作为种植范围最广的作物之一,玉米 ( Zea mays L.) 已被科研人员和育种家广泛研究了一个多世纪。随着各种组学数据高通量检测的进展,人们积累了丰富的玉米及其野生近缘种大刍草的多维和多组学信息。整合这些信息有可能加速遗传研究并改良玉米农艺性状。为此,我们构建了 ZEAMAP ( http://www.zeamap.com ),这是一个综合性的数据库,包含多个参考基因组、注释、比较基因组学、转录组、开放染色质区域、染色质相互作用、高质量遗传变异、表型、代谢组学、遗传图谱、遗传图谱位点、种群结构和大刍草与玉米之间的驯化选择信号。ZEAMAP 用户友好,能够以交互方式整合、可视化和交叉引用多个不同的组学数据集。
序言——令人不安的取消邀请的决定加拿大人诺森伯兰分会理事会 (TJG) 的贸易正义小组于 2023 年 12 月 15 日获准向贸易争端小组提交一份文件,反对美国 (在加拿大的第三方介入者身份支持下) 挑战墨西哥 2023 年玉米法的主张。然而,在 2024 年 1 月 8 日,也就是提交 TJG 文件截止日期的四天前,我们收到通知,贸易争端小组已取消我们的参与邀请。我们得到的解释是,美国在随后得到加拿大的支持下向争端小组申请撤销我们的提交许可。另一个做出贡献的加拿大组织,加拿大生物技术行动网络 (CBAN),同样未被邀请。简介 - 我们不会沉默 美国在其投诉中导致根据加拿大、美国、墨西哥自由贸易协定 (CUSMA) 成立了一个争端解决小组 (小组),对墨西哥 2023 年 2 月发布的总统令 (法令) 中概述的措施提出争议。该法令包括彻底禁止在玉米饼和面团中使用转基因玉米,并逐步替代所有供人类消费以及动物饲料的产品中使用的转基因玉米。该法令还重申禁止在墨西哥农田中使用草甘膦,并禁止引进转基因玉米种子。我们的 TJG 小组已决定着手收集有科学依据的论据,以挑战加拿大和美国关于墨西哥法令没有“科学”依据的断言。由于我们被本国政府(与美国步调一致)有效地压制住了,我们计划对与这一转基因玉米争端相关的研究和文章进行更广泛的调查,比美国申诉的措辞允许的更为广泛(即墨西哥提出的草甘膦和转基因玉米种子禁令没有在美国申诉中受到质疑 - 尽管如此,我们将争辩说,草甘膦和转基因
连续种植玉米是导致田间玉米根虫数量众多的主要原因,因此了解每个地点的作物种植顺序对于理解玉米根虫种群数量非常有帮助。我们将收到的数据分为三种作物顺序:连续种植玉米(玉米-玉米)、玉米-大豆和其他。这些类别基于 2023 年和 2024 年种植的作物数据;因此,这些类别可能无法完全代表较长的轮作期。表 2 按地区细分了作物顺序。2024 年,最常见的作物顺序是连续种植玉米(351 个地点),其次是玉米-大豆轮作(117 个地点)和其他轮作(“其他”;12 个地点)。请注意,94 个地点没有提供足够的作物历史信息来确定作物顺序类别。
加拿大认为,安全使用GM作物和GM玉米的历史悠久。加拿大指出:“自1990年代中期以来,全球已在全球种植了通用农作物品种,用于食品和牲畜饲料”。(第6段),即使到现在,转基因作物品种(主要是玉米,低芥酸菜籽和大豆)也在几个国家中生长。美国政府在其提交中使用的信息来源表明,十个国家 /地区占全球总经理总面积的98%。7实际上,全球总经理中有91%在五个国家中种植:美国,巴西,阿根廷,加拿大和印度以及美国仅占全球总经理的近40%(37.5%)。在29个国家种植转基因农作物中,许多人只专用于农业土地上的一小部分来种植通用农作物:在全球范围内,转基因农作物在农业土地的不到4%上种植。8
玉米育种中最重要的两项活动是开发具有高一般配合力 (GCA) 和特殊配合力 (SCA) 值的自交系,以及鉴定具有高产量潜力的杂交种。基因组选择 (GS) 是一种很有前途的基因组工具,可根据从基因组预测 (GP) 估算的基因组估计育种值对未经测试的育种材料进行选择。在本研究中,进行了 GP 分析,以在三个玉米品系逐个测试试验中估计杂交种、GCA 和 SCA 的谷物产量 (GY) 表现,其中所有材料在 10 到 11 个多地点试验中进行了表型分析,并使用中密度分子标记平台进行了基因分型。结果表明,在模型的所有试验中,包括品系和测试者的加性效应,对杂交种表现的预测能力范围为 0.59 到 0.81。在同时包含加性和非加性效应的模型中,杂交种性能的预测能力得到了提高,所有试验的范围为 0.64 至 0.86。GY 的 GCA 预测能力较低,在仅包含自交系的模型的所有试验中范围为 0.14 至 0.13;在同时包含自交系和测试者的模型的所有试验中,GY 的 GCA 预测能力得到了提高,范围为 0.49 至 0.55,而 GY 的 SCA 预测能力在所有试验中均为负值。测试者之间的 GY 预测能力从 0.66 到 0.82 不等;测试者之间的杂交种性能很难预测。GS 提供了基于分子标记信息预测新杂交种性能和新自交系的 GCA 的机会,通过对更少的多地点试验进行表型分析,可以大幅降低总育种成本。 2021 中国作物学会和中国农业科学院作物科学研究所。由 Elsevier BV 代表科爱传播有限公司制作和托管。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。
抽象密钥消息提出了一个原始的GWAS模型,该模型集成了等位基因的祖先,并允许探测背景特定的添加剂和优势QTL,涉及异性群互补性和混合性能。抽象的玉米遗传多样性被构造成彼此选择和改善的遗传群体。此过程会随着时间的流逝而增加组的互补性和分化,并确保由小组间杂交产生的杂种表现出较高的表现和异性症。为了确定与混合性能和杂种群体互补涉及的基因座,我们引入了一个原始的关联研究模型,该模型将等位基因的异性群的起源与异性构成群体分离,并将其与常规的添加剂/优势模型进行了比较。这个新模型应用于凹痕和弗林特线之间的阶乘,以及具有两种不同分析层的凹痕混合线之间的拨号线:在每个环境中和多种环境中。我们确定了所有特征的几个强大的添加剂QTL,包括一些用于开花时间的众所周知的加性QTL(在染色体8上的VGT1/2区域)。屈服特征在拨号面板中显示出显着的非加性效果。大多数检测到的产量QTL表现出过度势力或更有可能的伪过分效应。在这些QTL上明显过度污染,导致了遗传组互补性的一部分。环境之间的比较显示,添加QTL效应的稳定性高于非添加效应。我们还揭示了显示遗传群起源作用的大型染色体区域。根据局部杂种群的起源,几个QTL显示出效应的变化。总的来说,我们的结果说明了混合面板如何与专用的GWAS建模相结合,允许识别新的QTL,这些QTL无法通过通过传统建模分析的经典混合面板无法揭示的新QTL。
摘要:发展中国家数百万人的饮食中普遍存在微量营养素缺乏症,需要采取有效的缓解措施。通过育种开发生物强化品种有望成为解决微量营养素缺乏症的可持续且经济实惠的解决方案。过去十年的育种工作已经产生了数十种生物强化开放授粉品种和杂交品种,适应不同的农业生态区。基因组学和分子工具的进步使得快速鉴定富含必需微量营养素(如维生素 A 原 (PVA)、铁 (Fe) 和锌 (Zn))的玉米品种成为可能。利用多组学驱动的发现来发现大量营养性状背后的遗传因素对于将产品概况中的优质性状育种纳入主流至关重要。分子育种方案以及在育种流程的每个阶段整合新兴的组学工具对于提高遗传增益至关重要。近期阐明微量营养素代谢的势头应扩展到新的育种目标以及同时提高营养品质并减少主食作物中的抗营养因素。利用新技术建立涉及营养基因组学、基因组编辑和农艺生物强化的综合育种方法对于解决营养不安全问题至关重要。本综述强调了整合现代工具加速营养丰富玉米遗传改良的前景。
一般信息Corteva Agrisciencion开发了使用CRISPR-CAS9技术编辑的玉米组,以靶向蜡质基因(WX1)的靶向缺失,从而将淀粉中链氨基蛋白酶的比例提高到近100%。在传统玉米中,淀粉通常为75%的链托蛋白和25%的果胶。除了食品工业外,纺织品和造纸工业还使用淀粉蛋白。日本卫生,劳动和福利部(MHLW)以及农业,林业和渔业部(MAFF)要求所有基因组编辑的产品在日本商业化之前进行咨询和通知过程,请参阅JA20202020202020-0184,以获取更多详细信息。 3月20日,MHLW和两个MAFF监管机构将蜡状玉米添加到了不受日本GE食品,饲料和生物多样性法规的基因组编辑产品列表中。 For more on the MHLW and MAFF decisions, see below (Japanese only): MHLW – Food Safety MAFF – Feed Safety MAFF – Biodiversity As of March 2023, MHLW and MAFF have added four types of products to their lists of genome edited products that are not subject to Japan's GE food, feed, and biodiversity regulations, including a high GABA tomato , high-yield seabream, fast growing tiger pufferfish,和蜡质玉米。日本卫生,劳动和福利部(MHLW)以及农业,林业和渔业部(MAFF)要求所有基因组编辑的产品在日本商业化之前进行咨询和通知过程,请参阅JA20202020202020-0184,以获取更多详细信息。3月20日,MHLW和两个MAFF监管机构将蜡状玉米添加到了不受日本GE食品,饲料和生物多样性法规的基因组编辑产品列表中。For more on the MHLW and MAFF decisions, see below (Japanese only): MHLW – Food Safety MAFF – Feed Safety MAFF – Biodiversity As of March 2023, MHLW and MAFF have added four types of products to their lists of genome edited products that are not subject to Japan's GE food, feed, and biodiversity regulations, including a high GABA tomato , high-yield seabream, fast growing tiger pufferfish,和蜡质玉米。
创新描述:玉米致死性坏死病 (MLN) 是一种病毒性疾病,正在东非肆虐。病毒利用宿主的真核翻译起始因子 (eIF) 将其基因组翻译成蛋白质以供复制。eIF 中的突变使病毒无法识别它们,因此病毒无法复制。我们在东非的 MLN 易感株系中敲除了四个 eIF 基因,以确定哪些基因(如果有的话)赋予了病毒抗性。
玉米具有双重作用,既是主要作物品种,又是遗传学中的模式物种。经过基因组编辑的糯玉米的特点是改性淀粉完全由支链淀粉组成,这是首批使用 CRISPR-Cas9 技术编辑的作物之一,获得了美国农业部批准种植和销售而无需进行转基因监督 (Waltz 2016)。这个例子说明了人们对 CRISPR-Cas9 技术在应用和基础研究中的潜力有着浓厚的兴趣。几十年来,淀粉行业一直很欣赏糯玉米,因为没有直链淀粉可以使淀粉更易于加工。虽然糯性状并不新颖,但 CRISPR-Cas9 技术可以在一到两代内直接在优良品系中产生糯性缺失,从而避免了传统基因渗入过程中耗时的回交和遗传拖累 (Cigan 等人 2017)。