森林生态系统是世界上最大的碳汇之一,在陆地生物多样性和碳封存中发挥着关键作用。树木是重要的可持续资源,是农艺和经济特性的丰富来源,可提供木材、纸浆和纸张、纤维相关产品、能源和化学产品。在过去的几十年里,常规杂交育种有助于产生具有改良农艺和经济特性的植物品种。然而,林业中的常规杂交育种耗时长,已达到瓶颈。因此,需要注意改善树种的生长和农艺及经济重要性状。由于高质量基因组组装和注释工具、基因识别技术和高效基因编辑的发展,生物技术最近在作物育种方面取得了巨大进展。但与作物相比,还需要开展大量工作来组装和注释高质量基因组,鉴定调控农艺和经济重要性状的关键基因,并在表现出高杂合性的树种中进行高效的基因编辑。本前沿研究主题旨在介绍林木基因组学领域的最新基础发现,包括针对与关键农艺和经济重要性状相关的基因和途径的遗传学研究、次生生长调控的分子机制以及生物技术在木本植物遗传改良中的潜在应用。本卷分为以下部分:(1)基因组组装和注释;(2)调节树木生长、维管发育和应激反应的关键基因的功能鉴定;(3)木本植物的遗传转化和基因编辑。
摘要:基因编辑方法,尤其是 CRISPR,为生命科学领域的科学见解和应用提供了非凡的机会。然而,近期应用于商业林业的前景似乎有限。通过一个或几个保守基因的突变而产生的功能丧失表型在短期内提供了最好的机会。对于具有复杂遗传的特征,没有足够的科学来指导基因编辑工作,而全基因组关联研究 (GWAS) 如果没有强有力的验证,通常无法提供高可信度的基因识别。其他障碍包括许多重要基因型的转化困难、瞬时编辑或完全删除编辑器的困难以及在育种计划中使用的复杂性。导致功能丧失性状的基因编辑通常是隐性的,因此不会在杂交后代中表达,因此在大多数情况下需要营养繁殖体(克隆)。此外,还有重要的社会制约因素,例如大多数国家对田间试验有严格的规定,市场认证体系不允许在认证生产林中种植任何类型的重组 DNA 修饰树木,包括通过基因编辑生产的树木。我们得出的结论是,基因编辑应用将极其有限,因为
摘要:由于林木的经济和生态重要性,林木的现代育种和遗传操作已变得越来越普遍。基于 CRISPR 的技术提供了一种多功能、强大且被广泛接受的工具,可用于分析几乎所有物种的基因功能和精确的遗传修饰,但在森林物种中仍未得到充分开发。林木遗传和基因组资源的快速积累使我们能够识别与木材质量、干旱或抗虫害等重要性状相关的众多基因和生物过程,从而有助于选择合适的基因编辑目标。在这里,我们介绍并讨论了基因组测序和编辑在改善森林可持续性方面的最新进展、机遇和挑战。
生物多样性在全球范围内正在下降,但是许多生物多样性热点仍然缺乏全面的物种保护评估。使用多个国际自然保护(IUCN)红色列表标准来评估灭绝风险和数百万的植物标本室和森林库存记录,我们为大西洋森林生物多样性热点的所有树种进行了自动保护评估,包括〜1100个未经评估的物种。所有物种中约有65%和82%的特有物种被归类为受到威胁。我们重新发现了五个在IUCN红色列表中列为灭绝的物种,并确定13种选集可能已灭绝。物种信息中的不确定性对评估的影响很小,但是使用更少的红色列表标准严重低估了威胁水平。我们建议,全球热带森林的保护状况比以前报道的要糟。h
摘要 近年来,微生物对于植物生存的重要性越来越被人们所认识,内生真菌作为全生物的一部分,可以赋予植物生长优势。多数研究表明,林木内生真菌可以促进宿主植物生长,增加抗逆性,从而提高林木的生存竞争力,但内生真菌对木本植物生长发育有益的例子尚未得到系统的总结。本文从林木有益内生真菌的各个方面(定义、分类、定殖机制等)入手,重点介绍其在木本植物生长、防御生物和非生物胁迫中的有益作用,以及林木对内生真菌的响应。此外,本文还列出了一系列从杉木(Cunninghamia lanceolata)中筛选有益内生真菌并验证其有益功能的试验,探讨它们之间的互利关系。本综述不仅为今后林木有益内生真菌的研究提供了理论基础,而且有助于从分子角度机理理解其对未来森林资源可持续利用和生态环境保护的潜在意义。
摘要:林木育种工作主要集中在改善具有经济价值的性状、选择适合新环境的树木或培育对生物和非生物胁迫更具抵抗力的树木。本综述介绍了基因组学辅助的林木选择的各种方法以及基因组水平研究的主要技术挑战和成就。由于人工林的轮伐期长,因此完成育种周期所需的世代时间长,因此有必要将先进技术与传统育种相结合,从而允许使用更精确的方法来确定感兴趣性状的遗传结构,例如全基因组关联研究 (GWAS) 和基因组选择 (GS)。从这个意义上讲,还解决了决定基因组预测模型准确性的主要因素。反过来,基因组编辑的引入为林木打开了新的可能性之门,尤其是成簇的规律间隔的短回文重复序列和 CRISPR 相关蛋白 9 (CRISPR/Cas9)。它是一种高效且有效的基因组编辑技术,已用于有效地在林木基因组的特定位置实施可靶向的改变。从这个意义上讲,林木仍然缺乏转化方法,并且 CRISPR/Cas9 的基因型数量不足。这一挑战可以通过使用新开发的 GRF-GIF 技术进行快速育种来解决。
1 Dulal Borthakur,美国夏威夷大学马诺阿分校分子生物科学与生物工程系,1955 East-West Road,檀香山,HI 96822,美国 2 密歇根理工大学森林资源与环境科学学院,霍顿,MI 49931,美国 3 哥廷根大学森林科学与森林生态学院森林遗传学与林木育种系,Büsgenweg 2,37077 哥廷根,德国 4 北京林业大学生物科学与技术学院国家林木育种与生态修复工程研究中心,北京 100083,中国 5 北卡罗来纳州立大学树木改良合作计划,罗利,NC 27695,美国 6 庆熙大学植物与环境新资源系,1732 Deogyeong-daero,龙仁 17104,韩国东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室,哈尔滨 150040 8 中国林业科学研究院林木遗传育种国家重点实验室,北京 100093 9 瑞典于默奥大学于默奥植物科学中心生态与环境科学系,于默奥 90187 10 黑龙江大学生命科学学院,哈尔滨 150080 11 中南林业科技大学经济林木培育与保护教育部重点实验室,湖南长沙 410004 所有作者的贡献相同,并按姓氏字母顺序列出,通讯作者除外。 * 通讯作者,电子邮件:hairong@mtu.edu
●Arichile:巴塔哥尼亚的创新项目。新的电解溶液原型制作(Innowwide Program)●HOASIS:应用于氢行工业(水能食品Nexus)的循环经济。将包括3GW PV设施和2GW电解设施。用于不同应用的氢和氧(氨,采矿迁移率,混合,出口)。●HVALLESUR:开发绿色氢走廊,用于在智利中南部地区进行林木繁重运输以进行林木的重型运输。●绿色氢生产阿根廷的采矿公司的技术和经济研究:
近年来,放射性治疗领域已大大提高,主要是由靶向生长抑素受体的B摄取疗法 - 表达肿瘤和前列腺特异性膜抗原。现在,由于其高线性能量和人类组织中的短范围,因此正在进行更多的临床试验,以评估一个具有较高效率的潜在下一代治疗学。In this review, we summarize the important studies ranging from the fi rst Food and Drug Administration – approved a -therapy, 223 Ra-dichloride, for treatment of bone metastases in castration-resistant prostate cancer, including concepts in clinical translation such as targeted a -peptide receptor radiotherapy and 225 Ac-PSMA-617 for treatment of prostate cancer, innovative therapeutic models evaluating new靶标和组合疗法。靶向A疗法是新型靶向癌症治疗中最有希望的领域之一,对神经内分泌肿瘤和转移性前列腺癌进行了几项早期和晚期临床试验,以及在其他早期相位研究中的显着兴趣和投资。一起,这些研究将有助于我们了解靶向治疗的短期和长期毒性,并有可能识别合适的治疗组合伴侣。