小麦是全球粮食安全的重要贡献者,为了养活不断增长的人口,小麦需要进一步改良。功能遗传学和基因组学工具可以帮助我们了解不同基因的功能并设计有益的变化。在这项研究中,我们使用启动子捕获分析对四倍体小麦品种 Kronos 的 1,513 株诱变植物中所有高置信度注释基因上游 2 kb 区域进行测序。我们鉴定了 430 万个诱发突变,准确率为 99.8%,突变密度为每 kb 41.9 个突变。我们还将 Kronos 外显子组捕获读数重新映射到 Chinese Spring RefSeq v1.1,鉴定了 470 万个突变,并预测了它们对注释基因的影响。使用这些预测,我们鉴定出的非同义替换比原始研究多 59%,截断突变多 49%。为了展示启动子数据集的生物学价值,我们选择了 VRN - A1 春化基因启动子内的两个突变。这两个突变都位于转录因子结合位点内,显著改变了 VRN - A1 的表达,一个突变减少了每个穗的小穗数量。这些公开可用的测序突变数据集提供了快速且廉价的途径,可以获取大多数小麦基因启动子和编码区中诱导的变异。这些突变可用于了解和调节基因表达和表型,用于基础和商业应用,有限的政府监管可以促进部署。这些突变集合与基因编辑一起,为加速这种经济重要作物的功能遗传研究提供了宝贵的工具。
Inga Berre(挪威卑尔根大学) Branko Bijeljic(英国伦敦帝国学院) Wietse Boon(瑞典皇家理工学院) Giuseppe Brunetti(奥地利 BOKU 大学) Matteo Camporese(意大利帕多瓦大学) Jesus职业生涯(IDAEA-CSIC,西班牙) Valentina Ciriello(意大利博洛尼亚大学) Holger Class(德国斯图加特大学) Alessandro Comolli(比利时布鲁塞尔自由大学) Marco Dentz(西班牙 IDAEA-CSIC) Sarah Gasda(挪威 NORCE 能源公司) Sebastian Geiger(荷兰代尔夫特理工大学) 德谟克利特大学希腊色雷斯)阿诺齐堡Gualbert Oude Essink(荷兰德尔塔勒斯) Vittorio Di Federico(意大利博洛尼亚大学) Bernd Flemisch(德国斯图加特大学) 黄穗亮(中国南开大学) Rainer Helmig(中国斯图加特大学) 德国) Diederik Jacques( SCK 中心,比利时) Elchin Jafarov(美国伍德韦尔气候研究中心) Jaromir Jakacki(波兰 PAS 海洋研究所) Beata Jaworska-Szulc(波兰格但斯克理工大学) Eirik Keilegavlen(挪威卑尔根大学) Stefan Kollet(于利希研究中心,德国))洛朗·拉萨巴特尔(LEHNA, ENTPE,法国) Chunhui Lu(河海大学,中国) Andrea Marion(帕多瓦大学,意大利) Arash Massoudieh(美国天主教大学,美国)
作者 Ana Paula Aguiar、Lars Berg、Avit Bhowmik、John Biberman、Benigna Boza-Kiss、Anita Breuer、Daniela Buscaglia、Sebastian Busch、Lorenza Campagnolo、Ilan Chabay、Geoff Clarke、David Collste、Sarah Cornell、Felix Creutzig、Ines Dombrowsky、Kristie L. Ebi、Oreane Edelenbosch、Jae埃德蒙兹、藤森真一郎、欧文·加夫尼、安妮·古洪、阿努尔夫·格鲁布勒、赫尔穆特·哈伯尔、长谷川智子、蒂娜·海哈、汉娜·珍妮切克、龟井美穗、彼得·科尔普、朱莉娅·莱宁格、赫尔曼·洛策-坎彭、大卫·麦科勒姆、阿波罗尼亚·米奥拉、拉亚·默里、克里斯穆塔拉克、迈克尔·奥伯斯坦纳、肖纳利帕乔里、西蒙·帕金森、亚历山大·波普、乔安娜·葡萄牙·佩雷拉、胡安·曼努埃尔·普亚纳、维雷娜·劳兴瓦尔德、康斯坦丁·鲁赫、罗伯托·谢弗、波林·谢尔比克、约恩·施密特、吉多·施密特-特劳布、塞缪尔·塞勒斯、乔治·森佩霍、乌诺·斯维丁、阿萨纳西奥斯·瓦菲、赫勒尔·范索斯特、加里·维尔伯格、吉英和田,卡罗琳·齐姆
大部分场地被茂密的干草地覆盖 干草地和草地边缘 (GS2) 干草地和草地边缘 (GS2) 干草地和草地边缘 (GS2) 干草地和草地边缘 (GS2)。由于割草不规律且没有清除任何杂草,该地区主要由高大的多年生草本植物和阔叶草本植物组成,例如大豕草 Heracleum spondilium 、Alexanders Smyrnian duastrum 和 Cow Parsely Anthriscus sylvestris 。场地东部的大部分茂密草地正逐渐被蕨类植物 Pteridium aquilinum 和黑莓 Rubus fructiosus 所取代。西部草原场中心部分是物种最丰富的区域,干地干地干地石灰质石灰质石灰质石灰质GGGG草原(GS1)草原(GS1)草原(GS1)草原(GS1),该区域与 1990 年代后期作为拟议开发的一部分被移除表土的区域相对应。这片贫瘠土地上的植被支持着四种兰花,与欧盟栖息地指令附件 1 列出的“富含兰花的石灰质草原”栖息地有着密切的联系。兰花相继出现,金字塔兰 Anacamptis pyramidalis 在五月中旬最先开花,随后是紫沼泽兰 Dactylorhiza incarnata subsp incarnata。然后 Dactylhoriza sp. 大量出现,有超过 50 个花穗。蜂兰 Ophrys apifera 在 6 月份的两周内开花并结籽。草原上长满了毛茸茸的 Vicia hirsuta、黄花菜 Rhinanthus minor 和红花菜 Odontites vernus,此外还有更高大、生长旺盛的植物,尤其是常见的鸟足三叶草 Lotus corniculatus、普通矢车菊 Centaurea nigra 和红羊茅 Festuca rubra。由于该地点靠近大海,因此这里还有海车前草 Plantago maritima、Thrift America maritima 和细蓟 Carduus tenuiflorus。
Rahul Raj、Umesha C 和 Pranav Kumar DOI:https://doi.org/10.33545/26174693.2024.v8.i7Si.1606 摘要 田间试验于 2023 年喀里夫季节在农学系作物研究农场进行。实验采用随机区组设计,共十个处理,重复三次。处理细节如下:T 1:磷 40 千克/公顷 + 纳米尿素 1 毫升/升,T 2:磷 60 千克/公顷 + 纳米尿素 1 毫升/升,T 3:磷 80 千克/公顷 + 纳米尿素 1 毫升/升,T 4:磷 40 千克/公顷 + 纳米尿素 3 毫升/升,T 5:磷 60 千克/公顷 + 纳米尿素 3 毫升/升,T 6:磷 80 千克/公顷 + 纳米尿素 3 毫升/升,T 7:磷 40 千克/公顷 + 纳米尿素 4 毫升/升,T 8:磷 60 千克/公顷 + 纳米尿素 4 毫升/升,T 9:磷 80 千克/公顷 + 纳米尿素 4 毫升/升和对照地块。试验结果表明,施用 60 kg/ha 磷肥和 4 ml/l 纳米尿素(处理 8)可显著提高植株高度(202.00 cm)、最大植株干重(310.00 g/plant)、最大作物生长率(27.00 g/m 2 /day)、每穗最大行数(12.93)、行粒数(22.67)、种子指数(22.70 g)、籽粒产量(5.54 t/ha)、秸秆产量(9.92 t/ha)、收获指数(35.86%)。关键词:玉米,磷,纳米尿素,生长和产量。介绍玉米(Zea mays L.)是继水稻和小麦之后最重要的谷物作物之一,在全球农业中占有突出地位。在印度,玉米仅次于水稻和小麦,位居第三。在印度,玉米用于谷物和饲料,以及家禽和牛饲料混合物的成分和其他工业用途。玉米也称为玉蜀黍,是世界上最重要和最具战略意义的作物之一。其原产地是墨西哥(中美洲)。它是一种 C4 植物,被称为“谷物皇后”,因为它具有高生产潜力和跨季节的广泛适应性。它高效利用太阳能,具有巨大的增产潜力,被称为“奇迹作物”。玉米通过优质蛋白质在确保粮食安全和营养安全方面发挥着至关重要的作用。玉米的营养成分(每 100 克)如下:蛋白质 4 克。碳水化合物 30 克,膳食纤维 3.5 克,脂肪 1.5 克,糖 3.6 克,钙 4 毫克,锌 0.72 毫克等。(Dragana 等人,2015 年)[8]。玉米植株的每个部分都具有经济价值(谷粒、叶子、茎秆、穗和穗轴),都可用于生产各种食品和非食品产品。全球 170 多个国家种植玉米,面积达 1.88 亿公顷,产量达 14.23 亿公吨。自 2005 年以来,印度玉米种植面积位居第四位,为 989 万公顷,年产量为 3165 万吨,位居第六。在印度各邦中,中央邦和卡纳塔克邦的玉米种植面积最高(各占 15%),其次是马哈拉施特拉邦(10%)、拉贾斯坦邦(9%)、北方邦(8%)、比哈尔邦(7%)、特伦甘纳邦(6%)。目前,印度生产的玉米 47% 用于家禽饲料,13% 用于牲畜饲料,13% 用于食品,淀粉工业消耗约 14%,加工食品占 7%,6% 用于出口和其他用途。(IIMR,2021 年)。磷的应用会影响植物的生长行为。它是生长、糖和淀粉的利用、光合作用、细胞核形成和细胞分裂、脂肪和蛋白形成所必需的。光合作用和碳水化合物代谢产生的能量储存在磷酸盐化合物中,供以后生长和繁殖使用(Ayub 等人,2002 年)[5]。它在植物体内很容易转移,随着植物细胞的形成,从较老的组织转移到较年轻的组织
摘要 Ficus pseudopalma 俗称菲律宾榕、龙血树榕或棕榈叶榕,是桑科的一种本土物种。由于其外观类似棕榈树,当地人将其称为 Lubi-lubi 或 Niyog-niyogan,它作为观赏植物、食物来源和药用资源具有重要的民族植物学价值。鉴于其特有地位,繁殖 F. pseudopalma 对于保护、生物多样性保护和维持生态系统健康至关重要。本研究旨在确定最有效的 F. pseudopalma 茎插繁殖介质以支持这些工作。采用完全随机设计 (CRD),每个处理重复 10 次。从健康母株中收集 10 厘米长的茎插,其中 40 多个插条用作种植材料。准备了三种繁殖培养基:M1(表土、泥炭和锯末,比例为 1:1:1)、M2(表土和沙子,比例为 1:3)和 M3(表土和蒸干稻壳,比例为 1:1)。插穗培育 50 天,在此期间及之后收集根系和芽系发育数据。进行统计分析,包括方差分析和 Bonferroni 调整的事后检验,显著性水平为 P<0.05,以评估结果。研究结果表明,表土、泥炭和锯末的组合(M1)是最有效的繁殖培养基,与对照培养基(M0)相比,其显著促进了根系和芽系的生长。虽然含有表土和沙子的培养基(M2)和含有蒸干稻壳的表土(M3)支持植物生长,但它们的表现不如 M1 显著。有趣的是,虽然 M1 与对照有显著差异,但其他培养基组合在大多数生长参数上没有显著差异。总之,M1 成为 F. pseudopalma 茎插的最佳繁殖培养基,为提高繁殖成功率提供了一种实用方法。本研究通过确定支持这种特有物种生长和可持续性的有效栽培技术,为菲律宾本土植物的保护策略做出了贡献。关键词:无花果、栽培、参数、最佳培养基、生长
在谷物价值链中,影响谷物加工、生产、质量和安全的关键因素之一是真菌病原体和真菌毒素的发生。准确鉴定这些真菌病原体对于有效的疾病管理实践至关重要。本研究有三个项目目标。第一个目标是开发一种快速鉴定引起谷物镰刀菌穗枯病 (FHB) 和锈病的真菌的方法。第二个目标是调查 FHB 病原体种群变化的原因,包括禾谷镰刀菌的优势地位以及产生 3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇 (3ADON) 毒素的基因型相对于其他真菌种类和产生 15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇 (15ADON) 毒素的基因型。最后一个目标是研究小麦对不同禾谷镰刀菌分离株的宿主抗性。利用 MALDI-TOF 质谱法,通过基于蛋白质的物种特异性生化谱,成功地实现了真菌的快速鉴定,这是一种快速且经济有效的微生物鉴定方法。该方法已通过从感染的大麦、燕麦和小麦中分离出的镰刀菌和锈病菌种进行了验证。目前正在通过研究导致禾谷镰刀菌 3ADON 基因型占主导地位的因素来解决第二个目标。对产生 15ADON 和 3ADON 的两个代表性禾谷镰刀菌分离株进行的比较基因组学分析,已鉴定出一组可能与产生 3ADON 的基因型占主导地位有关的基因。CRISPR-Cas9 基因编辑正被用于在这些基因内创建靶向突变,并将产生的突变体与野生型分离株在体外和体内进行比较。最终目标是测试 5 个小麦品种(AAC-Tenacious、AAC-Brandon、CDC-Landmark、CDC-Stanley 和 CDC-Teal)对同两种禾谷镰刀菌分离物的抗性,包括单独接种和联合接种。本研究的结果将有助于改善谷物加工、生产、质量和安全,从而造福整个谷物价值链。
由于人口不断增长,粮食安全问题变得十分重要。作为固着生物,植物已经进化出复杂的机制来应对病原体。植物的生长发育需要营养物质的获取和运输,这些营养物质介导植物细胞信号传导并激活促生长和/或抗病原体基因的表达。营养物质,包括糖和氨基酸,是高产作物生产所必需的,但也与植物-微生物相互作用密切相关。微生物利用多种策略来适应植物,包括增强根细胞表面以吸收营养、竞争环境营养、劫持植物营养以及改变细胞营养运输和信号传导。这些有益或有害的影响会导致植物微生物群的转变。因此,分析营养物质在植物防御中的作用对于提高施肥效率至关重要。镰刀菌穗枯病 (FHB) 严重威胁小麦的质量和产量。赵等人。对抗性基因型苏麦3号和感病基因型山农20接种禾谷镰刀菌后代谢产物进行了分析,结果表明,不同品种间部分氨基酸含量发生了明显变化,外源施用脯氨酸(Pro)和丙氨酸(Ala)可增强小麦对禾谷镰刀菌的抗性,而外源施用半胱氨酸(Cys)则加重小麦的感病性,说明小麦的氨基酸代谢与抗性密切相关。尖镰孢菌是引起烟草根腐病的主要病原菌,严重影响烟草的生长。200F 的毒力测定 . oxysporum 菌株的鉴定以及表达模式的鉴定表明基因与毒力水平呈正相关,并表明 ATP 合成酶基因通过抑制烟草中糖最终输出转运蛋白 (SWEETs) 的表达水平对 F. oxysporum 的毒力很重要 [Gai et al.]。根结线虫 Meloidogyne incognita 感染显著改变了拟南芥中 SWEETs 的表达水平。组织学和遗传分析表明,M. incognita 感染诱导 AtSWEET1 在瘿中特异性表达,突变
尽管多年来它有过各种各样的名字,但目前这才是真正有效的名称。 Koernicke(1873 年)和 Koernicke 和 Werner(1885 年)对小麦进行了迄今为止最完整的分类,并创建了小麦属不同种类的植物变种。 1915 年(5),Flaksberger 发表了一篇有关俄罗斯小麦的长篇著作。然而,正是瓦维洛夫 (27) 在 1916 年对伊朗北部的考察中,收集并研究了代表小麦所有物种和品种的最大数量的材料,确定了这种草的不同起源中心。 1921 年(19),英国的珀西瓦尔(Percival)因其关于小麦的经典著作,而将自己的名字列入了小麦分类学家之列。 1923 年(28),俄罗斯的瓦维洛夫 (Vavilov) 为他的植物育种研究所组织了最完整的小麦收集工作,通过在俄罗斯全境和其他国家进行长期收集。他的收藏品达31,000件标本,涵盖680个品种,超过了英国珀西瓦尔组织的收藏。通过将他的差别系统学方法应用于这种丰富材料的研究,并进一步借助细胞学和遗传数据,瓦维洛夫为小麦的植物地理知识建立了新的基础。 1927 年,智利的 Opazo (16) 发表了有关该国小麦种植和分类的信息。 1929 年(10),阿根廷的 Klein 对 12 个品种的特征进行了研究,观察了通过谷粒特征识别它们的可能性。 1933 年(25),葡萄牙的 Vasconcelos 描述并系统化了大多数本国和引进的小麦栽培类型。 1934 年,阿根廷的 Cios (4) 和 Hirschhorn (7) 发表了小麦品种鉴定的结果,前者利用形态特征,后者利用 1% 石炭酸对种子、穗和茎秆的作用。 1935 年(6),Flaksberger 发表了对世界各地小麦物种和品种的起源和分类进行长期研究后获得的新成果。 1939 年,阿根廷的 Horovitz (8) 描述了 92 个最重要的商业品种,并将其列入分类表;1940 年 (18),Patron 描述了另外 35 个品种。 1942 年,美国的 Clark 和 Bayles (3) 发表了关于 16 个不同物种的 212 个变种的大量研究成果。在葡萄牙,Vasconcelos 于 1943 年 (26) 开始出版一部著作,更新葡萄牙小麦的系统分类,以符合 Flaksberger 于 1935 年发布的新分类概念 (6)。 Paiva 于 1947 年 (17) 研究了南里奥格兰德州的小麦分类,在巴西首次对这种草进行了系统的研究。 1948 年,葡萄牙的 Beliz (2) 继承了 Vasconcelos 的工作,发表了 10 个小麦新品种的描述。
表 3.1. 2022 年和 2023 年南达科他州布鲁金斯、米勒和海莫尔整个生长季 (GP) 收集的每月降雨量和温度数据。 ........................................................................................................... 30 表 3.2. 东部和中部 SD 种植前的土壤物理和化学特性 ........................................................................................................................... 31 表 4.1. 2022 年和 2023 年南达科他州布鲁金斯、米勒和海莫尔向日葵生长度日(基准 6.7 °C)。 ........................................................................................................... 40 表 4.2. 2022 年和 2023 年布鲁金斯不同氮肥施用率和位置下的 V-10、R-8 阶段叶片叶绿素含量(2022 年)、R-1 和 R-5 阶段叶片叶绿素含量(2023 年)、植物高度(cm)和茎直径(mm)。 ........................................................................................... 46不同氮肥施用量下向日葵 V-10 阶段叶片叶绿素含量的放置分析 Brookings 2022。 ......................................................................................... 46 表 4.4. 不同氮肥施用量下向日葵株高(cm)、茎直径(cm)的放置分析 Brookings 2023。 ............................................................................................. 47 表 4.5. 不同氮肥施用量和放置条件下 V-10、R-8 阶段(2022)的叶片叶绿素含量,R-1、R-5 阶段(2023)的叶片叶绿素含量,植物高度(cm) Miller 2022 和 Highmore 2023................ 48 表 4.6. 不同氮肥施用量和放置条件下平均 NDVI 对 Brookings 2022 和 2023 的影响。 ............................................................................................. 51表 4.8. 2022 年和 2023 年 Miller 和 Highmore 不同 N 施肥量和位置对平均 NDVI 的影响。 ........................................................................................... 52 表 4.8. 2022 年 Brookings 和 2022 年 Miller 不同 N 施肥量对平均 NDVI 的影响的放置分析。 ........................................................................... 53 表 4.9. 2022 年和 2023 年 Brookings 不同 N 施肥量和位置下向日葵的头直径(cm)、百粒重(克)、种子产量(kg ha -1 )、蛋白质浓度(g kg -1 )、油浓度(g kg -1 )和油产量(kg ha -1 )。 ............................................................................. 64 表 4.10. 2022 年 Brookings 不同 N 施肥量下向日葵的产量(kg ha -1 )和蛋白质浓度(g kg -1 )的放置分析。 ........................................................... 65穗直径(厘米)、百粒种子重量(克)、种子产量(千克/公顷)、Miller 2022 和 Highmore 2023 在不同氮肥施用量和地点下向日葵的蛋白质浓度(g kg -1 )油浓度(g kg -1 )和油产量(kg ha -1 )。 ............................................................................................................................. 66 表 4.12. 氮肥成本、葵花籽价格、经济最佳施氮量(EONR)。 ........................................................................................................................................... 67 表 4.13. Brookings 2022、Miller 2022、Brookings 2023 和 Highmore 2023 的收获后茎秆氮含量(kg ha -1 )。 ........................................................................................... 69 表 4.14. Brookings 2022 和 2023 深度(0-15 和 15-30 cm)的收获后土壤 NO 3 µg g -1 和 NH 4 µg g -1。 ......................................................................................................... 71 Miller 2022 和 Highmore 2023 深度(0-15 和 15-30 cm)处收获后土壤 NO 3 (µg g -1 ) 和 NH 4 (µg g -1 )。............................................................................. 72
