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由 CRISPR 介导的高效靶向诱变...
CRISPR-Cas 基因组编辑技术的最新进展使得在农作物中进行定点诱变和精确基因替换成为可能。CRISPR-Cas9 和 CRISPR-Cas12a 是两种主要且应用广泛的基因组编辑系统。然而，当 CRISPR-Cas12a 编辑机制从转基因中表达时，一些染色体靶标在玉米和大豆等重要作物中的编辑频率较低。本文，我们报告了一种有效的方法，即通过粒子轰击将 Cas12a-gRNA 核糖核蛋白复合物 (RNP) 递送到优良玉米品种的未成熟玉米胚中，直接生成基因组编辑系。通过将 Cas12a RNP 基因枪递送到未成熟胚中，在再生过程中未经任何选择，获得了约 7% 频率的基因组编辑系。令人惊讶的是，当 Cas12a RNP 与 PMI 选择标记基因盒共同递送并用甘露糖选择诱导愈伤组织培养物时，基因编辑率平均提高到 60%，在某些实验中甚至高达 100%。我们还表明，使用活性更高的 Cas12a 突变体可提高更难处理的靶序列的编辑效率。本文描述的进展为玉米的遗传改良提供了有用的工具。
一种高效的基于原生质体的葡萄属基因组编辑方案
CRISPR-Cas 技术可以对植物基因组进行精确修改，有望彻底改变农业。这些技术依赖于将编辑组件递送到植物细胞中以及完全编辑的植物的再生。在无性繁殖植物（例如葡萄）中，原生质体培养是生产非嵌合和无转基因的基因组编辑植物的最佳途径之一。然而，原生质体再生植物的能力较差，阻碍了其在基因组编辑中的应用。在这里，我们报告了一种从多个葡萄品种的原生质体再生植物的有效方案。通过将原生质体封装在海藻酸钙珠中并与饲养层培养物共培养，原生质体分裂形成愈伤组织菌落，再生成胚胎并最终生成植物。该方案在酿酒葡萄和鲜食葡萄 (Vitis vinifera) 品种以及葡萄砧木和葡萄野生近缘种 Vitis arizonica 中均成功发挥作用。此外，通过用 CRISPR 质粒或核糖核蛋白 (RNP) 复合物转染原生质体，我们在三个品种和 V. arizonica 中再生了 VvPHYTOENE DESATURASE 基因经过编辑的白化植物。结果揭示了该平台在促进葡萄属物种基因组编辑方面的潜力。
毛果杨体外转化的全基因组关联研究和网络分析支持多种植物激素途径和串扰的关键作用
许多植物物种和基因型对转化和再生 (TR) 的适应性存在很大差异，这对基因工程在研究和育种中的应用提出了挑战。为了帮助了解这种变异的原因，我们使用 1204 棵野生黑杨树种群进行了关联作图和网络分析。为了对愈伤组织和嫩枝 TR 进行精确和高通量的表型分析，我们开发了一种计算机视觉系统，可以交叉引用互补的红、绿、蓝 (RGB) 和荧光高光谱图像。我们使用单标记和组合变异方法进行了关联作图，然后对已发表的多组学数据集进行了上位性和整合的统计检验，以确定可能的调控中心。我们报告了 409 个与编码序列 5 kb 范围内的关联有关的候选基因，上位性测试表明其中 81 个候选基因是彼此的调节因子。与蛋白质 - 蛋白质相互作用和转录调控相关的基因本体术语被过度使用。除了长期确定对 TR 至关重要的生长素和细胞分裂素通路之外，我们的结果还强调了应激和伤害通路的重要性。这些通路内和跨通路的潜在信号调节中心包括生长调节因子 1 (GRF1)、磷脂酰肌醇 4-激酶 β 1 (PI-4K β 1) 和 OBF 结合蛋白 1 (OBP1)。
神经性和缺血性足溃疡之间的差异
溃疡脚溃疡通常是由包括周围动脉疾病，周围神经病和感染等因素组合引起的。快速评估，诊断和治疗对于所有发展的人至关重要。神经病变：对一种或多种神经的损害，通常会导致麻木（感觉神经病），刺痛，肌肉无力（运动神经病）和受影响区域的疼痛。自主神经病（对自主神经系统的一部分的神经损害）会导致头晕，夜汗和便秘等症状。在脚内，通常会在脚的汗腺内引起功能障碍，从而导致皮肤干燥，从而导致裂缝，裂缝和使愈伤组织越来越浓密。周围神经病（对周围神经的损害）通过丧失保护性感觉和脚部畸形的发展，尤其是脚趾爪的发展增加了溃疡的风险。缺血：急性肢体缺血：由于急性阻塞而导致血液流到下肢的迅速减少。症状突然发生，包括急性疼痛，苍白，无脉冲，灭绝的寒冷心脏 /急性感觉改变，麻痹 /急性运动功能障碍。慢性肢体威胁性缺血（CLTI）：是一种临床综合征，由外周动脉疾病（PAD）与静止疼痛，坏疽或下肢溃疡结合使用，其持续时间大于2周。神经性溃疡和缺血性溃疡之间的差异：
农杆菌和单个 Cas9-sgRNA 转录系统介导的多年生黑麦草高效基因编辑
基因组编辑技术为多年生黑麦草（一种全球重要的牧草和草坪草种）的遗传改良提供了强有力的工具。关于多年生黑麦草基因编辑的唯一出版物使用基因枪进行植物转化，并使用基于双启动子的 CRISPR/Cas9 系统进行编辑。然而，它们的编辑效率很低（5.9% 或只产生了一株基因编辑植物）。为了测试玉米泛素 1 (ZmUbi1) 启动子在多年生黑麦草基因编辑中的适用性，我们制作了 ZmUbi1 启动子：RUBY 转基因植物。我们观察到 ZmUbi1 启动子在芽再生之前的愈伤组织中活跃，这表明该启动子适用于多年生黑麦草中的 Cas9 和 sgRNA 表达，以高效生产双等位基因突变植物。然后，我们使用 ZmUbi1 启动子来控制多年生黑麦草中的 Cas9 和 sgRNA 表达。Cas9 和 sgRNA 序列之间的核酶切割靶位点允许在转录后产生功能性 Cas9 mRNA 和 sgRNA。使用农杆菌进行遗传转化，我们观察到在多年生黑麦草中编辑 PHYTOENE DESATURASE 基因的效率为 29%。DNA 测序分析表明，大多数 pds 植物含有双等位基因突变。这些结果表明，由 ZmUbi1 启动子控制的单个 Cas9 和 sgRNA 转录单元的表达为产生多年生黑麦草的双等位基因突变体提供了一种高效的系统，并且也适用于其他相关草种。
探索1 ...
（a）说明了ICCR2：Ruby和ICCR2质粒的方案。两个质粒都包括OSACT启动子（紫色）下的179个BAR基因和Zmubi 180启动子（绿色）下的GRF4-GIF1嵌合体。红宝石盒包括CYP76AD1，DODA和GT基因，181被2A肽隔开，均在CAM35S启动子下。lb和rb分别表示左侧和182个T-DNA区域的右边界。183（b）使用ICCR2（左）或ICCR2：Ruby（Ruby（右））转化小麦Calli（Ruby）的再生184（c）RT-PCR分析转基因T0植物的RT-PCR分析BAR（995 185 BP）和GRF4-GIF1（1233 bp）基因的BAR（995 185 BP）； wt;野生型，PC；阳性对照（ICCR2质粒），NC； 186阴性对照（水）。187（d）用ICCR2（左）和ICCR2转换的转基因小麦线：Ruby（右）。Ruby在植物的所有部分中表达188，包括尖刺和根。189（e）大麦转型。用ICCR2：Ruby质粒转化导致红愈伤组织190但较低的再生（左），不含191的iCCR1：Ruby质粒的转化，不含191的Ruby质粒，含有GRF4-GIF1嵌合体，导致了高再生速率和转基因植物。192 193淘汰红宝石盒194
材料自我修复混凝土的最新进展...
摘要混凝土的主要弱点是它暴露于裂缝中，混凝土结构修复昂贵，尤其是对于基础设施维护而言，很难访问。自我修复混凝土（SHC）在没有人协助的情况下成功治愈骨折的能力，因为它增加了运营寿命并降低了维护费用。本文回顾了自动和自主自我修复混凝土的各种技术和技术。对自主SHC的更多关注，包括封装材料，胶囊几何形状和治愈剂。这是由于其与自动SHC的均匀水合相比，其准确性和更好的愈合能力。聚合物材料在胶囊和愈合剂中均显示出巨大的潜力。因为它们可以满足胶囊的异常需求，其中包括在混合混凝土混合和变脆时具有柔韧性，因此愈合剂的粘度必须足够低，以使其从胶囊中流出并填充微小的裂缝。相比之下，如果粘度太低，则愈合剂要么从骨折中渗出，要么被混凝土基质的孔吸收。
农杆菌介导的转化效率和...
摘要 四十年来，植物转化与再生技术不断发展。在水稻（Oryza sativa L.）中，农杆菌介导的转化方法利用成熟种子和未成熟胚在粳稻和一些籼稻品种中具有较高的转化效率。然而，这些方法在2010年以来华南地区开发的最新籼稻品种中转化效率较低。在本文中，我们通过基于CRISPR/Cas的基因组编辑和传统的过表达转化探索了优质高产籼稻品种南桂占（NGZ）的植物培养再生。我们以成熟种子和基因谷粒大小和数量1（GSN1）为例，比较了该品种与其他四个广泛使用的籼稻品种和一个粳稻品种的转化效率。我们观察到不同品种中过表达系的谷粒大小普遍较小，而基因编辑系的谷粒大小较大。 NGZ 表型使其成为研究基因功能的极佳模型。我们还研究了愈伤组织中单核苷酸多态性 (SNP) 的分布和再生相关基因的表达水平差异，可能揭示了 NGZ 在农杆菌介导转化中的优势来源。这些结果为 NGZ 在与谷物改良相关的基因编辑和过表达转化中的高级应用提供了启示，为“水稻育种 4.0 时代”做出了贡献。
机器学习介导的梭状芽孢杆菌的ca虫calleoseation优化
Callogenesofene是用于体外次生代谢产生和间接器官发生的最强大的生物技术方法之一。可以通过应用机器学习（ML）和优化算法的组合来获得对呼应和优化方案的全面知识。在当前的研究中，p的call灭响应（即call灭率和愈伤组织新鲜重量）。caerule。使用多层感知器（MLP）。此外，将开发的模型集成到遗传算法（GA）中，以优化PGRS和Explant类型的浓度，以最大程度地提高卡尔生成反应。此外，进行了敏感性分析，以评估每个输入变量对卡尔生成响应的重要性。结果表明，在训练和测试集中，MLP具有高预测精度（R 2> 0.81），用于建模所有研究参数。基于优化过程的结果，将从补充有0.52 mg/l IBA的培养基中培养的叶植物中获得最高的卡生成率（100％），加上0.43 mg/l NAA，加上1.4 mg/l 2,4-D 2,4-D Plus 0.2 mg/l bap。敏感性分析的结果表明，PGRS外源应用对call菌的外源性的影响。gentally，结果表明，MLP和GA的组合可以显示出具有前瞻性的辅助工具，以优化和预测体外培养系统，并因此应对巴西列拉组织培养中目前面临的几个挑战。
简讯 通过同源定向修复实现小麦体内精准基因组编辑
通过同源定向修复 (HDR) 进行的基因组编辑 (GE) 可以最大程度地灵活地修改基因组。先前的基因打靶 (GT) 研究表明，将带有供体模板的 Cas9 或 Cas12a 表达盒通过基因枪递送到水稻愈伤组织中，可以使用 HDR 途径在靶位点进行精确替换或插入 (Li et al., 2016 , 2018 , 2019 ; Lu et al., 2020 )。其他研究小组还报告在玉米 (Svitashev et al., 2016 ) 和大麦 (Lawrenson et al., 2021 ) 中成功创建 GT 植物。然而，这些策略仅适用于适合细胞培养和再生的基因型。为了规避与细胞培养和再生相关的限制，我们最近开发了植物内粒子轰击 (iPB) 方法，该方法允许在小麦中进行基因型独立的基因组编辑 (Hamada 等人，2017 年；Liu 等人，2021 年)。iPB 方法利用茎尖分生组织 (SAM)，其中包含注定在花发育过程中发育成生殖细胞的表皮下层 (L2) 细胞。成功将 Cas9 核糖核蛋白 (RNP) 递送到 SAM 可促进基因组编辑的发生，并可遗传给下一代 (Kumagai 等人，2022 年)。由于 SAM 具有细胞分裂活跃的特点，许多细胞处于 HDR 的先决条件 G2/M 阶段，我们假设可以通过 iPB 方法将设计的供体 DNA 与 RNP 一起递送到小麦 SAM 中，实现基于 HDR 的 GT（图 1a）。