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矮化和自剪枝的基因组编辑可快速赋予适合植物工厂的特性，同时保留番茄的有用特性
采用人工光照的植物工厂比露天种植受作物栽培环境因素的影响更小，作为解决世界粮食问题的解决方案之一而受到关注。然而，植物工厂的栽培成本高于露天种植，目前，工厂化种植的有利可图的作物品种仅限于那些体型较小或生长期较短的品种。番茄是世界各地主要消费作物之一，但由于其株高和株宽较大，尚不适合在植物工厂中大规模生产。本研究利用 CRISPR–Cas9 方法对 GABA 超积累番茄品种#87-17 的 DWARF( D ) 和 SELF-PRUNING( SP ) 基因进行基因组编辑，以生产矮化番茄植株。在 T 1 基因组编辑代中获得了所需性状，果实性状与原始品种几乎相同。另一方面，含有 d 和 sp 突变的 #87-17 与 Micro-Tom 之间的 F 2 杂交品种矮化，但果实表型是两个品种性状的混合。这表明使用 CRISPR–Cas9 对这两个基因进行基因组编辑可以有效地赋予适合植物工厂化栽培的性状，同时保留原始品种的有用性状。
番茄功能基因组学研究职位
在番茄基因组资源库 (https://lifesciences.uohyd.ac.in/rtgr/)，这是一个 DBT SAHAJ 国家设施和 DBT 生物技术卓越与创新中心 (CEIB)：“番茄基因组工程计划支持”，我们正在研究番茄功能基因组学，涉及基因组编辑、全基因组测序、蛋白质组学和代谢组学以及 TILLING 方法来操纵番茄果实成熟。该小组目前的目标是分离番茄果实中番茄红素、β-胡萝卜素 (维生素原 A)、叶酸含量高的番茄突变体，并改善番茄植株的结构。有关该小组的最新出版物，请参阅（新植物学家 2023 https://doi.org/10.1111/nph.19510、植物科学前沿 2023 https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1290937，园艺研究，2023，10：uhac235，https://doi.org/10.1093/hr/uhac235，植物杂志2022 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15925；植物科学2022 https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2022.111177；植物杂志2021 106：844-861。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15206；植物杂志2021 106：95-112。 https://doi.org/10.1111/tpj.15148；等等）。
水杨酸在抑制蔬菜中真菌污染中的作用...
摘要 在本研究中，我们评估了水杨酸在减少枣椰树体外培养中真菌污染方面的作用以及水杨酸对茎尖上形成的愈伤组织再生体细胞胚的影响。最常见的真菌是链格孢菌（37%）、镰刀菌（25%）、烟曲霉（18%）和扩展青霉菌（6%）。使用马铃薯葡萄糖琼脂，水杨酸限制菌丝生长，浓度较高时则延缓菌丝生长。与对照（12.3%）相比，将浓度为 1.5 和 2.0 mM 的水杨酸添加到含有 2iP 和 NAA 的 MS 培养基中，可显著提高愈伤组织外植体的胚胎发生率，分别达到 64.9% 和 56.7%。与对照相比，水杨酸还使胚胎的幼苗发育速度提高了约 27%。水杨酸促进了根系和茎部的生长，提高了叶绿素含量。结果表明，在MS培养基中添加1.5mM水杨酸，叶片中IAA和ABA的浓度显著增加，IBA的浓度降低。关键词：初始培养，体细胞胚胎发生，小植株发育，生长调节剂含量
磷和纳米尿素对玉米生长和产量特性的影响
Rahul Raj、Umesha C 和 Pranav Kumar DOI：https://doi.org/10.33545/26174693.2024.v8.i7Si.1606 摘要 田间试验于 2023 年喀里夫季节在农学系作物研究农场进行。实验采用随机区组设计，共十个处理，重复三次。处理细节如下：T 1：磷 40 千克/公顷 + 纳米尿素 1 毫升/升，T 2：磷 60 千克/公顷 + 纳米尿素 1 毫升/升，T 3：磷 80 千克/公顷 + 纳米尿素 1 毫升/升，T 4：磷 40 千克/公顷 + 纳米尿素 3 毫升/升，T 5：磷 60 千克/公顷 + 纳米尿素 3 毫升/升，T 6：磷 80 千克/公顷 + 纳米尿素 3 毫升/升，T 7：磷 40 千克/公顷 + 纳米尿素 4 毫升/升，T 8：磷 60 千克/公顷 + 纳米尿素 4 毫升/升，T 9：磷 80 千克/公顷 + 纳米尿素 4 毫升/升和对照地块。试验结果表明，施用 60 kg/ha 磷肥和 4 ml/l 纳米尿素（处理 8）可显著提高植株高度（202.00 cm）、最大植株干重（310.00 g/plant）、最大作物生长率（27.00 g/m 2 /day）、每穗最大行数（12.93）、行粒数（22.67）、种子指数（22.70 g）、籽粒产量（5.54 t/ha）、秸秆产量（9.92 t/ha）、收获指数（35.86%）。关键词：玉米，磷，纳米尿素，生长和产量。介绍玉米（Zea mays L.）是继水稻和小麦之后最重要的谷物作物之一，在全球农业中占有突出地位。在印度，玉米仅次于水稻和小麦，位居第三。在印度，玉米用于谷物和饲料，以及家禽和牛饲料混合物的成分和其他工业用途。玉米也称为玉蜀黍，是世界上最重要和最具战略意义的作物之一。其原产地是墨西哥（中美洲）。它是一种 C4 植物，被称为“谷物皇后”，因为它具有高生产潜力和跨季节的广泛适应性。它高效利用太阳能，具有巨大的增产潜力，被称为“奇迹作物”。玉米通过优质蛋白质在确保粮食安全和营养安全方面发挥着至关重要的作用。玉米的营养成分（每 100 克）如下：蛋白质 4 克。碳水化合物 30 克，膳食纤维 3.5 克，脂肪 1.5 克，糖 3.6 克，钙 4 毫克，锌 0.72 毫克等。（Dragana 等人，2015 年）[8]。玉米植株的每个部分都具有经济价值（谷粒、叶子、茎秆、穗和穗轴），都可用于生产各种食品和非食品产品。全球 170 多个国家种植玉米，面积达 1.88 亿公顷，产量达 14.23 亿公吨。自 2005 年以来，印度玉米种植面积位居第四位，为 989 万公顷，年产量为 3165 万吨，位居第六。在印度各邦中，中央邦和卡纳塔克邦的玉米种植面积最高（各占 15%），其次是马哈拉施特拉邦（10%）、拉贾斯坦邦（9%）、北方邦（8%）、比哈尔邦（7%）、特伦甘纳邦（6%）。目前，印度生产的玉米 47% 用于家禽饲料，13% 用于牲畜饲料，13% 用于食品，淀粉工业消耗约 14%，加工食品占 7%，6% 用于出口和其他用途。（IIMR，2021 年）。磷的应用会影响植物的生长行为。它是生长、糖和淀粉的利用、光合作用、细胞核形成和细胞分裂、脂肪和蛋白形成所必需的。光合作用和碳水化合物代谢产生的能量储存在磷酸盐化合物中，供以后生长和繁殖使用（Ayub 等人，2002 年）[5]。它在植物体内很容易转移，随着植物细胞的形成，从较老的组织转移到较年轻的组织
将橄榄果渣升级为果胶诱导剂，用于植物免疫和疾病防护
橄榄油生产会产生大量的果渣，这些果渣通常被丢弃在土壤中，对农业和环境产生不利影响。此外，气候变化加剧了植物病害，并促进了有毒植物化学物质在农业中的使用。然而，橄榄磨坊废料具有作为可重复使用和宝贵的生物资源的巨大潜力。我们使用稀释乙醇（一种环保溶剂）提取了含有短和长寡半乳糖醛酸苷、短阿拉伯寡糖和多糖的级分。获得的提取物引发了拟南芥幼苗中植物先天免疫的关键特征，包括丝裂原活化蛋白激酶 MPK3 和 MPK6 的磷酸化以及防御基因（如 CYP81F2 、 WRKY33 、 WRKY53 和 FRK1 ）的上调。值得注意的是，用橄榄果渣提取物对成年拟南芥和番茄植株进行预处理可启动防御反应，增强其对植物病原菌灰葡萄孢和丁香假单胞菌的抵抗力。我们的研究结果强调了在橄榄油生产后期收集的两相橄榄果渣在低成本和可持续的聚糖诱导剂中进行升级再造的机会，有助于减少化学合成农药的使用。
利用汇集的 CRISPR 文库对油菜进行基因组规模的靶向诱变
近年来利用CRISPR-Cas9系统构建的二倍体作物突变体文库为功能基因组学和作物育种提供了丰富的资源，然而由于基因组的复杂性，在多倍体植物中实现大规模的定点诱变是一项巨大的挑战。本文证明了利用混合CRISPR文库在异源四倍体油菜中实现基因组规模定点编辑的可行性。共设计了18,414个sgRNA来靶向10,480个目的基因，得到了1104株含有1088个sgRNA的再生转基因植株。编辑询问结果显示，178个基因中93个被鉴定为突变，编辑效率为52.2%。此外，我们发现 Cas9 介导的 DNA 切割倾向于在由同一个 sgRNA 引导的所有靶位点发生，这是多倍体植物中的新发现。最后，我们展示了利用后基因分型植物对各种性状进行反向遗传筛选的强大能力。从正向遗传研究中发现了几个可能主导脂肪酸谱和种子油含量且尚未报道的基因。我们的研究为功能基因组学、优良作物育种提供了宝贵的资源，并为其他多倍体植物的高通量定向诱变提供了良好的参考。
新型生物复合材料的开发和特性...
图 2-1 由天然纤维制成的部件：a) 备胎罩，b) 汽车座椅靠背，c) 汽车门饰，d) 汽车轮拱，e) 飞机食品厨房。[来源：（Ecotechnilin，2017）] ..... 9 图 2-2 天然纤维的各种增强材料的分类：纤维素纤维和非纤维素纤维。 ................................................................................................................................................... 10 图 2-3 美国天然纤维市场按原材料划分 - 2013-2024 年预测（百万美元）（Grand.View.Research，2018 年） ........................................................................................... 11 图 2-4 基本纤维层结构（Mohanty 等人，2005 年） ........................................................................... 12 图 2-5 亚麻次生壁，S2 片层内容物与微原纤维角度 ............................................................................. 14 图 2-6 亚麻植株的 12 个生长阶段 ............................................................................................................. 15 图 2-7 亚麻茎的横截面和基本纤维的生产（Bos 等人，2002 年） ............................................................................................................. 16 图 2-8 2016 年亚麻纤维世界产量前 10 个国家 ............................................................................................................. 19 图 2-9 单向亚麻带的生产：a) 将亚麻纱排列成均匀的带，b）沿 0° 方向排列的亚麻带，c）多层单向层压
精准水稻抗病育种
摘要：水稻（Oryza sativa）是全球主要作物，为亚洲国家等人口提供了食物，但水稻却不断受到各种疾病的威胁，危及全球粮食安全。准确了解抗病机制对于开发抗病水稻品种至关重要。传统的遗传图谱方法，如QTL图谱，为了解疾病的遗传基础提供了宝贵的见解。然而，水稻疾病的复杂性要求采取整体方法才能准确了解它。组学技术，包括基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学，能够全面分析生物分子，揭示水稻植株内复杂的分子相互作用。使用多组学数据的各种图谱技术的整合彻底改变了我们对水稻抗病性的认识。通过将遗传图谱与高通量组学数据集叠加，研究人员可以精确定位与抗病性相关的特定基因、蛋白质或代谢物。这种整合提高了与疾病相关的生物标志物的精确度，让我们更好地了解它们在抗病中的功能作用。通过这种整合来改善水稻抗病育种代表着农业科学的重大进步，因为更好地了解抗病结构背后的分子复杂性和相互作用可以更精确、更有效地开发抗病和高产的水稻品种。在这篇评论中，我们探讨了绘图和组学数据的整合如何对提高水稻抗病性的育种产生变革性影响。
高效无外源DNA Cas9的优化
面对人口快速增长、气候变化和疾病，精准工程对作物性状改良的进步至关重要。为此，使用 RNA 引导的 Cas9 的靶向双链断裂技术已被广泛用于植物基因组编辑。通过农杆菌或粒子轰击递送编码 Cas9 和向导 RNA (gRNA) 的质粒很常见，但需要优化表达，并且通常会导致质粒 DNA 随机整合到植物基因组中。最近的进展描述了通过将 Cas9 和 gRNA 作为预组装的核糖核蛋白 (RNP) 递送到各种植物组织中进行基因编辑，但在产生再生植物方面效率中等。在本报告中，我们描述了小麦中 Cas9-RNP 介导基因编辑的重大改进。我们证明，原生质体中的 Cas9-RNP 检测是一种快速有效的工具，可用于合理选择可再生未成熟胚胎 (IE) 中用于基因编辑的最佳 gRNA，并且高温处理可提高两种组织类型的基因编辑率。我们还表明，在金粒子轰击的小麦 IE 中，Cas9 介导的编辑至少持续 14 天。本研究中再生的编辑小麦植株在没有外源 DNA 和选择的情况下以高比率恢复。通过这种方法，我们敲除了一组三个同源基因和两个致病效应易感基因，从而设计出对相应基因的不敏感性
利用植物受精卵进行基因组编辑
: 基于构建体的 DNA 打靶。核酸研究 39 ： e82。 朱 CC，王 CC，孙 CS，许 C，尹 KC，朱 CY 和毕 FY（ 1975 ）通过氮源比较实验建立水稻花药培养的有效培养基。植物学报 15 ： 1 - 11。 Faure， J - E， Digonnet， C 和 Dumas， C（ 1994 ）玉米配子的粘附和融合的体外系统。科学 263 ： 1598 - 1600。 Holm， PB， Knudsen， S， Mouritzen， P， Negri， D， Olsen， FL 和 Roué， C（ 1994 ）从受精卵细胞机械分离的原生质体再生可育大麦植株。 Plant Cell 6 ：531 – 543。Hwang, WY, Fu, Y, Reyon, D, Maeder, ML, Tsai, SQ, Sander, JD, Peterson, RT, Yeh, JR 和 Joung, JK （2013）利用 CRISPR-Cas 系统在斑马鱼中实现高效基因组编辑。Nat Biotechnol 31 ：227 – 229。Jones, HD （2015）基因组编辑的监管不确定性。Nat Plants 1 ：14011。Koiso, N, Toda, E, Ichikawa, M, Kato, N 和 Okamoto, T （2017）从水稻和玉米中分离的卵细胞和受精卵中基因表达系统的开发。Plant Direct 1 ：e00010。 Kranz, E, Bautor, J 和 Lörz, H （ 1991 ） 单卵母细胞体外受精