摘要:小麦和大麦是全球种植的主要谷物作物,是世界三分之一人口的主食。然而,由于巨大的生物应力,年产量显着降低了30-70%。最近,在控制小麦和大麦病原体中,有益细菌的加速使用已获得突出。在这篇综述中,我们合成了有关有益细菌的信息,具有针对主要大麦和小麦病原体的保护能力,包括法式毛,tritici tritici和pyremophora teres。通过总结对参与植物 - 病原体相互作用的分子因素的一般见解,我们在一定程度上证明了有益细菌与植物防御小麦和大麦疾病有关的手段。在小麦上,许多杆菌菌株主要降低了法付乳杆菌和Z. tritici的疾病发生率。相比之下,在大麦上,一些假单胞菌,杆菌和帕拉伯克霍尔德属的效率。已针对P. teres建立。尽管描述了这些菌株的几种作用模式,但我们强调了芽孢杆菌和假单胞菌次级代谢产物在介导直接拮抗作用并诱导对这些病原体的抗性中的作用。此外,我们提出了确定有益细菌/分子的作用方式,以增强基于溶液的作物保护策略。此外,在众多实验之间存在明显的不一致,这些实验证明了抑制疾病的影响,并将这些成功转化为商业产品和应用。显然,谷物疾病保护的领域留下了很多供探索和发现的东西。
植物使用复杂的免疫系统来感知病原体感染并以严格控制的方式激活免疫反应。在大麦中,HV WRKY2充当了抗白粉病真菌的大麦疾病耐药性的阻遏物,blumeria graminis f。 sp。hordei(bgh)。然而,HV WRKY2在其DNA结合和抑制剂函数及其靶基因中的分子特征未经表征。我们表明,HV WRKY2的W-box结合需要完整的WRKY结构域和75个氨基酸的上游序列,并且HV WRKY2 W-box结合活性与其在疾病耐药性中的抑制剂功能有关。染色质免疫沉淀(芯片) - seq分析鉴定了一种假定的壳蛋白受体基因HVCEBIP,作为过表达转基因大麦植物中HV WRKY2的靶基因。chip-qPCR和电泳迁移率转移测定法(EMSA)验证了HV WRKY2与HVCEBIP启动子中含有W-box的序列的直接结合。HV Cebip积极调节大麦对BGH的抵抗力。我们的发现表明,HV WRKY2通过直接靶向与病原体相关的分子模式(PAMP)识别受体基因来抑制大麦的基础免疫力,这表明HV CEBIP和可能的金属蛋白信号传导在大麦PAMP PAMP触发的免疫反应中对BGH感染的免疫反应。2022年中国作物科学学会和CAAS作物科学研究所。 Elsevier B.V.的发布服务代表KEAI Communications Co. Ltd. 这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。2022年中国作物科学学会和CAAS作物科学研究所。Elsevier B.V.的发布服务代表KEAI Communications Co. Ltd.这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
摘要:黑色素蛋白是通过长时间和强烈的加热在食品中生产的最终的maillard反应产物(蛋白质 - 碳水化合物复合物)。我们评估了大麦麦芽中黑色素蛋白消费对肠道菌群的影响。七十只小鼠分为五组,在那里对照组消耗非黑素蛋白麦芽饮食,而其他组则以25%的增量为25%至100%的黑色素麦芽糖。粪便进行采样,并使用V4细菌16S rRNA扩增子测序和短链脂肪酸(SCFA)确定菌群。发现黑色素蛋白增加会导致肠道微生物蛋白质发散显着,并支持持续的SCFA产生。dorea,振荡杆菌和静脉曲张的相对丰度减少了,而乳酸杆菌,帕拉索氏菌,阿克氏菌,双杆菌和barnesiella则增加了。双杆菌属。和Akkermansia spp。在消耗黑色素素量最高的小鼠中显着增加,这表明益生元的潜力显着。
大麦(Hordeum vulgare)是最广泛的谷物作物之一,具有5.1GBP的大基因组。通过各种国际合作,该基因组最近通过利用可用的遗传资源和基因组资源进行了对染色体规模进行审查和组装。在世界范围内收集并保存了许多野生和耕种的大麦配件。这些加入对于获得多种自然和诱发的大麦变种至关重要。Barley Bioresource项目旨在根据纯化的种子和大量收集的加入的DNA样品研究该作物的多样性。该项目的长期目标是为全球主要的大麦加入的基因组序列提供基因组序列。鉴于技术局限性,已经采用了一种策略来建立选定数量的加入的外显结构,并对几个主要代表物的基因组进行高质量的染色体规模组装。对于未来项目,有效的注释管道对于确定基因组和基因的功能以及将此信息用于基于序列的数字大麦育种至关重要。在本文中,作者审查了现有的大麦资源及其应用程序,并讨论了大麦基因组学研究的未来方向。
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可,根据 提供(未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者,此版本于 2020 年 1 月 8 日发布。;https://doi.org/10.1101/2020.01.07.897280 doi:bioRxiv 预印本
在过去几年中,在植物中使用基于RNA的CAS9基因组编辑的进展一直很快。基因组编辑的理想应用是基因靶向(GT),因为它允许广泛的精确修饰。但是,这仍然是不具备的,尤其是在关键农作物中。在这里,我们使用Planta策略描述了CAS9目标位置的成功,可遗传的基因靶向,但使用小麦矮人病毒复制品未能实现相同的方法,以增加维修模板的拷贝数。没有复制子,我们能够删除目标基因的150 bp的编码顺序,同时将框架内麦克利融合在一起。从14种原始转基因植物开始,两家植物似乎具有所需的基因靶向事件。从其中一种T0植物中,确定了三个独立的基因靶向事件,其中两个是可遗传的。当包括复制子时,产生了39种T0植物,并显示为修复模板的高拷贝数。然而,尽管与非修复策略相比,T1筛选的17条线没有引起显着或可遗传的基因靶向事件。调查表明,复制子方法创建的高拷贝数量的高拷贝数导致假阳性PCR结果,在序列水平上与GT研究广泛使用的连接PCR屏幕中的真实GT事件无法区分。在成功的非修复方法中,在T1中获得了可遗传基因靶向事件,随后,发现T-DNA与靶向基因座有关。因此,靶标和供体位点的物理接近可能是成功基因靶向的一个因素。
抽象斑点斑点(SB)是一种普遍的大麦叶子疾病,是由半野生真菌病原体索罗基尼亚人引起的。主要发生在全球潮湿的生长区域中,SB可能导致高达30%的收益率损失。遗传抗性仍然是疾病管理的最有效策略;然而,尽管先前鉴定出主要的抗性基因座,但大多数澳大利亚大麦品种都表现出敏感性。这项研究调查了澳大利亚大麦育种计划中的遗传结构潜在的斑点斑点抗性。连续两年使用单个分生孢子(SB61)在幼苗和成人生长阶段进行了抗药性。总共将337条大麦线与16,824个多态性飞镖seq™标记物一起键入。采用了两种映射方法:全基因组关联研究(GWAS)和基于单倍型的局部基因组估计值(局部GEBV)方法。两种方法都鉴定出在3H和7H铬的两个主要抗性相关区域,在跨生长阶段有效。此外,基于单倍型的局部GEBV方法揭示了GWAS未检测到的1H,3H和6H的抗性相关区域。单倍型堆叠分析强调了7H区域与其他抗药性单倍型相结合时,7H区域对成人植物抗性的批评作用,表明by-Gene的相互作用显着,并突出了斑点斑点耐药性的复杂,定量性质。这项研究证实了澳大利亚大麦繁殖种群中关键阻力基因座的存在,为斑点抗性抗性的遗传结构提供了新的见解,并强调了通过单倍型堆叠和全基因组预测方法增强抵抗力的潜力。
摘要:非生物胁迫,主要干旱,热,盐度,冷和水槽,对谷物作物产生不利影响。他们限制了全球大麦生产,并造成巨大的经济损失。在大麦中,多年来已经确定了各种应力下的功能基因,并且随着现代基因编辑平台的引入,对压力耐受性的遗传改善已经发生了新的转变。尤其是,簇状的定期间隔短的短质体重复序列(CRISPR)/CRISPR相关蛋白9(CAS9)是一种可靠且多功能的工具,用于精确的突变创造和性状改进。在这篇综述中,我们强调了受压力影响的地区以及主要大麦生产商之间的相应经济损失。我们将约150个与应激耐受性相关的关键基因整理成一个物理图,以进行潜在的繁殖实践。我们还概述了针对目标性状修改的精确基础编辑,主要编辑和多重技术的应用,并讨论了当前的挑战,包括高通量突变体基因型和基因型依赖性在遗传转化中以促进商业繁殖。列出的基因抵消了诸如干旱,盐度和营养缺乏等关键应力,并且各个基因编辑技术的潜在应用将提供对大麦改善气候弹性的洞察力。
大麦 Mla 基因座含有功能多样化的基因,这些基因编码细胞内核苷酸结合的富含亮氨酸重复受体 (NLR),并赋予针对活体营养和半活体营养真菌病原体的菌株特异性免疫力。在本研究中,我们分离了一个大麦基因 Scs6 ,它是 Mla 基因的等位基因变体,但赋予对死体营养真菌 Bipolaris sorokiniana 分离株 ND90Pr (Bs ND90Pr) 的敏感性。我们生成了 Scs6 转基因大麦品系,并表明 Scs6 足以赋予天然缺乏受体的大麦基因型对 Bs ND90Pr 的敏感性。 Scs6 编码的 NLR(SCS6)被 Bs ND90Pr 产生的非核糖体肽(NRP)效应物激活,从而诱导大麦和本氏烟细胞死亡。MLA 和 SCS6 之间的域交换表明,SCS6 亮氨酸富集重复域是 NRP 效应物激活受体的特异性决定因素。Scs6 在野生和驯化大麦种群中均有保留。我们的系统发育分析表明 Scs6 是大麦特有的创新。我们推断 SCS6 是一种真正的免疫受体,很可能被 Bs ND90Pr 的非核糖体肽效应物直接激活,从而导致大麦易患疾病。我们的研究为未来开发不易受死体营养病原体修饰的作物合成 NLR 受体奠定了基础。
北海道Kitahonami(Chuo农业实验站)小麦蜂蜜2022未分开的Kitahonami(Kitami农业实验站)小麦蜂蜜2022未分开的奇霍克小麦小麦(Chuo)小麦(CHUO农业实验站)202222222222NOMENTIMER ERAIMITION Yumechikara(Chuo农业实验站)小麦蜂蜜2022未分离的IWATE县南小麦种子2021 F. Asiaticum niv型雪地chihoku小麦种子2021 F. Graminearum S.str。3ADON type Miyagi Prefecture Minori wheat barley seeds 2020 Not isolated Shunrai Barley seeds 2020 Not isolated White fiber Mochi barley seeds 2020 Not isolated Aoba's love Wheat seeds 2020 Not isolated Summer golden Wheat seeds 2020 Not isolated White wheat Wheat seeds 2020 Not isolated Ibaraki Prefecture Shunrai (Tsukuba City) Barley seeds 2022 F. asiaticum NIV type Shunrai (Tsukuba Mirai City) Barley seeds 2022 F. asiaticum NIV type Kashima mugi barley seeds 2022 F. asiaticum NIV type Glitter Mochi-like barley seeds 2022 F. asiaticum NIV type Nagano Prefecture White fiber Mochi-like barley seeds 2021 Not separated Shunrai大麦种子2021 F.亚洲NIV型白色小麦小麦种子2021 F. graminearum s.str。15ADON type Yumeseiki Wheat seeds 2021 Not separated Yumekaori Wheat seeds 2021 Not separated Mie Prefecture Ayahikari (Ano-cho, Tsu City) Wheat ears 2022 F. asiaticum NIV type Ayahikari (Ishi-cho, Tsu City) Wheat ears 2022 F. asiaticum 3ADON type Ayahikari (Inabe City)小麦耳朵2022 F. Asiaticum 3adon型Ayahikari(Nishi-Kurobe-Cho,Matsusaka City)小麦耳朵2022 F. Asiaticum 3adon型Ayahikari型Ayahikari型(Nishi-Kurobe-Cho)(Nishi-Kurobe-Cho,Matsususaka City) (Matsusaka City,Hozu-Cho)小麦耳朵2022 F. Asiaticum niv型Ayahikari(Matsusaka City,Matsusaka City)小麦洞2022 F. Asiaticum 3adon型Ayahikari型Ayahikari(Ureashino Kurono-Cho,Matsususaka City,Matsusaka City)phopiatiain typeiatiain typeiain hole astiain hole astiat a hole asson asson asson as as as as as as as as a sy as as 202222222222222222222222222222222222。 (Matsusaka City Yokohashicho)小麦洞2022 F. Asiaticum 3adon型Ayahikari(Matsusaka City,Matsusaka City)小麦洞2022 F. Asiaticum 3adon型Ayahikari型Ayahikari(Kuramoto type) (北部库拉莫托)小麦洞2022 F.亚洲niv型Ayahikari(Minamikawaji,Tsu City)小麦耳朵2022 F. Asiaticum 3adon型Satono Sora sora sora sora(Ooizumi,ooizumi,ooizumi,kiso misaki town)weat typ.aimaki sorai sorai sorai sora,satono sorai sorai sorai sorai sora,小麦耳朵2022 F. Asiaticum 3adon型Satono Sora(Nagashima镇的白鸡)小麦耳朵2022 F. Asiaticum 3adon型Tamamizumi R(Iga City,Iga City,Iga City)小麦耳朵2022 F. Asiaticum Niv型Tamamizizumi tamamizumi fir.202222222222222。 3adon型tamamizumi r(Dego,Iga City)小麦耳朵2022 F.亚洲3adon型纤维雪(Entokuin,iga,Iga)小麦孔2022 F. asiaticum niv niv型tamamizumi type tamamizumi r(saimyoji,saimyoji,saimyoji,saimyoji,iga)小麦孔2022未分离tamamizumi r(Yamabata,Iga)小麦孔2022未分离的库曼托县Minaminokaori小麦种子2020未分离haruka nijo大麦种子2020年未分开