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World File Search System拟南芥
拟南芥咪唑啉酮类除草剂抗性特性的产生
最近出现的碱基编辑技术可以在精确的基因组位置创建单碱基突变，而不会导致世代 DNA 双链断裂。通过内源乙酰乳酸合酶 (ALS) 基因 P197 位点的 C 到 T（或互补链上的 G 到 A）碱基编辑器 (CBE)，已成功将抗除草剂突变引入不同植物物种，包括拟南芥、西瓜、小麦、马铃薯和番茄。此外，ALS 基因上另一个保守氨基酸 S653 的 G 到 A 的转换可赋予对咪唑啉酮除草剂的耐受性。然而，没有通过 CBE 成功产生这样的突变，可能是因为目标 C 碱基位于经典碱基编辑窗口之外。由于由卵细胞 (EC) 特异性启动子驱动的 CBE 会在卵细胞和早期胚胎中重新编辑野生型等位基因，我们假设碱基编辑结果的多样性可以在后代中大大增加，从而可以选择所需的抗除草剂突变体。为了验证这一假设，我们旨在将 C 到 T 的转换引入 ALS 基因 S653 密码子的补链，在经典碱基编辑窗口之外的 20 nt 间隔序列内的第 10 位上放置一个 C。虽然我们没有检测到碱基编辑的 T1 植物，但在后来的世代中出现了高效且多样的碱基编辑。当 T3 和 T4 种子接受除草剂选择时，我们获得了具有不同编辑结果的抗除草剂突变体。正如预期的那样，大多数抗除草剂植物都含有 G 10 到 A 10 的 S653N 突变。我们的结果表明，CBE 可以在拟南芥中产生咪唑啉酮除草剂抗性性状，并且可能应用于作物以促进杂草控制。
拟南芥中脱氧酮诱导的矮人降解的新机制
在被子植物中，斯特龙酮受体是α /β水解酶dwarf14（d14），在strigolactone结合后，经历了构象变化，触发了strigolactone依赖性反应，以及strigolactones。strigolactone信号传导涉及在strigolactone结合的D14，E3-泛素li gase scf max2和转录核心代理SMXL6/7/8之间形成复合物，这些corepressors smxl6/7/8被泛素化和降级。strigolactone也破坏了D14受体的稳定性。当前模型提出D14通过SCF MAX2和蛋白酶体降解在SMXLS泛素化后发生D14降解。使用荧光和发光测定在表达与绿色荧光蛋白或荧光素酶的D14的转基因线上，我们表明，strigolactone诱导的D14降解也可能独立于SCF MAX2和/或SMXL6/7/8，通过蛋白酶体依赖性依赖性机制发生。此外，斯特龙酮水解对于触发D14或SMXL7降解不是必不可少的。还检查了突变体D14蛋白的活性，预测对斯特龙酮SIG nalling的功能是非功能的，并使用差异扫描荧光法研究了它们在体外结合Strigolactone的能力。最后，我们发现在某些条件下，D14降解的效率与SMXL7降解的效率不符。这些发现表明，与以前预期的有关D14降解的更复杂的调节机制，并提供了拟南芥信号传导动力学的新见解。
CRISPR–Cas9 介导的拟南芥可遗传染色体易位的诱导
成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) - CRISPR 相关蛋白 (Cas) 技术已应用于植物育种，主要用于改良单个或多个性状的基因 1 – 4 。本文我们表明，这项技术还可用于重组植物染色体。利用来自金黄色葡萄球菌 5 的 Cas9 核酸酶，我们能够在拟南芥中诱导异源染色体之间 Mbp 范围内的相互易位。值得注意的是，在没有经典的非同源末端连接途径的情况下，易位频率大约高出五倍。利用 Cas9 核酸酶的卵细胞特异性表达和连续的批量筛选，我们能够分离可遗传事件并建立易位纯合的品系，单个品系的频率高达 2.5%。通过分子和细胞学分析，我们证实了在拟南芥 1 号和 2 号染色体之间以及 1 号和 5 号染色体之间获得的染色体臂交换是保守的和相互的。诱导染色体易位可以有针对性地模拟基因组进化或染色体修改，固定或打破不同染色体上性状之间的遗传连锁。植物基因组的受控重组有可能改变植物育种。鉴于养活快速增长的人口的挑战以及气候变化对农业的影响，对新作物品种的需求日益增加。随着传统育种已达到极限，使用基因组编辑工具对作物进行理想性状改造正成为主要关注点 6 。应用 CRISPR-Cas 系统定向诱导位点特异性双链断裂 (DSB) 使得基因编辑既可用于植物基础研究，也可用于农业性状的产生和改良 7 。在包括植物在内的多细胞真核生物中，DSB 的修复主要由两种途径介导，非同源末端连接 (NHEJ) 和同源重组 8 。通过易错的 NHEJ 进行的修复通常与断裂位点处的序列信息丢失有关，而同源重组主要导致无错修复 9 。在植物中，NHEJ 是体细胞组织中普遍的修复途径。NHEJ 可进一步细分为经典 NHEJ (cNHEJ) 和替代 NHEJ (aNHEJ) 途径 10 。在 cNHEJ 的情况下，断端直接重新连接，有时会导致断裂位点处的小插入或缺失 (indel)。aNHEJ 利用靠近断裂位点的微同源性并依赖于聚合酶 theta，导致与插入部分相关的微同源性之间的序列信息缺失 11,12 。一次诱导多个 DSB 可以通过 NHEJ 将不相关的断裂末端连接起来，从而导致基因组中复杂的重排。
拟南芥抗病毒 RNA 干扰的正向和负向调节因子的鉴定
病毒-宿主共同进化常常会促使病毒逃逸免疫。然而，植物抗病毒的自然变异是否富含已知赋予植物必需抗病毒防御能力的 RNA 干扰 (RNAi) 途径基因仍不清楚。本文，我们报告了两项全基因组关联研究筛选，以探究野生采集的拟南芥种质对地方性黄瓜花叶病毒 (CMV) 的定量抗性的自然变异。我们证明，在两次筛选中与抗性显着相关的排名最高的基因可调控哥伦比亚-0 生态型中的抗病毒 RNAi。一个对应于减少休眠 5 (RDO5) 的基因通过促进病毒衍生的小干扰 RNA (vsiRNA) 的扩增来增强抗性。有趣的是，第二个基因被指定为抗病毒 RNAi 调节器 1 (VIR1)，它抑制抗病毒 RNAi，因此通过 CRISPR/Cas9 编辑使其基因失活可增强 vsiRNA 的产生和 CMV 抗性。我们的研究结果确定了抗病毒 RNAi 防御的正向和负向调节器，它们可能在病毒-宿主共同进化中发挥重要作用。
非防御素肽NPA1在拟南芥中吸引花粉管
摘要在被子植物中，女配子植物分泌了一系列吸引剂，以吸引花粉管进行施肥。在双子蛋白酶中，所有确定的吸引剂都是防御素样半胱氨酸的肽（CRPS）家族成员，而Gramineae中的Zea Mays（如Gramineae中的Zea Mays）使用非CRP型鸡蛋膜1类样肽作为花粉管吸引者。但是，dicots是否具有非Crp吸引剂尚不清楚。在这里，我们表征了拟南芥中非防御素肽诱人的非防御素肽1（NPA1）。NPA1在协同中受MyB98的转录调节。除了特定的花粉管外，NPA1还能够吸引姊妹物种的花粉管A. Lyrata和C. Rubella，但不能吸引E. salsugineum。此外，当引入NPA1以补充MYB98时，它会将花粉管的吸引力和生育能力恢复到与诱饵互补相媲美的水平。一起，这项研究确定了在dicot中的一种新型的肽吸引剂，并突出了吸引提示和信号通路的多样性。
肉质果实形状的分子和遗传调控以及来自拟南芥和水稻的教训
肉质果实形状是影响水果使用和消费者偏好的重要外部品质性状。因此，改变果实形状已成为作物改良的主要目标之一。然而，人们对果实形状调控的潜在机制了解甚少。在本综述中，我们以番茄、黄瓜和桃子为例，总结了肉质果实形状调控遗传基础的最新进展。比较分析表明，OFP-TRM（OVATE 家族蛋白 - TONNEAU1 募集基序）和 IQD（IQ67 结构域）通路可能在调节果实形状方面有所保留，它们主要通过调节肉质果实物种之间的细胞分裂模式。有趣的是，发现 FRUITFULL（FUL1）、CRABS CLAW（CRC）和 1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶 2（ACS2）的黄瓜同源物可调节果实伸长。我们还概述了拟南芥和水稻中 OFP-TRM 和 IQD 途径介导的果实形状调控的最新进展，并提出 OFP-TRM 途径和 IQD 途径通过整合植物激素（包括油菜素类固醇、赤霉酸和生长素）和微管组织来协调调节果实形状。此外，还展示了 OFP、TRM 和 IQD 家族成员的功能冗余和分歧。本综述概述了目前关于果实形状调控的知识，并讨论了未来研究中需要解决的可能机制。
我选择您：在拟南芥中生殖组织中选择准确的参考基因
摘要：定量实时聚合酶链反应（QPCR）是一种广泛使用的方法，用于分析生殖组织中的基因表达模式以及在突变背景中检测基因水平。该技术需要稳定的参考基因才能使靶基因的表达水平归一化。尽管如此，大量出版物继续呈现QPCR结果，该结果标准化为单个参考基因，据我们所知，在拟南芥的特定生殖组织中未对多个参考基因进行比较评估。在此，我们在两个条件套装中评估了十个候选参考基因（UBC9，ACT7，GAPC-2，RCE1，PP2AA3，TUAA2，SAC52，SAC52，SAC52，SAC52，SAC52和His 3.3）的表达稳定水平：在两个条件套件中：一个集合：一个集合：一个跨度开发以及使用不同的基因类别的型型型。使用Reffinder工具进行了稳定性分析，该工具结合了四种统计算法（Genorm，Normfinder，Best Keepere和比较∆ CT方法）。我们的结果表明，RCE1，SAC52和TUA2在不同的发育阶段具有最稳定的表达，而YLS8，His3.3和ACT7是突变研究中归一化的最高级别参考基因。此外，我们通过分析与繁殖有关的基因的表达模式验证了我们的结果，并检查了在已发表的突变背景中这些基因的表达。总体而言，我们为塔利亚纳曲霉的生殖组织提供了适当的参考基因库，这将在这种情况下促进进一步的基因表达研究。更重要的是，我们提出了一个框架，该框架将促进对任何科学领域中基因表达的一致，准确的分析。同时，我们强调了明确定义的相关性，并描述了与qPCR相关的实验条件，以提高科学可重复性。
利用 RNA 病毒载体在拟南芥中进行可遗传的碱基编辑
拟南芥中的可遗传碱基编辑可在 CESA3 处产生获得功能突变。A，纤维素合酶 3 (CESA3) 中的 esgRNA 靶标。C 到 T 的转变诱导