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World File Search System改良品种
2022-政策简报-动物生物技术.pdf
据说，重要的牲畜驯化发生在从事早期农业的定居社区（Cucchi 和 Arbuckle，2021 年）。早在公元前 10,500 至 10,000 年，绵羊、山羊、猪和牛就被驯化了（Colledge 等人，2013 年）。用于改良品种的最早的动物生物技术涉及育种，尤其是在牲畜和鱼类方面。英国农民罗伯特·贝克韦尔 (Robert Bakewell) (1725-1795) 是第一个通过系统选择和近亲繁殖成功应用绵羊和牛育种来改善羊毛和肉质的人。（Wood，1973 年）。从那时起，人们进行了各种育种活动，例如，在奶牛中，以提高其产奶量、蛋白质组成、生育能力、寿命和乳腺炎抗性。
葡萄改良的生物技术和策略
摘要：葡萄（Vitis vinifera subsp. vinifera）是世界上分布最广泛、经济价值最高的多年生果树作物之一。多年来，随着环境条件和市场需求的变化，葡萄栽培方式也发生了变化，引发了新品种和改良品种的开发，以确保作物的可持续性。本综述旨在介绍生物技术和分子生物学的最新发展，并确定这些技术在葡萄遗传改良方面的潜力。本文讨论了以下方面：（i）基于分子标记的方法对于正确鉴定品种的重要性，以及基于NGS的高通量技术如何极大地促进了基因分型技术、性状图谱和基因组选择的发展；（ii）葡萄再生、遗传转化和基因组编辑的最新进展，例如用于提高葡萄产量、改善品质和选择有价值品种和栽培品种的新育种技术方法。强调了与葡萄生物技术相关的具体问题和挑战，以及整合传统技术与新技术的重要性。
植物育种的进步：开创可持续农业
植物育种在确保粮食安全、提高农业生产力和减轻气候变化带来的挑战方面发挥着至关重要的作用。本摘要概述了旨在利用遗传多样性实现可持续作物改良的植物育种技术和策略的重大进展。技术进步增强了传统的植物育种方法，使育种者能够获取和利用作物物种中丰富的遗传多样性。高通量 DNA 测序的出现彻底改变了植物育种，促进了对所需性状基因的识别和表征。这些知识使育种者能够开发出产量潜力、抗病性、抗逆性和营养质量更高的改良品种。基因组选择和标记辅助育种是加速育种过程的有力工具。这些技术使育种者能够在发育早期识别和选择具有所需性状的植物，从而减少传统育种计划所需的时间。标记辅助育种采用与特定基因或性状相关的分子标记，促进它们在不同遗传背景之间的有效转移。基因编辑（例如 CRISPR-Cas9）等先进分子育种技术的出现为精确操纵植物基因组开辟了新途径。基因编辑有可能引入有针对性的遗传修饰，包括基因敲除、基因敲入和基因替换，从而开发出改良的作物品种。然而，围绕在作物育种中使用基因编辑的伦理和监管考虑仍然是持续争论的主题。现代植物育种的另一个重要方面是整合来自野生近缘种和地方品种的基因组信息。这些遗传资源拥有大量特性，可以转移到栽培作物中，以增强其对不断变化的环境条件的适应性和恢复力。在育种计划中利用遗传多样性有助于降低对害虫、疾病和非生物胁迫的脆弱性，确保农业系统的长期可持续性。近年来，在基因组学和分子生物学的推动下，植物育种取得了重大进展。高通量测序、基因组选择、标记辅助育种和基因编辑等尖端技术的整合彻底改变了该领域。通过利用作物的天然遗传多样性并结合野生近缘种的特性，育种者正在开发改良品种，为全球粮食安全、农业可持续性以及农业系统在面对环境挑战时的恢复力做出贡献。
整合基因组学、表型分析
豆科植物是人类饮食的重要组成部分，为牲畜提供饲料，并通过生物固氮补充土壤肥力。全球对食用豆科植物的需求正在增加，因为它们可以补充谷物的蛋白质需求，并且具有很高的可消化蛋白质百分比。气候变化增加了干旱胁迫的频率和强度，对生产造成了严重的限制，尤其是在生产大多数豆科植物的雨养地区。在过去的半个世纪里，豆科植物的遗传改良与其他作物一样，主要基于谱系和基于性能的选择。为了在雨养条件下更快地实现豆科植物的遗传增益，本综述提出了将现代基因组学方法、高通量表型组学和模拟建模相结合，以支持作物改良，从而产生具有适当农艺性能的改良品种。选择强度、世代间隔和育种操作效率的提高有望进一步提高实验地块的遗传增益。改善农民的种子获取途径，再加上农民田地中适当的农艺方案，将带来更高的遗传增益。增强遗传增益，不仅包括生产力，还包括营养和市场特性，将提高农业的盈利能力和负担得起的营养食品的供应，特别是在发展中国家。
植物启动子的鉴定、特性及其在基因调控中的作用
摘要：克服作物疾病或非生物胁迫的策略之一是使用改良品种。遗传改良可以通过不同的方法实现，包括常规育种、诱发突变、遗传转化或基因编辑。基因功能和通过启动子调节的表达对于转基因作物改善特定性状是必不可少的。启动子序列的多样性在转基因作物的产生中有所增加，因为它们可以导致以特定方式表达负责改良性状的基因。因此，启动子活性的表征对于生物技术作物的产生是必要的。这就是为什么一些分析集中于使用逆转录聚合酶链反应 (RT-PCR)、基因文库、克隆和测序等技术来识别和分离启动子。启动子分析涉及植物遗传转化方法，这是一种确定植物中启动子活性和基因功能的有效工具，有助于了解基因调控和植物发育。此外，对在基因调控中起基础作用的启动子的研究也非常重要。对转基因生物的调控和发育的研究使我们能够了解以时间、空间甚至受控的方式引导基因表达的好处，证实了发现和开发的启动子种类繁多。因此，启动子是生物技术过程中确保基因正确表达的重要工具。本综述重点介绍了各种类型的启动子及其在转基因作物生成中的功能。
黄瓜：育种和基因组学
抽象的黄瓜（Cucumis sativus L.）是全球最重要的蔬菜作物之一，用于未成熟的水果。通过常规育种开发了几种具有许多经济特征的改良品种。基因组序列草案的可用性促进了过去二十年来基因组学工具在黄瓜改进中的广泛应用。C. sativus var。Hardwickii广泛分布在喜马拉雅山脉的北部山麓丘陵中，是当今耕种的黄瓜的祖先。通过常规育种方法开发了大量商业栽培品种和杂种。在杂种育种中，雌性性表达已被广泛用于经济上更加有效的杂种。遗传遗传和分子表征是针对许多特征，包括农业形态，质量，生物和非生物胁迫耐受性。此外，还针对特征的数量确定了候选基因，然后通过转化和敲除验证。性表达在这种作物中已被广泛研究，黄瓜是研究性表达的模型作物。对性表达的许多基因和其他经济上重要的特征进行了表征和克隆。发育具有多种疾病，质量和耐受性耐受性的近交，是未来黄瓜改善计划的主要重点。关键字：黄瓜，育种方法，性表达，胁迫耐受性，QTL，候选基因。
www.trendsaps.com; editor@trendsaps.com 研究文章 E-ISSN: 3006-0559; P-ISSN: 3006-0540 绿豆从古代驯化到切割的进化
文章历史：24-049 收稿日期：2024 年 7 月 19 日 修订日期：2024 年 8 月 21 日 接受日期：2024 年 8 月 27 日 摘要 绿豆从古老的驯化到成为遗传和基因组学进步的前沿，其演变历程表明了农业和科学进步的非凡历程。绿豆起源于早期农业社会的重要作物，在传统育种实践和现代技术创新的推动下发生了重大转变。本综述全面概述了绿豆的进化，强调了从古代选择方法到当代遗传和基因组学方法的过渡。它探讨了历史上的驯化过程、通过传统和现代育种技术开发多样化品种，以及高通量表型分析、下一代测序和基因编辑工具等尖端技术的整合。这些进步不仅增强了我们对绿豆遗传学的了解，而且还促成了具有抗病、耐旱和营养品质提高等特性的改良品种的诞生。尽管取得了这些成就，但遗传多样性和可持续实践等挑战仍然存在，需要持续的研究和创新。评论最后强调了新兴技术和合作努力在塑造绿豆研究的未来和促进全球粮食安全方面的潜力。关键词：绿豆、遗传改良、基因组进步、基因编辑、高通量表型分析
基因组编辑可改善营养质量、...
农业生产依赖于维持人类生命的园艺作物，包括蔬菜、水果和观赏植物。随着人口的惊人增长以及随之而来的对更多食物的需求，增加产量以维持粮食安全已成为必要。传统育种已经补贴了改良品种的发展，但为了提高作物产量，需要获得新的育种技术。CRISPR-Cas9 系统是一种独特而强大的基因组操作工具，可以精确地改变 DNA。该技术基于细菌适应性免疫系统，使用内切酶在单个向导 RNA 的引导下在目标位点产生双链断裂 (DSB)。这些 DSB 可以通过细胞修复机制进行修复，该机制在切割位点安装小的插入和缺失 (indel)。与 ZFN、TALEN 和巨核酸酶等替代编辑工具相比，CRISPR-Cas9 编辑工具因其简单、易用和低脱靶效应而迅速获得快速发展。在许多园艺和工业作物中，CRISPR 技术已成功用于增强抗逆性、自生性、营养改善、风味和代谢产物。基于 CRISPR 的工具是最合适的工具，其预期目标是产生非转基因产量并避免监管障碍，从而将转基因作物推向市场。尽管编辑园艺、工业和观赏作物仍面临一些挑战，但这种新型核酸酶及其作物特异性应用使其成为作物改良的动态工具。
提高谷物种子寿命的生物技术干预：进展与前景
摘要 种子寿命是衡量种子在长期储存期间活力的指标，对于种质保存和作物改良计划至关重要。此外，寿命也是确保粮食和营养安全的重要特征。因此，更好地了解调节种子寿命的各种因素对于改善这一特性和尽量减少种质再生过程中的遗传漂变是必不可少的。特别是，谷物作物种子在储存过程中的变质会对农业生产力和粮食安全产生不利影响。种子变质的不可逆过程涉及不同基因和调控途径之间的复杂相互作用，导致：DNA 完整性丧失、膜损伤、储存酶失活和线粒体功能障碍。确定种子寿命的遗传决定因素并使用生物技术工具对其进行操纵是确保长期种子储存的关键。遗传学和基因组学方法已经确定了几个调节主要谷物（如水稻、小麦、玉米和大麦）寿命特征的基因组区域。然而，对包括小米在内的其他禾本科植物的研究却非常少。部署基因组学、蛋白质组学、代谢组学和表型组学等组学工具并整合数据集将精确定位影响种子存活率的分子决定因素。鉴于此，本综述列举了调节寿命的遗传因素，并证明了综合组学策略对于剖析种子变质的分子机制的重要性。此外，本综述还提供了部署生物技术方法来操纵基因和基因组区域以开发具有长期储存潜力的改良品种的路线图。
农业生物技术：作物改良的现代工具
Chethan Swamy Emmadishetty 和 Deshraj Gurjar 摘要 植物育种侧重于通过杂交、筛选和选择先进品系来改善植物的遗传。传统技术可提供具有所需特征的先进品种，但需要更长的时间才能获得（6 至 12 年）。生物技术通过缩短开发更好品种所需的时间来促进育种程序。除了传统方法外，组织培养、转基因技术和分子育种程序也可用于改良品种。使用遗传标记来识别感兴趣的性状是作物开发最常见的生物技术技术。利用当前的生物技术进步，可以在更短的时间内以更高的精度创造出具有增强的非生物和生物胁迫耐受性的品种。最近的生物技术可以帮助在更短的时间内以更高的精度生产具有增强的非生物和生物胁迫耐受性的品种。纳米技术和生物信息学工具等几种先进方法正被用于此目的，开创了基因组辅助分子育种的新时代。由于下一代测序和高通量基因分型的进步，农业中的生物技术方法正变得更加高效和富有成效。当前的研究重点是对正在使用的生物技术方法的广泛概述，试图涵盖作物改良中生物技术的每个领域。关键词：生物技术、作物改良、植物组织培养、分子育种、转基因介绍近一个世纪以来，植物育种一直是提高农业生产力的关键因素。抗病性、高产量和非生物胁迫耐受性等理想特性都被灌输到了作物基因型中。作物开发基于新颖性、稳定性、一致性和实用性的特征，育种者可以通过将传统育种与生物技术工具相结合来实现这些特征。植物生物技术用于增强作物开发的育种。因此，通过将植物育种与生物技术相结合，可以轻松处理日益复杂和耗时的育种技术。为了最大限度地提高成功的机会，通过传统育种持续开发品种需要生物技术。基因工程和组织培养是作物改良的两种主要生物技术。在植物育种方面，生物技术不仅仅是基因工程，它还涉及农业生产和加工的各个方面。这包括增加和稳定产量，提高对害虫、疾病和非生物胁迫（如寒冷和干旱）的耐受性，以及提高作物的营养价值（如豆类蛋白质）等。转基因技术、植物组织培养和分子育种技术是生物技术在作物研究中的三个关键领域。植物组织培养是在合成培养基中培养植物细胞或组织的过程。它可用于胚胎拯救、微繁殖、单倍体生成、原生质体培养和原生质体融合。生物技术的另一个重要用途是将基因从一个生物转移到另一个生物，这可以直接（通过物理或生化转移）或间接（通过基因工程）通过农杆菌介导的基因转移实现。分子育种方法是利用 DNA 标记通过标记辅助选择来改良品种，是最流行和广泛使用的作物改良策略。农业生物技术特征可能有助于开发更好的品种以应对不断变化的气候条件 [1, 2] 。对于创造非生物和生物胁迫抗性品种 [3] 。生物技术主要强调分子水平植物育种的使用目前如何帮助发现新基因和相关作用，这可能会为基础植物生物学研究带来新的方向 [4] 。为了提高作物改良速度，生物技术专注于将快速育种与其他现有作物育种方法相结合，例如高通量基因分型、基因组编辑和基因组