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CRISPR/Cas9 靶向诱变技术用于玉米功能遗传学
精准 DNA 核酸酶工具（尤其是 CRISPR/Cas9）的出现，使得小型实验室也能通过基因编辑进行靶向基因破坏。载体设计和组装的简单性意味着，在分子克隆或基因工程方面缺乏技术经验的研究人员也可以在感兴趣的基因中产生靶向突变，用于功能性遗传表征。然而，使用 CRISPR 进行功能性遗传研究的可及性和可行性的提高并不意味着该过程一定是快速、简单或廉价的。在玉米中使用基于 CRISPR 的基因破坏的一个主要瓶颈是获得转化方案或服务，但这些领域正在迅速扩展。其他制约因素集中在分离有用的 CRISPR 生成的等位基因所需的成本、时间和空间，这些等位基因以所需的组合和适当的遗传背景进行功能分析。本文讨论了这些较少考虑但很重要的限制，并提出了简化可用于功能性遗传研究的实验性植物开发的建议。 2012 年，CRISPR/Cas9 首次被证明可在哺乳动物细胞中发挥作用 [ 1 ]，此后，该技术便席卷了分子遗传学领域。CRISPR 已被用于许多不同种类的植物和动物，已成为一种通用的靶向遗传操作工具，无论是基因破坏、基因替换还是更复杂的应用。许多优秀的评论涵盖了 CRISPR 生物化学机制 [ 2 ， 3 ]、CRISPR 的多种应用 [ 4 ， 5 ]，以及使用 CRISPR 的技术考虑，包括 gRNA 设计和载体构建/递送 [ 6 ， 7 ]。尽管 CRISPR 的潜在用途令人难以置信地多样化和令人兴奋，但迄今为止，CRISPR/Cas9 在植物中最常见的用途是作为基因编辑工具，用于导致功能丧失的敲除等位基因。本文将重点介绍在这种基因破坏环境中使用 CRISPR 作为植物（特别是玉米）功能遗传学资源的实际考虑。为了便于讨论，需要介绍一些有关 CRISPR 生物学和使用的基本概念。CRISPR/Cas9 工具集是一个双组分系统，由 DNA 核酸酶 (Cas9) 组成，它使用单独的单链向导 RNA (gRNA) 来识别和切割特定的 DNA 序列。通过稳定或瞬时表达 Cas9 和
在墨西哥Yaqui Valley的盐水的F1玉米杂种初步选择1
摘要：杂交作为盐度耐受性的玉米育种计划的一部分，可以有助于提高盐水的盈利能力，并减轻盐胁迫对植物的有害影响。本研究旨在评估从基于Griffing的方法I获得的42个F1混合体的生理和谷物产量性能，以开发最佳杂种的初步选择，用于中等盐水，以用于中等盐水，以在墨西哥Yaqui Valley，墨西哥Yaqui Valley中进行未来的研究。这些杂交在适度的盐水条件下，在晶格（7×7）设计中具有四个复制。与植物气体交换有关的六个变量，并评估了谷物产量。ANOVA，当杂种之间发现显着差异时，通过Tukey的事后测试比较了平均值，为1％。Pearson相关性均在所有变量之间估计。大多数变量表现出统计差异，除了叶绿素含量和归一化差异植被指数（NDVI）外。变量中的差异最大的光合作用，蒸腾，用水效率和气孔电导揭示了中等盐度条件下杂种内的遗传变异性。这些结果使我们能够提出具有较高光合作用的混合体（> 27 µmol CO 2 m -2 s -1），中等蒸腾作用（2-3 µmol H 2 O M -2 S -1），高水利用效率（> 8 µmol CO 2 µmol CO 2 µmol H 2 µmol H 2 O M -2 S -2 S -1）和高率（s seline for Selire for Seleter），以适用于SALINE（s）。
玉米雄性不育和育性恢复现象的遗传基础——综述
摘要。高等植物的雄性不育现象是除雄蕊早熟、雌蕊早熟、异花柱（柱头不同）和自交不亲和性之外，迫使外部授粉的进化条件机制之一。由于消除了耗时且成本高的母系去雄过程，雄性不育系成为包括玉米在内的许多植物物种杂交品种种子生产中令人感兴趣的对象。使用雄性不育系进行杂交品种种子生产需要建立在不同环境下雄性不育的母系和具有育性恢复基因的合适父系。本文总结了玉米雄性不育和育性恢复遗传学方面的研究成果。
利用非整合型Wus2载体增强玉米转化和定点诱变
摘要：高效的遗传转化是快速进行基因功能分析和作物性状改良的先决条件。我们最近证明，使用我们的快速农杆菌介导转化方法，具有 NptII /G418 选择和兼容辅助质粒的新型 T-DNA 双元载体可以有效地转化玉米自交系 B104。在这项工作中，我们实施了非整合型 Wuschel2 (Wus2) T-DNA 载体方法进行农杆菌介导的 B104 转化，并测试了其对难转化自交系 B73 转化和基因编辑的潜力。非整合型 Wus2 (NIW) T-DNA 载体辅助转化方法使用两株农杆菌菌株：一株携带目的基因 (GOI) 构建体，另一株提供 NIW 构建体。为了监测 Wus2 与玉米基因组的共整合，我们将由强组成型启动子驱动的玉米 Wus2 表达盒与新的可见标记 RUBY 相结合，后者产生紫色色素甜菜碱。作为 GOI 构建体，我们使用之前测试过的 CRISPR-Cas9 构建体 pKL2359 进行 Glossy2 基因诱变。当 GOI 和 NIW 构建体都由 LBA4404Thy 菌株递送时，B104 转化频率显著提高了约两倍（10% vs. 18.8%）。重要的是，我们能够使用 NIW 辅助转化方法转化顽固性自交系 B73，并通过省略选择剂 G418 获得了三株无转基因编辑植物。这些结果表明，NIW 辅助转化可以提高玉米 B104 转化频率，并为 CRISPR 技术用于无转基因基因组编辑提供一种新选择。
玉米转化：从植物材料到释放基因修饰和编辑的品种
在过去的几十年中，植物生物技术的进步允许开发转基因的玉米品种，这些品种显着影响了农业管理并改善了全球的谷物产量。迄今为止，转基因的品种占世界玉米培养区域的30％，并结合了除草剂，昆虫和疾病耐药性，非生物胁迫耐受性，高产量和提高的营养质量等性状。玉米转化是转基因玉米发展的先决条件，不再是主要的瓶颈。使用形态调节剂的方案已显着发展，以增加转化频率和基因型独立性。使用稳定或瞬态表达和组织培养方法的新兴技术，例如使用RNA引导的内核酸酶系统作为一个体内所需的靶标的突变器，同时双倍型产生和编辑/单倍倍倍倍型诱导者介导的基因组介导的基因组编辑和plulen presection sextres sextress sex sepress，本综述总结了玉米转换方案，技术和应用的重大进展，并讨论了当前状态，包括针对特征发展的管道以及与当前和未来的基因和遗传修改和遗传编辑的玉米品种有关的调节问题。
看到的是：可视化工具箱，以提高玉米基因组编辑的选择效率
CRISPR/CAS9基因编辑的新兴和有希望的生物技术方法正在彻底改变作物的改善。然而，在转化或之后或之后的正面选择，较低的及时性和劳动力的性质以及随后对突变的识别是其农业应用的主要挑战，是从上游（高发射）突变体筛选到下游商业商业生产（He and Zhao，Zhao，2020）。尽管已使用视觉标记，尤其是包括绿色荧光蛋白（GFP）和红色荧光蛋白（RFP）的荧光标记，已被用于快速可视化转基因材料（Qi等人，2020年）（2020年）（2020年），但成本效益和非侵蚀性crispr-secr-dectr-decration and Crist-crist crist-crist-defty Gene and noff Chromient in Infandy in Infcantion工具仍在其中，其构成的工具是其构成的工具。 （Callaway，2018年）。此外，需要特殊的光源来可视化荧光信号，这增加了荧光标记物的应用成本和不便，尤其是在领域条件下。我们开发了一个可视化工具箱，即Vimebox（Visual Maize Editing Toolbox），用于选择玉米（Zea Mays）中的正变换体。在Vimebox系统中，表达Cas9的矢量包括一个基因盒，该盒子包含从组织特异性启动子表达的可见标记物；通过可见标记易于分离的无CAS9核也正在经过基因编辑。vimebox提供了两个优点：（i）它可以增强dsred2的表达，这使得含有cas9的种子在自然光中可见，并且不会影响基因组编辑的效率或植物的发展。（ii）它对不同种子组织有效，例如，使用特异性启动子或启动子优先表达在胚胎或核龙中。此外，Vimebox在不同的其他场景中还具有潜在的应用。
2025玉米杂交掌基管理指南和评级
先驱制定了《玉米杂交 - 黑肽管理指南》，以帮助我们的客户尽最大的能力管理我们的产品。分配了四个可能的评分之一：足够的容忍度，需要仔细管理，作物响应警告或数据不足。评级基于复制的研究试验和现场观察结果。在某些环境条件下，任何产品都可能受到任何除草剂的伤害。本指南可以协助选择和管理除草剂计划。它基于复制的研究试验和现场观察。请参阅您的先驱销售专业人员或除草剂代表，内容涉及需要仔细管理的除草剂家庭。以下图表中未列出的任何除草剂家族都表明先驱没有依赖除草剂相互作用的杂种证据。始终阅读并遵循所有标签说明和预防措施。先驱对本指南中的除草剂作物反应信息没有任何保证。
图像过滤以使用机器学习算法提高玉米流苏检测精度
摘要：基于无人机（UAV）的图像已被广泛用于收集时间序列的农艺数据，然后将其纳入植物育种计划中，以增强作物的改善。在本研究中，通过利用航空摄影数据集进行有效的分析，从玉米多样性面板中进行了233种不同的近交系的现场试验，我们开发了机器学习方法，以在地图水平上获得自动化的流苏数。我们既采用了基于对象的逐项计数（CBD）方法，也采用了基于密度的划分（CBR）方法。使用一种图像分割方法，该方法删除了与植物流苏无关的大多数像素，结果表明，基于对象（CBD）检测的准确性有了显着提高，并且在探测器训练有滤过90的图像上，在0.7033上达到0.7033的交叉验证预测准确性（R 2）峰值。使用未经过滤的图像时，CBR方法的准确性最高，平均绝对误差（MAE）为7.99。但是，当使用引导时，在90的阈值中过滤的图像显示出比未经过滤的图像（8.90）更好的MAE（8.65）。这些方法将允许对开花相关性状进行准确的估计，并有助于做出繁殖决定以改善作物。
玉米基因组中膜联蛋白基因家族的进化，变异和表达模式
膜联蛋白（ANNS）是一个在植物生长，发育和压力反应中起关键作用的进化保守，依赖钙依赖性的磷脂结合蛋白的家族。利用26个高质量玉米基因组的泛基因组，我们鉴定了12个ANN基因，其中包括9个核心基因（以所有26条线为单位）和3个近核基因（以24-25条为单位）。这突出了基于单个参考基因组研究ZMANN基因的局限性。评估26个品种中ANN基因的KA/KS值表明Zmann10在某些品种中处于正选择状态，而其余基因的Ka/ks值小于1，表明纯化选择。系统发育分析将ZMANN蛋白分为六组，其中VI仅包含ZMANN12。某些品种的结构变化改变了保守的结构域，产生了许多非典型基因。转录组分析表明，不同的ANN成员在各种组织以及不同的非生物和生物应力处理下具有不同的表达模式。在冷应力下，来自各种玉米组织的转录组数据的加权基因共表达网络分析鉴定出参与共表达模块的四个ANN基因（Zmann2，Zmann6，Zmann7，Zmann9）。总体而言，这项研究利用高质量的玉米pangenomes对Zmann基因进行生物信息学分析，为ZMANN基因的进一步研究提供了基础。