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World File Search System孤雌生殖
孤雌生殖竹节虫的开创性基因组编辑
竹节虫 Medauroidea extradentata 的孤雌生殖生命周期为转基因品系的产生提供了独特的优势，因为原则上在第一代就可以实现同源且稳定的转基因品系。然而，到目前为止，用于操纵其基因的遗传工具尚未开发出来。在这里，我们成功地实施了 CRISPR/Cas9 技术来修改竹节虫 Medauroidea extradentata 的基因组。作为概念验证，我们针对参与眼色素沉着的 ommochrome 途径的两个基因（朱砂和白色，分别为第二和第一外显子）以产生敲除 (KO) 突变体。产卵后 24 小时内进行微注射，重点关注单细胞（和单倍体）发育阶段。产生的 KO 导致朱砂和白色的眼睛和角质层颜色表型不同。纯合朱砂突变体的眼睛和表皮呈现淡色色素沉着，而纯合白色 KO 导致发育中的胚胎完全无色素表型。总之，我们表明 CRISPR/Cas9 可以成功应用于 M. extradentata 的基因组，从而产生表型不同且可存活的动物。现在可以使用这种遗传工具箱，利用孤雌生殖非模式生物创建稳定的转基因品系。
机构：Jazan University版本：TP-153（1）2024
再生医学。人工授精的类型，精子和鸡蛋的收集，人工授精。还体外受精（ICSI）和试管婴儿。 胚胎膜和双胞胎。 了解孤雌生殖的概念和人工核发生。 2。 教学模式（标记所有适用的）还体外受精（ICSI）和试管婴儿。胚胎膜和双胞胎。了解孤雌生殖的概念和人工核发生。2。教学模式（标记所有适用的）
植物无融合生殖工程的选择
在植物中，胚胎发生和繁殖并不严格依赖于受精。一些物种可以在种子中无性地产生胚胎，这一过程称为无融合生殖。无融合生殖被定义为通过种子进行的克隆无性繁殖，其后代与母体基因型相同，并为开发优良品种提供了宝贵的机会，因为它在农作物中的诱导可以促进优良杂交基因型的开发和维持。在这篇综述中，我们总结了目前对无融合生殖的理解，并重点介绍了将无融合生殖方法成功引入有性作物的情况。此外，我们讨论了几个基因的过表达可以诱导体细胞胚胎发生，作为诱导孤雌生殖的候选基因，孤雌生殖是配子体无融合生殖的一种独特生殖方式。我们还总结了三种实现工程无融合生殖的方案，这将为实现无融合生殖提供更多机会。
马卵母细胞和胚胎的基因操作
由于标准体外受精技术在马身上尚不可行，因此人们已使用多种不同技术来制造马胚胎用于研究。其中一种方法是孤雌生殖，即在没有引入精子的情况下诱导卵母细胞成熟为胚胎状状态，因此它们不被视为真正的胚胎。另一种方法是体细胞核移植 (SCNT)，即将现存马的体细胞核插入去核的卵母细胞中，从而产生供体马的遗传克隆。由于美国马卵母细胞供应有限，研究人员已研究将马体细胞核与其他物种的卵母细胞相结合以制造用于研究的胚胎的可能性，但迄今为止尚未成功。人们对使用暴露于外源 DNA 的精子生产转基因动物的兴趣也日益浓厚。成功创建转基因马胚泡表明精子介导基因转移 (SMGT) 具有良好的前景，但这种方法并不适用于基因治疗等其他应用，因为它不能用于诱导靶向突变。这就是 CRISPR/Cas9 等技术至关重要的原因。在这篇评论中，我们认为孤雌生殖、SCNT 和跨物种 SCNT 可以被视为基因操作策略，因为它们可以产生与亲本细胞基因相同的胚胎。在这里，我们描述了这些方法的执行方式及其应用，还描述了用于直接修改马胚胎的几种方法：SMGT 和 CRISPR/Cas9。
豌豆蚜虫生殖模式转换过程中的多巴胺通路表征
蚜虫是全球大多数农作物的主要害虫。它们如此成功很大程度上是由于它们生殖方式的可塑性。它们在春季和夏季通过胎生孤雌生殖有效地繁殖，对农作物造成严重损害。夏末，胎生孤雌生殖雌性感知到光周期的缩短，并将此信号传递给胚胎，从而改变其生殖命运，产生有性个体：卵生雌性和雄性。交配后，这些雌性会产下抗寒的卵。早期研究表明，一些编码多巴胺通路关键成分的转录本在长日照和短日照条件下受到调控，这表明多巴胺可能参与了生殖模式转换之前季节性信号的传导。在本研究中，我们旨在更深入地表征该通路的表达动力学，并分析其在豌豆蚜虫 Acyrthosiphon pisum 中的功能作用。我们首先分析了在长日照（无性生殖）或短日照（有性生殖）条件下饲养的蚜虫胚胎和幼虫头中该通路的十个基因的表达水平。然后，我们进行了原位杂交实验，以在胚胎中定位编码多巴胺合成中两种关键酶的 ddc 和 pale 转录本。最后，在有性个体交配后产生的卵子中使用 CRISPR-Cas9 诱变，我们针对 ddc 基因进行了诱变。我们可以在 ddc 突变卵子中观察到强烈的黑色素化默认值，这些卵子可靠地模仿了果蝇 ddc 表型。然而，这种致命的表型使我们无法验证多巴胺作为触发胚胎生殖模式转换所必需的信号通路的参与。
新闻稿 使修改最强大动物——缓步动物的基因组成为可能
国枝武一 副教授 近藤小之（研究时）：特任研究员 现：千叶工业大学先进工程学院生命科学系助理教授 田中章宏（研究时）：博士生 现：日本学术振兴会遗传学研究所研究员 论文信息 期刊名称：PLOS Genetics 标题：使用 DIPA-CRISPR 在极端耐受性孤雌生殖缓步动物中单步生成纯合敲除/敲入个体 作者：近藤小之、田中章宏、国枝武一*（*：通讯作者） DOI：10.1371/journal.pgen.1011298 URL：https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1011298 研究资助本研究获得以下项目的资助：“缓步动物特异非结构域蛋白的发现与功能分析（项目编号：21H05279）”、“耐受极端环境的缓步动物抗性机制的动力学与新分子原理阐明（项目编号：20K20580）”、“高抗辐射缓步动物保护与修复新机制阐明（项目编号：20H04332）”。 名词解释（注1） 缓步动物 一种缓步动物，学名是 Ramazzottius varieornatus。从北海道札幌市的一座桥上分离出的单个个体衍生的遗传同质种群（YOKOZUNA-1谱系）已在实验室中进行了连续繁殖，并且由于其基因组已被破译，它被用于缓步动物的分子生物学研究。它们通过孤雌生殖进行繁殖，雌性单独产卵而不交配。它们具有一种特殊的耐干燥性，称为“干燥切开术”，这使它们能够承受几乎完全脱水，并且在这种状态下，它们能够抵抗各种极端压力。 （注2）目标基因：该技术允许研究人员只修改他们想要研究的特定基因。本研究以参与细胞内物质运输的蛋白质（转运蛋白）和海藻糖合成酶基因为靶基因，进行基因组改造。 （注3）敲除个体、敲入个体 通过人为地向目标基因中引入突变来破坏该基因功能的个体称为敲除个体。另一方面，研究人员设计的 DNA 序列被整合到基因组的目标位置的个体被称为敲入个体。
评论文章染色体加倍方法...
双单倍体技术旨在生成纯种自交系，用于基础研究和商业栽培品种。双单倍体技术首先生成单倍体植物，然后进行染色体加倍，根据每个物种的程序，染色体加倍可以分开进行，也可以重叠进行。长期以来，人们一直致力于通过雄核发育、雌核发育或孤雌生殖来生产单倍体。获得单倍体植物是第一步，由于这通常需要进一步优化，染色体加倍方法的研究已经落后。然而，染色体加倍最近重新引起了人们的兴趣，人们通过试验和优化不同的程序来提高双单倍体植物的生产率和效率。人们正在研究新的抗有丝分裂化合物和应用方法，以确保在单倍体材料再生后染色体加倍成功。此外，单倍体诱导物介导的 CRISPR/Cas9 基因组编辑系统是生产单倍体植物材料的突破性方法，对于传统单倍体再生方法无法成功的物种或顽固物种可能具有重要意义。在所有情况下，该系统的新部署都需要合适的染色体加倍方案。在这篇评论中，我们探索了现有的双单倍体和染色体加倍方法，以确定增强主要作物育种过程的机会。
植物无融合生殖的分子基础
植物的有性生殖是一个复杂且受到严格调控的过程，可产生新一代的散播体：有性种子。传统上，在创造新作物品种的过程中，有性生殖被用来分离或选择性地组装所需的基因和性状。然而，有性的利用也给植物育种带来了限制，包括种子成本高昂且方法耗时。在植物育种过程中，可以通过依次利用有性和无融合生殖来缓解大多数这些限制。无融合生殖是一种协同机制的结果，该机制利用性机制并以协调胚珠发育步骤的方式发挥作用，从而产生无性（克隆）种子。有性发育的改变涉及减数分裂、配子发生以及胚胎和胚乳形成中广泛表征的功能和解剖变化。无融合生殖植物的胚珠跳过减数分裂，形成未减数的雌配子体，其卵细胞发育成孤雌生殖胚胎，中央细胞可能与精子融合，也可能不融合，形成种子胚乳。因此，功能性无融合生殖至少涉及三个组成部分，即无融合生殖 + 孤雌生殖 + 胚乳发育，这些组成部分是从有性生殖改良而来的，必须在分子水平上进行协调，才能完成发育步骤并形成克隆种子。尽管最近在发现与无融合生殖样表型和克隆种子形成相关的特定基因方面取得了进展，但无融合生殖的分子基础和调控网络仍然未知。这是目前无融合生殖育种局限性的核心问题。本期特刊汇集了 12 篇围绕无融合生殖分子基础的不同主题的出版物，展示了最近在理解该性状的遗传调控方面取得的发现和进展，并讨论了无融合生殖的可能起源及其在植物中商业化应用的其他挑战。由于无融合生殖是一种基于有性生殖功能获得或丧失突变的现象的理论仍未得到解决，Barcaccia 等人 [ 1 ] 重新评估了被子植物无融合生殖的进化起源及其替代发育途径，并提出了系统发育和遗传证据，支持无融合生殖是从有性生殖进化而来的，是由于有性发育中关键参与者的分子破坏而导致的。此外，Schmidt [ 2 ] 概述了高等植物无融合生殖的分子方面，并清楚地解释了无融合生殖发育所涉及的调控复杂性，强调了 DNA 和 RNA 结合蛋白以及非编码 RNA 在通过表观遗传调控机制激活和抑制发育程序中的积极作用。同样，Ortiz 等人 [ 3 ] 在以 Paspalum spp. 为例的研究中总结了有关无融合生殖的大量信息。并详细介绍了该属无融合生殖发育的关键方面和所使用的各种遗传分析，包括基因组位点的分子表征、三个生殖候选基因（ ORC3 、 QGJ 和 TGS1 ）的功能表征以及进一步基于基因组的研究路线图。从不同的植物物种中获得了有关无融合生殖的进一步分子细节。Mateo de Arias 等人 [ 4 ] 使用遗传和细胞胚胎学分析结合应激处理对五个物种进行了研究，以提供大量证据支持多态性