬菜季节性强,易腐烂,也是资本和劳动力密集型的,在处理和运输时需要小心。环境压力(气候变化)以及水和土地资源短缺是困扰生产的主要制约因素。尽管科学和信息技术的进步带来了更加舒适的全球联系,但这些进步也导致了生产实践的变化。因此,蔬菜科学的学生需要了解蔬菜作物生产技术及其管理的最新趋势。课程目标 跟上蔬菜作物生产技术的最新发展和趋势。课程结构如下:编号 模块编号 单元 1. 蔬菜生产的最新趋势 1. 茄科作物 2. 油菜作物 3. 秋葵、洋葱、豌豆和豆类、苋菜和鼓槌菜。 4. 块根作物和葫芦科植物 5. 块茎作物 理论 蔬菜种植的现状和前景;营养、抗氧化和药用价值;气候和土壤是蔬菜生产的关键因素;品种的选择;高科技苗圃管理;水和杂草管理的现代概念;化学品和生长调节剂对生长、产量和品质的生理基础的影响;有机肥、无机肥料、微量营养素和生物肥料的作用;基因型对低和高营养管理的反应,营养缺陷/紊乱及纠正方法;不同的种植制度;覆盖;蔬菜的保护性栽培、集装箱栽培
Abang, MM、Green, KR、Wanyera, NW 和 Iloba, C. (2001) 胶孢炭疽病 Penz 的表征。来自尼日利亚的山药(Dioscorea spp.)。见:Akoroda, AO 和 Ngeve, JC(编辑)《21 世纪的根类作物》。国际热带块根作物协会非洲分会第七届三年一次的研讨会论文集(1998 年 10 月),贝宁科托努。尼日利亚伊巴丹:IITA,第 613-615 页。 Abang, MM、Winter, S.、Green, KR、Hoffmann, P.、Mignouna, HD 和 Wolf, GA (2002) 在尼日利亚引起山药炭疽病的胶孢炭疽病的分子鉴定。植物病理学,51,63–71。Abang, MM、Winter, S.、Mignouna, HD、Green, KR 和 Asiedu, R. (2003) 通过分子分类学、流行病学和群体遗传学方法了解山药炭疽病。非洲生物技术杂志,2,486–496。Aime, MC、Miller, AN、Aoki, T.、Bensch, K.、Cai, L.、Crous, PW 等人 (2021) 如何发布新的真菌物种或名称,版本 3.0。IMA 真菌,12,11。Akem, CN (1999) 尼日利亚山药带的山药枯萎病及其主要原因。巴基斯坦生物科学杂志,2,1106–1109。 Akem, CN (2006) 芒果炭疽病:现状及未来研究重点。《植物病理学杂志》,5,266-273。Akinnusi, OA、Oyeniran, JO 和 Sowunmi, O. (1987) 化学处理对改良山药仓中储存的山药的影响。《尼日利亚储存产品研究所报告》,技术报告,17,69-77。Alleyne, AT (2001) 东加勒比英语岛屿的山药炭疽病 - 疾病管理的成功和研究进展。《热带农业》,75,53-57。Almeida, R. 和 Allshire, RC (2005) RNA 沉默和基因组调控。《细胞生物学趋势》,15,251-258。 Amusa, NA (1997) 尼日利亚西南部山药(薯蓣属)炭疽病症状相关真菌及其在疾病严重程度中的作用。《作物研究》,13,177-183。Amusa, NA (2000) 利用炭疽菌属有毒代谢物筛选抗炭疽病的木薯和山药品种。《真菌病理学》,150,137-142。Amusa, NA、Adegbite, AA、Muhammed, S. 和 Baiyewu, RA (2003) 尼日利亚山药病害及其防治。《非洲生物技术杂志》,2,497-502。 Amusa, NA & Ayinla, MA (1997) 噻菌灵对山药腐烂病菌活性和山药发芽的影响。国际热带植物病害杂志,14,113-120。Amusa, NA、Ikotun, T. 和 Asiedu, R. (1993) 从感染炭疽菌的山药叶中提取植物毒性物质。国际热带植物病害杂志,128,161-162。Arya, RS、Sheela, MN、Jeeva, ML 和 Abhilash, PV (2019) 大山药(Dioscorea alata L.)宿主植物对炭疽病的抗性鉴定。国际当代微生物学与应用科学杂志,8,1690-1696。Azeteh, IN, Hanna, R., Njukeng, AP, Oresanya, AO, Sakwe, PN 和 Lava Kumar, P. (2019) 感染喀麦隆山药(薯蓣属)的病毒的分布和多样性。病毒病,30,526–537。de Bakker, MD, Raponi, M. 和 Arndr, GM (2002) 非致病性和致病性真菌中 RNA 介导的基因沉默。微生物学最新观点,5,323–329。