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以树木为例的“系统方法”植物育种
需要“树木多样性育种”来应对多重全球挑战和趋势 21 世纪的一个关键棘手问题（见词汇表）是如何在支持人类持续发展的同时避开多个地球边界（有些边界已经超越）[1]。树木发挥着至关重要的作用 [2]。除其他积极作用外，它们还可以减缓气候变化、恢复土壤、作为保护生物多样性的生态基质（它们本身也代表着巨大的生物多样性），并作为食物、燃料、纤维、木材等来源为人类提供恢复力和消费选择。支持这些角色的 60 000 多种树种 [3] 占据着许多不同的生产环境，从单一栽培的木材种植园和果园到高度多样化的多功能森林和复杂的农林复合体，并且它们的驯化程度不同，从野生到完全依赖人类进行再生 [4]。它们还往往拥有大型基因库，天然林中遗传变异很大（例如 [ 5 ]），可以通过管理来增强其有益作用，尽管这些遗传资源常常受到森林砍伐和农业景观简单化的威胁 [ 6 ]。
谷物质量的基因组学
摘要：基因组学的快速进步正在提供谷物中质量（营养和功能）遗传基础的工具。这有望通过减少对新品种的广泛最终产品测试的需求，从而允许增加遗传增益率。许多质量特征是相对较新的人类选择的结果，因此很可能仅由几个主要基因控制。这使得鉴定这些基因用于育种选择是育种者的有吸引力的目标。发现基因的示例，这些基因是关键谷物质量属性的主要因素，包括大米的香气和烹饪温度（通过重新测序确定）以及小麦的面包体积和铣削产量（通过转录组分析确定）。将基因组工具扩展到包括野生亲戚在内的更广泛基因库的分析，将使未来可能有助于改善或新颖的谷物质量的等位基因鉴定，并且可能对确保在变化的气候下保留质量至关重要。可能会产生全新的谷物物种。关键词：基因组学，测序，小麦，大米，玉米，大麦，高粱，最终使用质量。
使用基于质谱的新生DNA
探测DNA复制动力学的主要方法是DNA纤维分析，该分析利用胸苷类似物掺入新生的DNA中，然后将DNA纤维的免疫荧光显微镜检查。除了耗时且容易出现实验者偏见外，它不适用于研究线粒体或细菌中的DNA复制动力学，也不适合进行高通量分析。在这里，我们介绍了质谱 - 基于新生DNA（MS波段）的分析，作为DNA纤维分析的快速，无偏，定量的替代方案。在这种方法中，使用三重四极尖串联质谱法对胸苷类似物的结合进行定量。MS波段准确地检测到人类细胞的细胞核和线粒体以及细菌的DNA复制改变。在大肠杆菌DNA损伤诱导基因库中捕获的MS-BAND捕获的复制改变的高通量能力。因此，MS波段可以作为DNA纤维技术的替代方案，并具有对不同模型系统中复制动力学的高通量分析的潜力。
首先了解来自中世纪波斯尼亚的人群的线粒体DNA单倍群预测
抽象的人群遗传研究表明，波斯尼亚 - 黑塞哥维那（B＆H）的种群是欧洲基因库的一部分，但直到现在，有关古代B＆H种群的遗传结构的信息有限。在这方面，我们的研究目的是确定中世纪波斯尼亚人口的线粒体DNA（mtDNA）单倍群的频率和分布。根据中世纪波斯尼亚边界，从位于B＆H的中世纪墓地发掘的三十四个样本在本研究中进行了分析。对MTDNA HVS1区域的测序和RFLP分析进行了单倍群测定。在我们的研究中，所有32个样品均被鉴定为单倍群H，分别在30和2个样品中确定了亚aplogroups H2A和H5。在研究样本和先前对B＆H当代种群的研究之间，H单倍群的频率显着差异，其中H单倍型频率约为当前研究中确定的一半。与B＆H以外的其他中世纪种群相比，H单倍型频率也存在显着差异，而古代B＆H种群与古代
纤维素 分解 微生物 分离 的 初步 研究 .
本研究涉及分离能够产生纤维素酶的微生物，这些纤维素酶在临界条件下将微晶纤维素 (MCC) 转化为纳米纤维素纤维 (NCF)。也就是说，这种传导可以被定义为能够产生此类纤维素酶的最有效的分离物，并且能够在原位条件下将纤维转化为纳米级，而无需任何化学或机械处理。分离物被确认，纤维素分解分离物的选择优先考虑真菌。与其他包括细菌和放线菌的分离物相比，三种分离物具有良好的稳定性。从蚕豆植物根际分离出黄曲霉，并进行了形态学和遗传学鉴定，并在基因库中记录，登录号为 ON428526。该分离物产生的 NCF 长度为 96±4.3 纳米，直径为 22±3.8 纳米，并且具有高结晶度和热稳定性。所研究的分离物（黄曲霉）产生的纤维素纤维的物理化学特性证实了 CNF 具有独特的特性，因为它们表现出极好的稳定性和均匀性。这种生物转化将生产的纤维应用于药物输送等生物医学应用。
作物野生近缘种在现代育种中的应用
全球农业产业面临着满足未来粮食需求的压力；然而，现有的作物遗传多样性可能不足以满足这一期望。基因组测序技术的进步和 300 多种植物参考基因组的可用性揭示了作物野生近缘种 (CWR) 中隐藏的遗传多样性，这可能对作物改良产生重大影响。世界各地有许多移地和原地资源，其中许多具有重要的农学特性，用户必须了解它们的可用性。在这里，我们旨在探索可用的移地/原地资源，如基因库、植物园、国家公园、保护热点和拥有 CWR 种质的清单。此外，我们重点介绍了 CWR 基因组资源的可用性和使用方面的进展，例如它们在泛基因组构建和将新基因引入作物中的贡献。我们还讨论了在农作物野生亲缘植物中使用的现代育种实验方法（例如从头驯化、基因组编辑和快速育种）的潜力和挑战，以及使用计算（例如机器学习）方法加速农作物野生亲缘植物物种在育种计划中的利用，以提高作物适应性和产量。
小家庭，重大影响：RNL助手NLR及其在植物先天免疫中的重要性
通量，活性氧的产生和有丝分裂原激活的蛋白激酶激活[1]。最近的研究表明，2受体系统的相互依赖性和相互增强[2，3]。基于其N末端结构域及其系统发育，NLR在盘绕型圈（CC）结构域，Toll-like/interleukin-1受体耐药性（TIR）结构域中被构成，对白粉病（CC R）的耐药性（CC R）域的耐药性包含NLR，含有NLR，含有AS CNLS，TONLS，the and cnls for and thls for and for and thls from thls＆tnls for and。在拟南芥中（以下称为Arabidopsis），多个PRR和效应子传感NLR（某些CNL和所有测试的TNL）需要存在RNL，也称为Helper NLR，以激活全部免疫力[5，6]。rnls形成一个由2个亚家族组成的小而进化保守的进化枝，活化的抗耐药性1（ADR1）和N需求基因1（NRG1）家族，它们在血管植物的发散之前已有分离[4]。拟南芥基因组径流3 ADR1和2 NRG1全长基因需要完全免疫[7-9]。尽管RNL仅代表大多数被子植物中NLR基因库的一小部分[4，10]，但对于植物而言，它们至关重要。在这里，我们重点介绍了RNL在免疫过程中的功能以及讨论RNL激活机制的最新发现。
基因组DNA和cDNA库
基因组库：基因组库也称为克隆银行或基因库。它是来自单个生物体的DNA的集合，尽管不一定一定包含其整个基因组DNA序列。来自感兴趣的源生物的DNA分为多个片段，并包装在克隆载体中，使每个片段都带有一部分。由于以下原因，可以将矢量DNA插入由λ噬菌体载体而不是质粒矢量制成的宿主生物。整个人类基因组的长度约为3 x 109 bp，而质粒或λ噬菌体载体可能带有多达20 kb的碎片。这将需要1.5 x 105重组质粒或λ噬菌体。将大肠杆菌菌落镀在3英寸的培养皿上时，允许单个菌落隔离的最大数量约为每盘菌落。因此，构建人类基因组文库需要至少700种培养皿。相比之下，可以在典型的培养皿上筛选多达5 x104λ噬菌体鼠疫。这仅需要30培养皿来构建人类基因组文库。λ噬菌体载体的另一个优点是其转化效率比质粒载体高约1000倍。互补DNA（cDNA）：cDNA是mRNA的逆转录酶产物，代表mRNA分离时所有转录基因的编码序列
基因组编辑的潜力从澳大利亚野生水稻亲戚那里捕获多样性
大米是全球的主食和模型作物，可以从野生亲戚的新遗传学引入新的遗传学中受益。在热带世界中，AA基因组基因组中的野生米与驯化的大米密切相关。由于其在驯化大米范围内的地方，澳大利亚野生水稻种群是稻米育种独特特征的潜在来源。这些水稻物种为改进提供了多种基因库，可用于抗压力，耐药性和营养品质等理想性状。但是，它们的特征仍然很差。The CRISPR/Cas system has revolutionized gene editing and has improved our understanding of gene functions.再加上对该物种的基因组信息的增加，可以通过基因组编辑技术来修饰澳大利亚野生水稻中的基因，从而生产新的家养。另外，可以将这些水稻物种的有益等位基因掺入培养的大米中，以改善关键特征。在这里，我们总结了澳大利亚野生水稻的有益特征，可用的基因组信息以及基因编辑的潜力发现和理解新等位基因的功能。此外，我们讨论了这些野生水稻物种的潜在驯化，以实现全球水稻生产的健康和经济利益。
最初发表于：Koller，Teresa；卡门青德，马塞拉；荣格，以斯帖；布伦纳，苏珊娜；主，格哈德；阿姆布鲁斯特，天鹅座；凯勒，比特（2024）。
从野生或相关物种中引入抗性基因是提高小麦品种抗病性的常用策略。Pm17 是一种使小麦具有白粉病抗性的基因。它编码一种 NLR 型免疫受体，几十年前作为 1RS 染色体臂易位的一部分从黑麦渗入小麦。到目前为止，还无法将 Pm17 从其共渗入的黑麦基因中分离出来，因为重组受到抑制。我们在田间测试了过表达 Pm17 而没有任何其他黑麦基因的转基因山鹑小麦。在三个田间季节中，四个转基因事件表现出高水平的 PM17 蛋白积累、强大的白粉病抗性且没有多效性。我们采用了转基因插入和杂交育种相结合的方法来生成共表达 Pm17 和 Pm3 或 Pm17 和 Pm8 的品系。白粉病菌属小麦白粉病菌感染试验证实了 Pm17+Pm3b 和 Pm17+Pm8 系中两种金字塔转基因具有附加的、特定品种的抗性。此外，金字塔系在三个田间季节中表现出很强的白粉病抗性。我们得出结论，来自扩展基因库的过表达 NLR 基因组合拓宽并多样化了小麦的抗病性。