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World File Search System杨树
微粒介导的 CRISPR DNA 递送用于杨树基因组编辑
目前，CRISPR/Cas9 的使用是植物（包括生物量作物杨树）精确基因组工程的首选方法。在杨树中传递 CRISPR/Cas9 及其成分的最常用方法是通过农杆菌介导的转化，除了所需的基因编辑事件外，还会导致稳定的 T-DNA 整合。在这里，我们探索了通过 DNA 包被的微粒轰击将基因编辑试剂传递到模型树 Populus tremula x P. alba 中，以评估其开发无转基因、基因编辑树的潜力，以及其在特定靶位整合供体 DNA 的潜力。使用优化的转化方法，有利于再生暂时表达所传递供体 DNA 上基因的植物，我们再生了不含 Cas9 和抗生素抗性编码转基因的基因编辑植物。此外，我们报告了供体 DNA 片段在 Cas9 诱导的双链断裂处频繁整合，为靶向基因插入提供了机会。
哪种植物特征会增加土壤碳固执？长期杨树遗传多样性试验的经验证据
（未通过同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2025年2月22日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.02.17.638464 doi：biorxiv Preprint
在柳树和杨树中的每个氟烷基物质（PFA）的表征以及土壤修正案对积累速率的影响
植物修复技术有可能是管理人类和多氟烷基物质（PFA）的具有成本效益的解决方案。在这项温室研究中，我们使用了通常用于植物修复的两种植物物种评估了PFA的摄取，Salix Miyabeana（Willow）和Populus trichocarpa（Poplar）。我们还评估了市售生长植物激素（萘乙酸（NAA））和微生物修正案对植物生长和PFAS摄取的影响。总体而言，观察到摄取，具体取决于全氟碳链的长度和功能组。90天后，在PFAS污染土壤中生长的植物中单个PFA的吸收范围为柳树的0.02％至35％的干重（DW），而Poplar的含量为0.4 - 29％。在植物中，短链PFA（即C 4 - 7个全氟烷基羧酸盐（PFCA）和C 4 Pertluoroallocalyl磺酸盐（PFSA））主要积聚在地上生物量中，而固定的更长的同源物（C 8 - 14 PFCA，C 6 - 8 PFCA，C 6 - 8 PFSA）主要累积了roots的累积。对于激素和微生物修正案，柳树和杨树都没有统计学上的显着趋势（p> 0.05）。有趣的是，微生物群落的组成并未基于PFAS暴露，而是基于植物物种的转移。90天后，柳树和杨树的PFA质量平衡均接近100％（p> 0.05），除PFBA，PFPEA，PFPEA，PFOS和FOSA外，所有PFA都接近。这些结果表明，虽然柳树和杨树有可能从土壤中提取短链PFA，但植物修复可能比提取的区域内稳定PFA（即提供液压控制）可能更有效。
转基因杨树抵抗森林害虫和病原体侵袭的概述
森林是巨大陆地生态系统和水生生物多样性的潜在栖息地，在生态保护和气候调节中发挥着重要作用。人类对森林的压力导致森林消失、破碎化和退化。在气候变化制度下，可持续的森林保护方法的要求是重中之重。在林木中，杨树 (Populus L.) 在全球林业中引起了关注，因为它是改善城市景观质量和数量的有前途的材料。这些植物提供的木材可用作造纸业的原材料和潜在的生物燃料来源。然而，一些生物胁迫，如害虫和病原体的侵袭，严重影响杨树的生产和生产力。由于杨树的生命周期长，缺乏具有抗性基因的合适供体，通过传统的树木育种方法对杨树的改良受到限制。由于杨树具有高效的遗传转化能力，它已被用作研究基因功能的模型植物。本综述将全面概述杨树受到的害虫和病原体的侵袭，重点介绍其感染机制、传播途径和控制策略。此外，还将研究最广泛使用的遗传转化方法（基因枪介导、农杆菌介导、原生质体转化、micro-RNA 介导和 micro-RNA 成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 相关 (CRISPR-Cas) 系统方法和 RNA 干扰），以提高杨树对害虫和病原体的耐受性。此外，还将深入探讨分子生物学工具的前景、挑战和最新进展，以及它们在遗传转化以提高杨树抗虫害能力的安全应用。最后，讨论了通过各种基因工程技术开发的抗性转基因杨树的再生。
国际杨树和其他快速生长的树木
染色体结构：Kim等人（2020年）报告了Populus tremula var中染色体结构的相似性。Davidiana，Populus alba及其杂种通过鱼核型分析揭示。韩国阿斯彭的核型（P. tremula var.Davidiana），银杨（P. alba）及其两个杂种Suwon Aspen（P. tremula var.glandulosa）和Hyun Aspen（P. alba×P。tremula var。glandulsa）。所有物种的染色体组成与2n = 38。韩国阿斯彭，银杨，Suwon Aspen和Hyun Aspen的核型配方分别为28m + 6SM + 4ST（2SAT），26M + 10SM（2SAT） + 2ST + 2ST，26M + 12SM（2SAT）和28m + 10sm + 10sm（2SAT）。这四个物种有一对45s rDNA位点，一对5S rDNA位点与鱼核型共有。
新型合成诱导启动子在缺乏基因表达的水缺陷应激中具有转基因杨树中具有绿色组织特异性的基因表达
和3 0区域进行了六聚体，以生成两个较短的合成启动子，Syn3-10b-1（5 0：GTTAACTTCA）和Syn3-10B-2（3 0：GGGCCTGTGG）。将这些启动子的活性与植物中的Syn3进行了比较。syn3和syn3-10b-1在瞬态的农业固定的烟草本nipiana benthamiana叶片中特异性诱导了3天。在稳定的转基因杨树中，Syn3作为本构启动子呈现，但在叶片中的活性最高。SYN3-10B-1在水功率条件下对绿色组织的诱导比模拟对照更强。因此，包含5 0序列的Syn3序列的合成启动子赋予了组织特异性的细胞和水的诱导性转基因杨树，而3 0序列则没有。因此，我们在杨树工程工具包中添加了两个新的合成启动子：Syn3-10B-1，一种绿色组织特异性和水应力诱导的启动子，以及Syn3，Syn3，Syn3，绿色组织预定的构成构成启动子。
国家杨树委员会的报告。 2020 - 2023
林木育种所经历的浪潮在杨树育种方面尤为明显。 20 世纪 50 年代，为了满足木材需求，对速生树种的需求激增。然而，这一联盟随着 20 世纪 70 年代中期帕佩尔协会的解散而瓦解。十年后，在不再用于粮食生产的农业用地上，开始采用短轮伐期方式生产木材，掀起了一股新浪潮。然而，到了 20 世纪 90 年代中期，这种趋势又开始减弱。随着对短轮伐期人工林木材作为可再生能源原料的需求，从 2008 年开始德国的杨树育种经历了复兴。短期内应提供旺盛的杨树无性系和后代。之前已中止的育种计划花费巨大，但又重新启动了。作为主要由联邦食品和农业部 (BMEL) 通过可再生资源机构资助的几个项目的一部分。在德国国家研究委员会 (FNR) 资助的项目中（包括 FastWOOD），进行了新的杂交，并对其后代和从中选择的克隆进行了测试，以便在“测试”类别中提供繁殖材料。不到十年，随着对短轮伐期种植园的支持停止，育种也再次停止。与此同时，政客们一直依赖沼气厂和原料玉米。短轮伐期种植园的生态优势尚未得到充分发挥。尽管近年来的灾害造成了大片裸露区域，但杨树在林业中的重要性仍然不高。
背景：杨树的首次开花：利用新基因组技术进行的微小基因组变化可以改变物种特异性特征
摘要 美国科学家成功利用新基因工程（新基因组技术，NGT）将杨树的幼树期从 7 至 10 年大大缩短至仅几个月，从而实现提前开花。结果表明，只需进行少量基因改造，无需添加新基因，即可改变杨树的根本物种特异性特征。与一年生耕地植物类似，理论上，这使得可以在短时间内杂交和选择 NGT 杨树，从而大大加快其释放和销售。然而，如果杨树被释放或逃逸到环境中，这种特性可能会导致不受控制的蔓延，对受保护的杨树物种的保护产生巨大的后续影响。例如，在环境中蔓延的 NGT 杨树可能会取代濒危物种红色名录上的黑杨树。此外，复杂的生态系统可能会受到影响或破坏，因为杨树与大量物种相互作用，尤其是昆虫，包括受保护的蝴蝶和甲虫物种。
FT 热诱导早期开花后，杨树 LEAFY 和 AGAMOUS 同源物的 CRISPR 敲除花型变化
植物从转基因树种或外来树种迁移到附近土地或通过与野生近缘种杂交而产生的基因流动是公众和监管机构关注的焦点。目前已存在许多减轻潜在基因流动的遗传策略；然而，开花开始的长期延迟严重制约了研究的进展。在通过 CRISPR 敲除杨树关键花基因 LEAFY 和 AGAMOUS 的同源物后，我们利用热诱导的 FT 过表达来加速对预期花表型的评估。我们选择了先前表征的 CRISPR-Cas9 诱导的双等位基因变化的事件，然后用在强组成型启动子或热诱导启动子控制下的拟南芥 FLOWERING LOCUS T (AtFT) 基因重新转化它们。我们成功地在杨树的雄性和雌性克隆中获得了开花，在花、分株和插入事件中观察到了各种各样的花序和花形态。总体而言，从选定的 LFY 和 AG 靶向事件中获得的花与这些基因功能丧失的预测一致。LFY 靶向事件显示具有叶状器官的小柔荑花序，AG 靶向事件具有嵌套花器官，与花确定性降低和缺乏形成良好的心皮或花药一致。这些发现证明了杨树花在遗传加速开花过程中具有很大的发育可塑性，这可能具有园艺价值。它们还提供了有关这两个基因靶标敲除后花表型和表观不育性的有益早期观察。
基于 CRISPR/Cas9 的杨树基因激活和碱基编辑
5 浙江农林大学林业与生物技术学院，亚热带森林培育国家重点实验室，杭州 311300 * 通讯作者。电子邮件：mucherow@ornl.gov；chenj@ornl.gov；yangx@ornl.gov † 这些作者对本文贡献相同 注意：本稿件由 UT-Battelle, LLC 根据与美国能源部签订的合同号 DE-AC05-00OR22725 撰写。美国政府保留；出版商在接受文章发表时，承认美国政府保留非排他性、已付费、不可撤销的全球许可，可以为美国政府目的出版或复制本稿件的已出版形式，或允许他人这样做。能源部将根据 DOE 公共访问计划 ( http://energy.gov/downloads/doe-public-access-plan ) 向公众提供这些联邦资助研究的成果。