随着育种 4.0 的发展,需要新的基因分型和表型工具来帮助育种过程提高基因型的生产力 (Van Eeuwijk 等人,2019 年,Wallace 等人,2018 年)。这包括整合多层基因组学、高通量植物表型 (HTPP) 和大规模环境分型以改善复杂性状预测的趋势 (Crossa 等人,2021 年,Cooper 等人,2014 年)。全基因组预测,称为基因组预测 (GP) 或基因组选择 (GS),是将这些新工具整合到育种计划中以支持高产和可持续产量品种的主要方法。GS 的主要目标是根据标记信息预测复杂性状,通过为候选者生成基因组估计育种值来提高选择的准确性。因此,GS 可能优于表型选择,因为它可以增加单位时间的遗传增益并缩短育种周期的长度(Crossa 等人,2017 年)。最近,育种者的要求越来越多地转向将 HTPP 数据和环境信息纳入多环境试验分析(Araus 等人,2018 年)。然而,它是
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番茄(Lycopersicon esculentum)通常被认为是植物育种成功的典型,并且通过使用生物技术而有可能进一步证明。对番茄作为基因工程模型系统的兴趣部分是由于过去50年来对Lycopersicon属所做的大量工作。这项工作包括收集乳杆菌及其野生亲戚的种质,创建染色体的添加和易位库存,发现或创建> 1200个单基因突变体(Stevens and Rick。1986)。 从野生种类的抗性基因转移。 为突变体或抗性基因的数量创建了近乎异构的线,以及clas -sical遗传图的发展(Tanksley等,1990)。 具有> 300个标记物,包括突变体,同工酶和抗性基因。 番茄作为研究系统的吸引力也是由于该物种将其用于基因工作的特征。 L. esculentum及其野生亲属是二倍体物种,2n = 24,并且适合局部逻辑研究。 L. esculentum易于自我授粉或交叉,以相对较高的种子组融合。 L. esculentum具有相对较小的基因组(0.7 pg)。 几乎没有重复的基因座(Rick,1971; Tanksley等,1987)。 关于L. esculentum及其野生亲戚的种植,遗传学和生物学的绝佳中心资源是“ The Tomato Crop”(Astherton and Rudich,1986)。 可以在番茄遗传合作社的年度出版报告中找到Lycopersicon可用的植物材料清单。1986)。从野生种类的抗性基因转移。为突变体或抗性基因的数量创建了近乎异构的线,以及clas -sical遗传图的发展(Tanksley等,1990)。具有> 300个标记物,包括突变体,同工酶和抗性基因。番茄作为研究系统的吸引力也是由于该物种将其用于基因工作的特征。L. esculentum及其野生亲属是二倍体物种,2n = 24,并且适合局部逻辑研究。L. esculentum易于自我授粉或交叉,以相对较高的种子组融合。L. esculentum具有相对较小的基因组(0.7 pg)。几乎没有重复的基因座(Rick,1971; Tanksley等,1987)。关于L. esculentum及其野生亲戚的种植,遗传学和生物学的绝佳中心资源是“ The Tomato Crop”(Astherton and Rudich,1986)。可以在番茄遗传合作社的年度出版报告中找到Lycopersicon可用的植物材料清单。在最近的一篇文章中。Hille等。 (1989)总结了在番茄改善中最广泛的术语意义上的生物技术。 而不是在这篇出色的文章中重复材料。 本讨论的重点是概述新兴技术用于番茄改进的能力和潜在价值。 使用分子开发在两种分子技术上使用分子发展中的进展。 使用TI介导的基因转移的RFLP图创建/使用RFLP图以及将外源DNA引入植物基因组。 如果人们还考虑了“生物技术”的标题培养,则也可以考虑原生质体融合和再生的植物改善的可能性。 当前的番茄RFLP图可能是较高的植物基因组中最合理的图(Tanksley等,1990)。 一旦创建。 RFLP地图有几种用于植物改进的用途。 该地图可用于定位和识别感兴趣基因的分子制造商(年轻和坦克。Hille等。(1989)总结了在番茄改善中最广泛的术语意义上的生物技术。而不是在这篇出色的文章中重复材料。本讨论的重点是概述新兴技术用于番茄改进的能力和潜在价值。使用分子开发在两种分子技术上使用分子发展中的进展。使用TI介导的基因转移的RFLP图创建/使用RFLP图以及将外源DNA引入植物基因组。如果人们还考虑了“生物技术”的标题培养,则也可以考虑原生质体融合和再生的植物改善的可能性。当前的番茄RFLP图可能是较高的植物基因组中最合理的图(Tanksley等,1990)。一旦创建。RFLP地图有几种用于植物改进的用途。该地图可用于定位和识别感兴趣基因的分子制造商(年轻和坦克。1989)。 曾经已经确定了紧密连接的分子标记。 标记可用于间接筛选感兴趣的基因。 ,因此促进了所需的主要基因的快速转移,同时最大程度地减少了连锁阻力(Tanksley等。1989; Tanksley,1989)。 RFLP映射可以进一步用于识别与重要定量性状相关的基因组区域。1989)。曾经已经确定了紧密连接的分子标记。标记可用于间接筛选感兴趣的基因。,因此促进了所需的主要基因的快速转移,同时最大程度地减少了连锁阻力(Tanksley等。1989; Tanksley,1989)。RFLP映射可以进一步用于识别与重要定量性状相关的基因组区域。一旦确定了这些区域,就可以使用该信息来促进影响定量特征的基因的转移(Paterson等,1988; Tanksley等人.. 1989)。
全基因组关联研究表明,基因表达的调节桥梁遗传变异和复杂表型。构造的批量转录组以及连锁分析(表达定量性状基因座(EQTL)映射)的提出了我们对在复杂表型中遗传变异和基因调节之间关系的理解。 然而,由于基因表达的调节倾向于细胞型特异性,因此批量转录组学具有遗传局限性。单细胞RNA-seq技术的出现现在可以通过单细胞EQTL(SC- EQTL)识别基因表达的细胞类型特异性调节。 在这篇综述中,我们首先提供了SC-EQTL研究的概述,包括数据处理和SC-EQTL的映射过程。 然后,我们讨论SC-EQTL分析的好处和局限性。 最后,我们概述了SC-EQTL发现的当前和未来应用。提出了我们对在复杂表型中遗传变异和基因调节之间关系的理解。然而,由于基因表达的调节倾向于细胞型特异性,因此批量转录组学具有遗传局限性。单细胞RNA-seq技术的出现现在可以通过单细胞EQTL(SC- EQTL)识别基因表达的细胞类型特异性调节。在这篇综述中,我们首先提供了SC-EQTL研究的概述,包括数据处理和SC-EQTL的映射过程。然后,我们讨论SC-EQTL分析的好处和局限性。最后,我们概述了SC-EQTL发现的当前和未来应用。
帕金森氏病(PD)是第二大流行的神经退行性疾病,特征是Bradykinesia,Tremors和姿势不稳定性[1,2]。PD的主要原因是黑质中多巴胺能神经元的变性[3,4]。已经观察到免疫系统有助于PD的进展[5,6]。CNS炎症,包括反应性小胶质细胞和星形胶质细胞激活,增强了[7-9]。然而,中央免疫系统与PD外周免疫系统之间的关系尚不清楚。研究表明,周围免疫细胞迁移到中枢神经系统并触发炎症。此外,循环中的免疫细胞,免疫蛋白和细胞因子都与PD相关[10]。探索周围免疫特性与PD之间的联系,我们采用了Men-Delian随机化(MR)方法[11]。MR评估了博览会和结果之间的因果关系,并用于研究疾病危险因素[12]。使用大型欧洲全基因组关联研究(GWAS)的数据,我们进行了两样本的MR分析,发现单核细胞中CX3CR1的表达与PD的风险有关。
盆栽微型玫瑰是流行的室内装饰植物。由于消费者的需求,每年都会将不同的品种引入市场。最广泛使用的用于开发盆栽缩影的方法是交叉育种。研究了六个不同的流行锅微型玫瑰,作为女父母,罗莎·奇异果(Rosa Centifolia)和黑人巴克卡拉(Backa Baccara)作为男性父母以及190个f 1杂种,以确定可交叉性和杂种效应的程度以及用于确定微型玫瑰繁殖潜力的几种定量和定性性状的杂种效应。花粉生存能力和花粉发芽率的百分比分别在48.61%和61.27%和23.26%和32.19%之间。所有品种在水果集,果实的重量,总组,种子的重量,每种水果的种子数量和种子发芽率之间表现出很强的相关性。品种罗莎·怀特(Rosa White Star)作为女性父母,表现出良好的果实和交叉成功,而胡安妮塔·科尔达娜(Juanita Kordana)的交叉成功率很差。穿越后的最大设置是Rosa White Star×R。Centifolia,占水果的75%,132个总种子和0.68 g的种子重量。从Rosa Bling Love Star×R.Centifolia获得的每种水果种子数量最多(12.63),红色浪漫×黑色Baccara的种子速率最大发芽(48%)。杂产和杂种的潜力各不相同,并且在F 1后代之间的各种定性和定量性状方面表现出对比度的表现。通过基于表型变异的聚类分析将父母和F 1杂种分为三组。
随着育种 4.0 的发展,需要新的基因分型和表型工具来帮助育种过程提高基因型的生产力 (Van Eeuwijk 等人,2019 年,Wallace 等人,2018 年)。这包括整合多层基因组学、高通量植物表型 (HTPP) 和大规模环境分型以改善复杂性状预测的趋势 (Crossa 等人,2021 年,Cooper 等人,2014 年)。全基因组预测,称为基因组预测 (GP) 或基因组选择 (GS),是将这些新工具整合到育种计划中以支持高产和可持续产量品种的主要方法。GS 的主要目标是根据标记信息预测复杂性状,通过为候选者生成基因组估计育种值来提高选择的准确性。因此,GS 可能优于表型选择,因为它可以增加单位时间的遗传增益并缩短育种周期(Crossa 等人,2017 年)。最近,育种者的要求越来越多地转向将 HTPP 数据和环境信息纳入多环境试验分析(Araus 等人,2018 年)。然而,
摘要:牲畜的许多重要性状都是复杂或数量性状,受个体动物 DNA 序列中数千种变异和环境因素控制。识别这些因果变异有利于基因组预测、了解重要性状的生理和进化以及基因组编辑。然而,很难识别这些因果变异,因为它们的影响很小,而且与其他 DNA 变异处于连锁不平衡状态。尽管如此,只要我们用较大的样本量来弥补较小的效应量,就应该能够识别复杂性状的可能因果变异,就像我们识别简单性状一样。在这篇综述中,我们考虑了识别因果变异所需的八种证据。大量且多样化的动物样本、准确的基因型、多种表型、基因组位点注释、跨物种比较、跨基因组比较、候选基因的生理作用以及候选基因组位点的实验突变。
在不同遗传背景中的遗传扰动会导致物种内的一系列表型。这些表型差异可能是遗传背景与扰动之间相互作用的结果。以前,我们报道说,秀丽隐杆线虫发育控制的重要参与者GLD-1的扰动释放了影响不同遗传背景的适应性的隐性遗传变异(CGV)。在这里,我们研究了转录体系结构的变化。我们发现了414个基因,具有顺式表达定量性状基因座(EQTL)和991个基因,具有跨eqTL,这些基因在GLD-1 RNAI处理中特异性发现。总共检测到16个EQTL热点,其中7个仅在GLD-1 RNAi处理中发现。对这7个热点的富集分析表明,受调节的基因与神经元和咽部有关。 此外,我们在GLD-1 RNAi处理的线虫中发现了加速的Tran术语衰老的证据。 总体而言,我们的结果表明,研究CGV会导致发现隐藏的多态性调节剂。对这7个热点的富集分析表明,受调节的基因与神经元和咽部有关。此外,我们在GLD-1 RNAi处理的线虫中发现了加速的Tran术语衰老的证据。总体而言,我们的结果表明,研究CGV会导致发现隐藏的多态性调节剂。
基因组编辑的最新进展极大地促进了开发生物技术作物以实现更可持续的粮食生产的努力。CRISPR/Cas 是最通用的基因组编辑工具,它已显示出创造基因组修饰的潜力,这些修饰范围从基因敲除和基因表达模式调节到等位基因特异性改变,以设计出具有多种改良农艺性状的优良基因型。然而,一个常见的瓶颈是将 CRISPR/Cas 递送到不易转化和再生的作物。最近提出了几种技术来克服转化顽固性,包括 HI-Edit/IMGE 和编码形态发生调节剂的基因的异位/瞬时表达。这些技术可以消除使作物无法进行基因组编辑的障碍。在这篇综述中,我们讨论了作物基因组编辑的进展,特别关注使用技术来改善复杂性状,例如玉米的水分利用效率、干旱胁迫和产量。