大豆是全球重要的工业、食品和经济作物。尽管大豆在现在和未来的经济中具有重要意义,但其生产却受到破坏性仓储害虫豆象 ( Callosobru- chus chinensis ) 的严重阻碍,造成了相当大的产量损失。因此,鉴定与大豆抗豆象相关的基因组区域和候选基因至关重要,因为它有助于育种者开发具有更高抗性和品质的大豆新品种。在本研究中,使用全基因组关联研究的 mrMLM 模型的 6 种多位点方法来剖析 100 种不同大豆基因型在 4 个性状上的豆象抗性的遗传结构:成年豆象羽化百分比 (PBE)、体重减轻百分比 (PWL)、中位发育期 (MDP) 和 Dobie 易感指数 (DSI),使用 14,469 个单核苷酸多态性 (SNP) 标记进行基因分型。使用最佳线性无偏预测因子 (BLUP),通过 mrMLM 模型鉴定了 13 个数量性状核苷酸 (QTN),其中 rs16_14976250 与 1 个以上的抗豆象性状相关。因此,已鉴定的与抗性状相关的 QTN 可用于标记辅助育种,以准确快速地筛选抗豆象的大豆基因型。此外,对 Phytozome 大豆参考基因组进行的基因搜索鉴定了 27 个潜在候选基因,这些基因位于最可靠 QTN 上游和下游 478.45 kb 的窗口内。这些候选基因表现出与各种大豆抗性机制相关的分子和生物学功能,因此可以纳入农民偏爱的易受豆象侵害的大豆品种中。
D Shashibhushan 和 Ashish Reddy Muchanthula 摘要 植物育种是一门改变植物性状以产生所需特性的科学。为了改善与作物各种性状相关的农艺性状,已经使用了几种常规和分子方法,包括遗传选择、基于全基因组序列的方法、物理图谱和功能基因组工具。然而,使用可编程核酸酶和 CRISPR 相关 (Cas) 蛋白的基因组编辑技术的最新进展为新的植物育种时代打开了大门。因此,为了提高作物育种的效率,世界各地的研究人员正在使用新策略,例如快速育种、基因组编辑工具和高通量表型分析。在这篇综述中,我们总结了作物育种几个方面的最新发现,以描述植物育种实践从传统到现代快速育种的演变。 关键词:脱氧核糖核酸 (DNA)、核糖核酸 (RNA) CRISPR、基因沉默、基因组编辑、反向育种 简介 农业始于大约 10,000 年前。从那时起,人类在不知不觉中就选择植物来满足自己的需求。首先,只有自然界提供的性能最好的植物才会被选择和保留。自发出现的有用特性通过人类选择培育成某些作物,通常是违背自然选择的;因此,在没有任何科学方法的情况下进行植物育种。当时孟德尔遗传定律的知识还不为人所知。19 世纪末,孟德尔定律被发现,这加速了植物改良。1953 年,沃森和克里克提出了 DNA 双螺旋模型,大大增加了人们对遗传物质的理解。这是植物育种的一个重大转折,因为针对 DNA 的植物改良开始曝光,第一个是 20 世纪 60 年代的突变育种,后来是 20 世纪 80 年代的转基因技术。从那时起,遗传学科学从不同的 DNA 分析方法到标记辅助选择,突飞猛进。虽然已经发现了许多不同的技术,但它们仍然是独一无二的,每种技术都适用于特定情况。多种技术的出现为植物育种者提供了培育新品种所需的“工具”。为什么这是一个永无止境的过程?“植物育种是一个连续的过程”。这句话自古以来就没有过时。为了满足消费者的需求,植物育种在粮食安全和食品安全中发挥着重要作用。然而,由于人口的急剧增长,植物育种在全球范围内面临着食品质量和数量的问题。在这个快节奏的时代,消费者更喜欢即食食品,而营养质量却有所下降。此外,气候变化导致的天气条件变化正在导致高温和干旱胁迫;因此,世界各地的农民都面临着严重的产量损失。预计到 2050 年,世界人口将达到 100 亿。考虑到这一点,必须在有限的土地上利用有限的资源培育新品种。古老的植物育种实践虽然没有失去其重要性,但仅靠这些还不足以满足当前的粮食需求状况 (Raza et al ., 2019) [21] 。此外,植物育种也面临着自身的挑战。它的作用是创造新的等位基因组合,固定所需的等位基因并控制基因流动。考虑到上述标准,植物育种应该是一个永恒的关注和进步的主题。植物育种,从传统方法到如今与现代生物技术工具的结合,在过去几年中发展迅速。随着时间的推移,人们在为不同目的培育植物方面取得了许多进步。每一项进步,
前所未有的全球气候变化严重影响了我们的环境,并对农业生产力造成了严重威胁(Shahzad等,2021; Cinner等,2022; Ozdemir,2022)。这导致了植物病原体和害虫的新种族的出现,强调的非生物压力,耗尽的水资源和缩水的土地,对全球不断增长的全球人群的粮食安全构成了严重的挑战(IPCC第六次评估报告,2022年)。1960年代中期绿色革命所提供的优势也正在消失,导致脆弱的食品系统(Davis等,2019; John and Babu 2021)。今天的农业面临着遗传侵蚀加剧的新挑战,遗传侵蚀是商业作物的狭窄遗传基础和环境退化。迫切需要使农业更具弹性和可持续性,同时仍在继续发展高产量,抗压力和气候智能的农作物品种。基因组学和基因编辑技术的进步为作物的遗传改善提供了巨大的机会和潜在解决方案(GAO 2021)。通过基因组学和基因组编辑方法开放的大量新型途径归因于有价值工具的演变,例如下一代测序(NGS)方法,即ART基因组型阵列,基因组映射和基因组选择技术,这些技术帮助探索了作物繁殖过程。同样,新的基因编辑平台也允许对农艺上重要的基因进行精确的编辑,从而生成具有所需特征的新品种(Zhang 2020; Ahmad 2023)。这些技术的部署奠定了现代育种的基础,以有效地将隐藏在农作物野生亲戚中的未充分利用的多样性引导到精英基因池中(Sehgal等,2015; 2017; 2017; 2020; 2020; Singh等,2018; Singh等,2021)。
可以从三个不同的层面描述生物多样性:生态系统、物种和基因。每个组成部分都有其组成和结构。通过技术进步,人类一直在改变其利用生物多样性的方式。从利用生态系统、成为猎人/采集者,到随着农业和畜牧业的出现而驯化多个物种,再到今天通过开发 NBT 来修改基因。自起源以来,人类一直将植物界作为其食物、饮料、药房、仪式和装饰品的来源。随着农业的开始,人类从自然种群中挑选出最适合自己的个体,进行定向杂交,选择认为合适的个体,丢弃其余的个体。这一过程没有任何限制。在《生物多样性公约》及其补充协议《名古屋议定书》生效之前,遗传资源属于人类,没有任何规则来管理其获取和合理使用。世界市场上有许多原产于南美洲的观赏植物品种,这些品种在原产国商业化时必须支付专利使用费。观赏植物市场需求量很大,渴望新奇,南美洲是一个生物多样性极其丰富的地区。它拥有约 600 种观赏植物(12% 为园林植物)。源自该中心的流行观赏植物有花烛、金盏花、花叶万年青、喜林芋、大岩桐、花叶芋、一串红、天芥菜、马鞭草和牵牛花(白花菜、紫花地丁和三色地丁)(De,2017 年)。在《生物多样性公约》和名古屋的框架内,观赏遗传资源可能是该市场新品种的来源,从而对该地区产生社会经济影响,产生不同资质的直接和间接雇员。另一方面,全球气候变化、优质灌溉水资源短缺、
可以从三个不同的层面描述生物多样性:生态系统、物种和基因。每个组成部分都有其组成和结构。通过技术进步,人类一直在改变其利用生物多样性的方式。从利用生态系统、成为猎人/采集者,到随着农业和畜牧业的出现而驯化多个物种,再到今天通过开发 NBT 来修改基因。自起源以来,人类一直将植物界作为其食物、饮料、药房、仪式和装饰品的来源。随着农业的开始,人类从自然种群中挑选出最适合自己的个体,进行定向杂交,选择认为合适的个体,丢弃其余的个体。这一过程没有任何限制。在《生物多样性公约》及其补充协议《名古屋议定书》生效之前,遗传资源属于人类,没有任何规则来管理其获取和合理使用。世界市场上有许多原产于南美洲的观赏植物品种,这些品种在原产国商业化时必须支付专利使用费。观赏植物市场需求量很大,渴望新奇,南美洲是一个生物多样性极其丰富的地区。它拥有约 600 种观赏植物(12% 为园林植物)。源自该中心的流行观赏植物有花烛、金盏花、花叶万年青、喜林芋、大岩桐、花叶芋、一串红、天芥菜、马鞭草和牵牛花(白花菜、紫花地丁和三色地丁)(De,2017 年)。在《生物多样性公约》和名古屋的框架内,观赏遗传资源可能是该市场新品种的来源,从而对该地区产生社会经济影响,产生不同资质的直接和间接雇员。另一方面,全球气候变化、优质灌溉水资源短缺、
摘要:公共和私人植物育种者是植物遗传资源最重要的用户之一,这些资源主要保存在世界各地的公共基因库中。通过育种工作,他们为全球、区域和地方的粮食和营养安全做出了重大贡献。植物育种者需要遗传多样性才能开发出具有竞争力的新品种,以适应不断变化的环境条件并满足消费者的需求。为了确保持续及时地获取含有所需特性和性状的遗传资源,植物育种者建立了工作收藏,其中包含他们所育种作物的育种材料和种质。然而,随着《生物多样性公约/名古屋议定书》和《国际条约》等新的全球法律文书引发的获取条件不断变化且越来越严格,植物育种者在 21 世纪初开始建立自己的基因库。本文分析了造成这种情况的条件以及植物育种者获取所需种质的历史方式。公共基因库在向用户(包括私营部门植物育种者)提供遗传资源方面发挥了有益作用,并且将继续发挥这种作用。然而,种质资源管理者收集和分发种质资源的做法也受到了全球论坛上制定的新法律框架的影响。正是在这种背景下,对公共和私营部门基因库之间的互补性和合作进行了评估。只要有可能,就会使用蔬菜遗传资源和蔬菜私营育种公司来分析和说明这种合作。作者研究了已报道的成功合作案例,并考虑了建立和加强这种合作的机会和方法,以确保继续提供粮食和营养安全的基础。
气候重建和预测正在融合,以确认温度的升高,降低的降低和降水的时空变异性。摩洛哥尚未幸免这种气候变化及其影响,因此影响了摩洛哥土地对各种作物的适用性。实际上,在摩洛哥,大坝的地表水储备在大约三十年的时间里减半了。被认为是气候变化最有弹性的物种之一,角豆树可能会成为高增值的经济资源。2020年,由于“ 2020 - 2030年绿色一代”的种植,全国性的角豆豆荚的生产达到了55,400吨,这一数字将上升,这使得种植了对新气候条件的高度适应的农作物。使用现代方法(Caroubiculture)扩展角色培养,需要基于形态和农艺标准选择高性能植物。目前的作品包括介绍Rahma品种,这是第一个在摩洛哥官方目录中注册的角色品种,作为雌雄同体花朵的一型鸡蛋,在Oujda科学学院选择。这种新品种的特殊性是在不需要男性传粉媒介的情况下生产令人满意的蝗虫豆,这表明应该单独或与其他高性能传粉媒介品种合并,以便在现代种植系统中使用。关键字:拉玛品种,高性能,oujda,雌雄同体花,气候变化。同样,监测该品种在十五年内的后代的结果表明,拉哈马品种的所有自由植物都保留了雌雄同体的特征,这将使我们能够为未来的森林人提供这些植物,以供未来的重新造成造成植物的项目,从而占据了生产植物的数量(幼虫和50%的男性),并且是50%的男性和50%的男性,并且从这些植物中选择克隆头。
蔓越莓水果腐烂(CFR)是一种主要的疾病复合体,显着影响蔓越莓作物,导致大量产量损失。在过去十年中,CFR越来越有问题,尤其是在高产和新品种中,据报道损失范围从50%到100%。此外,蔓越莓行业还面临着对使用广谱杀菌剂(例如Chlorothalonil和Mancozeb)的限制,因此需要探索替代管理策略。这项研究于2021年至2024年在马萨诸塞大学 - 阿默斯特蔓越莓站进行,评估了Frac组7、9和12的新型杀菌剂。单独测试并与硫代蛋白(FRAC 11)结合了活性成分 - 苯并叶二氟,pydi lumetofen,cyprodinil和流胞菌。这些杀菌剂在降低CFR发病率和提高产量方面的效率在蔓越莓品种“ Demoranville”,“ Ben Lear”和“ Stevens”和“ Stevens”上评估,并在Bloom早期和晚期阶段进行了应用。在2021、2023和2024中观察到果腐发生率和产量的显着差异。处理含有Pydi umetofen,pydi limetofen&fludioxonil和Benzovindi Floupyr的处理,当与硫代蛋白结合使用时,始终导致较低的腐烂率和较高的产率。含有cyprodinil&fludioxonil加上阿佐昔霉素的处理,仅在2021年进行了测试,也导致腐烂的发病率和较高的产率。这些发现突出了FRAC组7、9和12的新型杀菌剂的潜力,作为CFR管理的有效替代方法。他们的使用可以使CFR管理工具包多样化,减轻杀菌剂的耐药性并减少环境影响,从而解决了增加杀菌剂法规所带来的挑战。
源自农业生物技术的产品正迅速成为全球最大的农业贸易商品之一,为我们穿衣服,喂养我们的牲畜并加油我们的环保汽车。尽管世界各地的异步监管方案异步调节方案发生,从暂停和禁止基因修饰(GM)生物的禁令到处理在同一监管框架下的常规和生物技术新型植物产品的法规。鉴于正在耕种巨大的表面积,不再存在对生物技术农作物品种的接受或完全需要的问题。最近认可诺贝尔奖委员会使用CRISPR/CAS9开发基因组编辑技术的研究人员,这是更接近开发和培养新品种农作物的又一步。通过采用精确的,有效的且负担得起的基因组编辑技术,新的基因组编辑的农作物正在进入国家监管方案以进行商业化。目前在培养和出口转基因作物方面主导的国家通过将产品与常规繁殖品种进行比较,迅速识别出不同类型的基因编辑产品。这一细微的立法发展是在阿根廷实施的,很快就进行了许多行动,显示了农业生物技术产品的景观发生了很大的转变。基因法律编辑的法律的演变表明,法律不是静态的,必须适应社会的道德,这是由25年培养和调节转基因作物的经验所带来的。本次审查的症结是对全球立法作物的巩固,正如其所在的那样,在早期作品的基础上,通过特定地解决了基因编辑的农作物如何将其融入现有框架中。这项工作是综合全球适用的监管文件的第一项,重点是转基因作物种植,并提供了有关GM和Gene编辑的原始立法的联系。
玉米是世界许多国家人类生活中卡路里和蛋白质的重要来源,是非洲的主要主食食品,特别是在非洲东部。在苏丹,玉米的低收益主要是由于使用低屈服的陆地。有必要执行繁殖计划,以处理高产,适应性新品种的生产。因此,本研究旨在估计特征之间的遗传变异性,遗传力,基因型性能和相互关系。在2021年和2022年的两个季节中,在农业研究公司(ARC)的WAD MEDANI SUDAN的Kosti White Nile Research Station Farm评估了十种玉米基因型。大多数评估的基因型在11个测得的特征中表现出广泛而显着的变化。在两个季节中,记录了几天的变异和遗传进展的基因型基因型系数,每行耳朵直径(CM),每行谷物数量(T/HA)。记录了高遗传力和遗传进展的谷物产量,耳长,耳朵高度,植物高度,每耳朵的行,耳朵重量,天数至50%的流苏,100粒的重量以及天数至50%丝线。超过了,谷物产量与每耳的行数(r = 0.479),耳朵长度(r = 0.381),100粒重量(r = 0.344)和天数到50%的流苏(r = 0.214)。在整个季节中,最高的五种基因型是TZCOM1/ZDPSYN(4.2 T/HA),EEPVAH-3(4.2 T/HA),F2TWLY131228(4.1 T/HA)(4.1 T/HA),PVA SYN6F2(3.9 T/HA)和MAIMIE SIMIED MAIMIES SURGITION和EEPVAH-9(3.8 T/HA),以使其稳定稳定。释放的声音建议。