细胞分裂素 (CK) 是调节植物生长、发育和应激反应的多面激素。细胞分裂素与改善穗结构和谷粒产量有关,但被细胞分裂素氧化酶 (CKX) 灭活。在这项研究中,我们使用 CRISPR/Cas9 基因编辑在籼稻中开发了一种细胞分裂素氧化酶 2 (Osckx2) 缺陷突变体,并评估了其在缺水和盐度条件下的功能。OsCKX2 功能的丧失通过提高穗组织中的细胞分裂素含量增加了谷粒数量、二次穗分枝和总谷粒产量。在干旱条件下,Osckx2 突变体保存了更多的水并表现出更好的节水特性。通过减少蒸腾作用,Osckx2 突变体对未设置的脱水胁迫表现出比野生型更好的存活反应。此外,Osckx2 通过增强的抗氧化保护系统保持叶绿体和膜的完整性,并在干旱条件下表现出显著改善的光合功能。 OsCKX2 功能对穗粒数和耐旱性有负面影响,而对盐度没有明显影响。这一发现表明,有益的 Osckx2 等位基因可用于育种,以开发具有气候适应能力的高产品种,从而保障未来的粮食安全。
每个人都参与其中。为步行者鼓掌,结交新朋友,分享故事和经历——这是一种真正的社区精神。我并没有过多考虑一年中失去一个晚上的睡眠——从宏观角度来看,参加活动的人往往比我失去的更多。我对任何想在 MoonWalk 做志愿者的人说的是“去做吧!”。即使时间很短,你对步行者来说也非常重要,他们为受癌症影响的人们带来了巨大的改变。”
图 2 玉米雌花序穗的雌性化。AI 玉米穗发育的 SEM。A 未成熟穗显示抑制苞片(SB)腋中 SPM 的规则叶序。B SPM 分成两个 SM。C、D SM 形成两个颖片(GL)原基并产生两个 FM,即上部(UFM)和下部(LFM)。EH UFM 形成花器官原基,心皮的周围细胞形成雌蕊脊(GR),变成称为花丝的长柱头。I 去除 GL 露出 LFM,它也形成花器官原基,但在发育早期中止。JA 从穗尖长出一簇花丝。K 穗中生殖分生组织转变(左)和小穗雌性化(右)的示意图。L,外稃;P,内稃;ST,雄蕊; PI,雌蕊;O,胚珠。比例尺:100 μm。
李坤艳湖南省肿瘤医院 余勤 四川大学华西第二医院 孙涛 辽宁省肿瘤医院 倪穗琴广州市第一人民医院 王淑民首都医科大学北京朝阳医院 元刚 中山大学附属第一医院 强生(中国)投资有限公司代表
摘要。在本次调查中,在印度卡纳塔克邦的 Ponnampet 和 Mandya 地区进行了稻瘟病反应的表型评估,结果表明,IR64、Jaya、KMP153、IR30864、Mandya Sona-1、Mandya Sona-2、KCP- 1、Dodda Byra 和 Malgudi Sanna 等水稻品种易受叶瘟和颈瘟的影响。此外,抗叶瘟的水稻品种如 KMP200、DHMAS70Q164-1b、Karibatta、Coimbatore Sanna 等仅对颈瘟表现出易感反应。相比之下,抗颈瘟的品种如 JyothixBR2655、Punkutt Kodi、Sirsi、222 和 Gangadale 也易受叶瘟的影响。只有一个品种 BR2655 对叶瘟和颈瘟病均表现出抗性。使用简单序列重复标记进行的基因型研究表明,通过分析所选水稻品种和来自不同生态区域的传统水稻品种的抗性基因分布和基因分型,使用等位基因特异性标记鉴定出 20 个主要的稻瘟病抗性基因。20 个主要稻瘟病抗性基因的单个基因频率从 10.34 到 100% 不等。Pi9 和 Pizt 基因中抗性基因分布频率分别较低和较高。本研究结果将有助于通过遗传学研究和植物-病原体相互作用制定提高稻瘟病抗性的策略。
对产量相关性状进行遗传解析可用于通过分子设计育种提高小麦产量。本研究对 245 个小麦品种进行了基因分型,在 7 种环境下测定了 13 个与产量相关的株高、粒重和穗相关性状,利用单基因座和多基因座模型,通过全基因组关联研究 (GWAS) 鉴定了 778 个与这些性状相关的基因座。其中 9 个为主效基因座,还有 7 个为新发现的基因座,包括:Qph/lph.ahau- 7A(株高 (PH) 和叶枕高度 (LPH))、Qngps/sps.ahau-1A(穗粒数 (NGPS) 和穗小穗数 (SPS))、Qsd.ahau-2B.1 和 Qsd.ahau-5A.2(小穗密度 (SD))、Qlph.ahau-7B.2(LPH)、Qgl.ahau-7B.3(粒长 (GL))和 Qsl.ahau-3A.3(穗长 (SL))。通过标记开发、重新 GWAS、基因注释和克隆以及序列变异、单倍型和表达分析,我们确认了两个新的主要基因座,并确定了潜在候选基因 TraesCS7A02G118000(命名为 TaF-box-7A)和 TraesCS1A02G190200(命名为 TaBSK2-1A),它们分别与 PH 相关性状的 Qph/lph.ahau-7A 和穗相关性状的 Qngps/sps.ahau-1A 相关。此外,我们报道了两种有利的单倍型,包括与低 PH 和 LPH 相关的 TaF-box-Hap1 以及与高 NGPS 和 SPS 相关的 TaBSK2-Hap3。总之,这些发现对于提高小麦产量和丰富我们对产量相关性状复杂遗传机制的理解很有价值。
这项研究由伊拉克农业部植物保护局开展,旨在了解在小麦品种 IPA-99 中添加植物生长促进微生物 (PGPM)(巴西安氏螺旋菌、梭形赖氨酸芽孢杆菌、鹰嘴豆根瘤菌 CP-93、荧光假单胞菌、巨大芽孢杆菌和哈茨木霉)作为生物肥料与 25% 矿物肥料的效果。实验室研究包括分离和鉴定赖氨酸芽孢杆菌,该菌在体外与这些微生物之间没有拮抗作用。研究结果表明,T2处理在大多数性状中均表现优异,包括分蘖数(4.00 分蘖株 -1 )、穗长(10.50 cm)、每穗小穗数(19.50 小穗穗 -1 )、百粒重(3.50 g)和每穗粒数(35.43 粒穗 -1 )。该处理在籽粒氮含量(4.870%)、磷含量(1.943%)、钾含量(4.156%)和蛋白质含量(30.43%)等方面也表现出色。除生物产量特性(处理T5(62.30 g株 -1 )优于处理T1(23.10%))和收获指数(处理T2)外,T2优于所有处理。但是,它们与处理T2之间并无显著差异。关键词:小麦、梭形芽孢杆菌、生物肥料、PGPM、生长和产量性状 主要发现:梭形芽孢杆菌作为生物肥料处理,结合 25% 的推荐矿物肥料剂量,显著提高了小麦的生长和产量参数。此外,生物肥料还增加了小麦植株中 NPK 的利用率。
全球气温上升导致温室内芒果 ( Mangifera indica L. ) 的种植面积扩大,尤其是在韩国南部。然而,芒果树过度的营养生长会阻碍生殖生长和果实生产,对温室种植构成挑战。花芽分化过程中赤霉素 (GA) 水平过高会阻碍这一过程,减少开花和结果。这项先导研究调查了已知的 GA 抑制剂多效唑 (PBZ) 和调环酸钙 (Pro-Ca) 对温室条件下生长的芒果树花芽分化和穗发育的影响。设立了两个处理组:PBZ 一次和两次(22.9% 悬浮浓缩液中 1,500 ppm)以及 Pro-Ca 一次和两次(20% 悬浮浓缩液中 500 ppm)。处理于 2022 年 7 月进行,在夏季修剪后枝条变硬后进行,恰逢花芽分化诱导期(2022 年 11 月中旬至 2023 年 1 月中旬)。在此期间,平均温度和平均相对湿度分别为 13.4°C 和 62%。通过七个阶段观察到生殖生长变化。PBZ 一次和两次处理最快达到第 2 阶段(花芽起始),其次是 Pro-Ca 一次和两次,以及对照组,均在四天内完成。值得注意的是,处理和对照之间的结果没有显著差异。关于穗特征,PBZ 两次产生的穗最长,而 Pro-Ca 两次产生的穗最短。然而,所有组的穗宽度保持相似。研究结果表明,PBZ 两次、Pro-Ca 一次和 Pro-Ca 两次处理可有效促进花芽分化并根据生长特性提高穗质量。此外,随后的 GC-MS 分析和热图分析发现,所有样品(包括对照组和处理组)中都存在八种关键代谢物,这些代谢物均与芒果开花反应有关。总体而言,GA 抑制剂在诱导花芽分化方面表现出良好的效果。
玉米:美国人熟知并喜爱的作物……或者至少我们是这么认为的。现代玉米看起来与其原始形态——一种名为大刍草的野草——如此不同,你很难认识到这两种植物有关联。经过数千年的定向进化,大刍草的小穗和难以消化的谷粒进化成了玉蜀黍的大穗,每个穗上有多达 500 颗多汁的谷粒(图 1)。1 玉米只是人类主导植物进化的一个例子;自文明开始以来,我们就一直在驯化和栽培农作物品种。虽然用于选择性育种植物的技术随着时间的推移而变得越来越先进,但基本原理仍然是一样的——利用物种中现有的变异来增加我们认为“理想”性状的流行率,比如玉米的穗更大。从历史上看,这是通过连续的育种实现的;今天,借助强大的基因组编辑工具,我们能够用更少的时间和精力获得相同(甚至更显著)的结果。
摘要 在两个农业季节中,进行了一项田间试验,以量化本地细菌接种剂对不同氮 (N) 施肥量下小麦作物生长、产量和品质的影响。小麦在实验技术转移中心 (CETT-910) 的田间条件下播种,该中心是来自墨西哥索诺拉州亚基谷的代表性小麦作物区。试验采用不同剂量的氮 (0、130 和 250 kg N ha −1 ) 和细菌联合体 (BC) (枯草芽孢杆菌 TSO9、B. cabrialesii subsp. tritici TSO2 T 、枯草芽孢杆菌 TSO22、B. paralicheniformis TRQ65 和 Priestia megaterium TRQ8) 进行。结果表明,农业季节影响叶绿素含量、穗大小、每穗粒数、蛋白质含量和全麦粉黄度。在施用 130 和 250 kg N ha −1(常规氮肥剂量)的处理中,叶绿素和归一化植被指数 (NDVI) 值最高,冠层温度值较低。氮肥剂量影响小麦黄色浆果、蛋白质含量、十二烷基硫酸钠 (SDS) 沉降量和全麦粉黄度等品质参数。此外,在 130 kg N ha −1 的施用量下,施用本地细菌联合体可使穗长和每穗粒数增加,从而提高产量(与未接种处理相比,每公顷增产 1.0 吨),且不影响谷物品质。总之,使用这种细菌联合体有可能显著促进小麦生长、产量和品质,同时减少氮肥施用,从而为提高小麦产量提供一种有前途的农业生物技术替代方案。