黑豆 [ Vigna mungo (L.) Hepper] 是一种营养丰富的豆科作物,主要生长在南亚和东南亚,其中印度的种植面积最大,那里的黑豆作物受到多种生物和非生物胁迫的挑战,导致产量严重损失。改善遗传收益以提高农场产量是黑豆育种计划的主要目标。这可以通过开发对主要疾病(如绿豆黄花叶病、乌豆叶皱缩病毒、尾孢叶斑病、炭疽病、白粉病)和昆虫害虫(如白蝇、豇豆蚜虫、蓟马、茎蝇和豆象)具有抗性的品种来实现。除了提高农场产量外,结合市场偏好的性状还能确保采用优良品种。黑豆育种计划依赖于有限数量的亲本系,导致所开发品种的遗传基础狭窄。为了加速遗传增益,迫切需要纳入更多不同的遗传物质,以改善育种群体的适应性和抗逆性。本综述总结了黑豆的重要性、主要的生物和非生物胁迫、可用的遗传和基因组资源、潜在作物改良的主要性状、它们的遗传以及黑豆用于开发新品种的育种方法。
我们的目标是开发转基因本氏烟植物,利用瞬时表达系统产生大量有用蛋白质。我们已经创建了可以敲低(RNAi)或敲除(基因组编辑)目标基因的转基因植物。
转座因子 (TE) 是真核生物基因组中不可或缺的组成部分,在基因调控、重组和环境适应中发挥着多种作用。它们在基因组内移动的能力导致基因表达和 DNA 结构变化。TE 是遗传和进化研究的宝贵标记,有助于遗传图谱和系统发育分析。它们还通过促进基因重排(导致新的基因组合)来深入了解生物体如何适应不断变化的环境。这些重复序列对基因组结构、功能和进化有重大影响。本综述全面介绍了 TE 及其在生物技术中的应用,特别是在植物生物学中,由于其广泛的功能,它们现在被认为是“基因组黄金”。本文讨论了 TE 在植物发育中的各个方面,包括其结构、表观遗传调控、进化模式以及它们在基因编辑和植物分子标记中的应用。目标是系统地了解 TE 并阐明它们在植物生物学中的多种作用。
请引用本文:Toda and Okamoto,(2020)。通过将大分子直接递送到水稻卵细胞和受精卵中的基因表达和基因组编辑系统,Bio-protocol 10 (14): e3681。DOI:10.21769/BioProtoc.3681。
该文件计划于 2024 年 1 月 30 日在《联邦公报》上公布,并可在线查阅:https://federalregister.gov/d/2024-01788 和 https://govinfo.gov
许多作者考虑了用于分析来自杂种种群数据的设计(例如Neimann-Sprensen和Robertson,1961年; Soller和Genizi,1978年; Geldermann等,1985; Weller等,1990)。这些方法的缺点是他们一次使用来自单个MARIRW的信息。没有标记将具有统一性的杂合性,因此对于任何给定的标记,有些父亲都会是纯合的,因此是非信息的。这会浪费信息,并在QTL的估计位置中引入偏差可能会有更大的问题。此外,提出的最小二乘方法不能单独估计任何检测到的QTL的位置和效果。最大似然(ML)方法(Weller,1986; Knott and Haley,1992a)可以估计这两种效果,但是通常仅使用单个标记(Weller,1986; Knott; Knott and Haley,1992a and B)估计,位置与标记相对(I.E.可以是它的任何一侧)。
在整个细胞发育中,DNA可能遭受威胁基因组完整性和细胞存活的损害。最有害的病变之一是双链DNA断裂(DSB),因为它可能导致基因组信息的丢失。DSB可能自然发生在细胞代谢期间,也可能是由外部因素触发的(Deriano; Roth,2013)。无论哪种方式,这些损坏都会通过细胞立即修复,主要是通过两种途径:非同源末端连接(NHEJ)或同源指导修复(HDR)。与通过NHEJ进行修复不同,NHEJ仅将裂解的DNA的末端连接起来(请参阅第2章),HDR途径需要存在相同或非常相似的模板,即完整的序列,以准确地修复病变的DNA(Heyer等人,2010年)。提供用于HDR中使用的模板的可能性代表了通过同源重组(HR)途径进行基因编辑的关键元素,该途径可能被利用为几种新的繁殖技术(NBT)之一。
小麦是一种重要的谷物,全球一半人口都食用小麦。小麦面临环境压力,人们使用了不同的技术(CRISPR、基因沉默、GWAS 等)来提高其产量,但 RNA 编辑 (RES) 在小麦中尚未得到充分探索。RNA 编辑在控制环境压力方面具有特殊作用。对不同类型的小麦基因型中的 RES 进行了全基因组鉴定和功能表征。我们通过 RNA 测序分析采用了六种小麦基因型来实现 RES。研究结果表明,RNA 编辑事件均匀发生在所有染色体上。RNA 编辑位点随机分布,在小麦基因型中检测到 10-12 种类型的 RES。在耐旱基因型中检测到的 RES 数量较多。在六种小麦基因型中还鉴定了 A-to-I RNA 编辑(2952、2977、1916、2576、3422 和 3459)位点。基因本体分析后发现,大多数基因参与了分子过程。还检查了小麦中的 PPR(五肽重复序列)、OZ1(细胞器锌指序列)和 MORF/RIP 基因表达水平。正常生长条件使这三个不同基因家族的基因表达出现差异,这意味着不同基因型的正常生长条件可以改变 RNA 编辑事件并影响基因表达水平。而 PPR 基因的表达没有变化。我们使用变异效应预测器(VEP)来注释 RNA 编辑位点,Local White 在蛋白质的 CDS 区域具有最高的 RES。这些发现将有助于预测其他作物的 RES,并有助于小麦抗旱性的发育。
绿色,浅层混合和白色的芽均已筛选以确定切割效率。之后,我们验证了只有白色和淡色的材料的整体平均值约为50%+的编辑效率(板上的白色芽/总芽)。
