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World File Search System现代农业
二合一育种策略促进野生种和优良品种的快速利用
全球气候变化对现代农业和粮食安全构成挑战。作物育种中的密集选择大大缩小了适应气候的遗传多样性（Atherton and Rudich，1986；Lin 等人，2014）。例如，现代栽培品种仅占番茄资源总遗传变异的约 5%（Atherton and Rudich，1986）。这些挑战迫切需要开发新策略来利用野生物种，野生物种是尚未开发的理想抗逆性状的来源，以加速气候智能型作物的育种。基因组编辑已显示出其作为一种快速而精确的育种技术的威力，但创造由多个定量基因座支撑的复杂多基因性状（例如抗逆性状）仍然具有挑战性（Gao，2021）。特别是，由于基因编辑在植物中敲入和敲出效率低下，许多理想性状很难通过基因编辑创造。通过遗传杂交将野生亲属的抗逆性状引入优良品种可取得这样的成功。然而，由于遗传障碍、野生物种生长习性差异大以及优良品种人工去雄的劳动力成本等多重障碍，基因导入进程往往缓慢且耗费人力。例如，虽然目前番茄种子目录以 F 1 杂交种为主，但番茄种子生产成本高昂且费力，因为它需要对种子亲本逐一进行人工去雄，并进行授粉（Atherton 和 Rudich，1986 年）。
通过大麦（Hordeum vulgare L.）使用CRISPR-CAS9使用gibberellin 3-氧化酶1的基因编辑的新的半昏迷等位基因，其鞘磷脂长度增加了（hordeum vulgare L.）
总结绿色革命是基于gibberellin（GA）激素系统的遗传修饰，其基因突变降低了GA信号，赋予了较短的身材，从而使植物适应现代农业条件。具有较短身材的强大GA相关突变体通常会降低鞘总序长度，因此由于干旱条件下的幼苗出现而产生的折现收益率增长。在这里，我们将Gibberellin（GA）3-氧化酶1（GA3OX1）作为大麦的替代半弱基因，它结合了植物高度的最佳降低，而无需限制了红细胞和幼苗的生长。使用大型大麦加入收集的大型领域试验，我们表明天然的Ga3ox1单倍型将植物高度适中降低5-10厘米。我们使用了CRISPR/CAS9技术，生成了几种新型GA3OX1突变体，并验证了GA3OX1的功能。我们表明，改变的GA3OX1活性改变了活性GA同工型的水平，因此，鞘总成长度平均增加了8.2 mm，这可以提供必不可少的适应性以在气候变化下保持产量。我们透露，CRISPR/CAS9诱导的GA3OX1突变将种子休眠增加到理想水平，这可能会使麦芽产业有益。我们得出的结论是，选择HVGA3OX1等位基因为开发具有最佳身材，更长的鞘翅目和其他农艺特征的大麦品种提供了新的机会。
通过使用 CRISPR-Cas9 对大麦 (Hordeum vulgare L.) 中的赤霉素 3-氧化酶 1 进行基因编辑，获得具有增加胚芽鞘长度的新型半矮化等位基因
摘要 绿色革命基于赤霉素 (GA) 激素系统的遗传改造，通过“矮化”基因突变降低 GA 信号，使植物矮化，从而使植物适应现代农业条件。矮化的强 GA 相关突变体往往胚芽鞘长度缩短，由于干旱条件下幼苗出苗效果不佳，导致产量降低。这里我们提出赤霉素 (GA) 3-氧化酶 1 (GA3ox1) 作为大麦的另一种半矮化基因，它既能最佳地降低植物高度，又不限制胚芽鞘和幼苗的生长。通过对大量大麦种质进行大规模田间试验，我们发现天然的 GA3ox1 单倍型可适度降低植物高度 5 – 10 厘米。我们使用 CRISPR/Cas9 技术，生成了几个新的 GA3ox1 突变体并验证了 GA3ox1 的功能。我们发现，改变 GA3ox1 活性会改变活性 GA 异构体的水平，从而使胚芽鞘长度平均增加 8.2 毫米，这可以为在气候变化下保持产量提供必要的适应性。我们发现 CRISPR/Cas9 诱导的 GA3ox1 突变将种子休眠期增加到理想水平，这可能有利于麦芽行业。我们得出结论，选择 HvGA3ox1 等位基因为开发具有最佳身高、更长胚芽鞘和额外农艺性状的大麦品种提供了新的机会。
利用计算机愿景来精确农业
精确农业正在通过使用现代技术来提高生产率，同时减少废物和环境影响，从而改变农业。该领域最强大的工具之一是计算机视觉，它有助于分析图像以监视农作物，检测杂草和引导自动化机器。通过使用数字图像，计算机视觉提供了有关农作物及其周围环境的准确和实时信息。不同的成像技术支持各种农业任务。RGB（红绿色蓝色）成像类似于人类的视觉检查农作物，而近红外（NIR）和多光谱成像有助于检测肉眼看不到的植物健康问题。这些技术允许农民监测农作物，评估生长阶段并尽早确定疾病。随着人工智能和机器人技术的兴起，计算机视觉在自动化农业任务中起着关键作用。配备摄像头和AI的机器人可以识别和清除杂草，在正确的时间挑选果实，并分析土壤条件。自动农业机器也可以浏览领域，从而减少对人工人工的需求并提高效率。精确农业中计算机视觉的主要目标是识别和区分农作物，杂草和其他物体，以优化农业运营。随着技术的发展，其应用继续增长，使耕作更聪明，更可持续。通过改善决策，降低成本和增加产量，计算机视觉将彻底改变现代农业，帮助农民满足对食物不断增长的需求，同时使用较少的资源。
植物蛋白水解酶：改善粮食可用性针对气候变化效应的贡献和挑战
蛋白酶在原核生物和真核生物中都起着无处不在的作用。在植物中，这些酶在多种生理过程中充当关键调节剂，侵蚀性蛋白质瘤，细胞器开发，衰老，播种，蛋白质加工，环境应激反应，环境应激反应和程序性细胞死亡。蛋白酶的主要功能涉及肽键的分解，导致蛋白质的不可逆翻译后修饰。它们还充当信号分子，最终调节细胞活性，分别分裂并激活了脱肽。此外，蛋白酶通过将错误折叠和异常蛋白质降解为氨基酸而导致细胞修复机制。此过程不仅有助于细胞损伤修复，而且还可以调节生物学对环境压力的反应。蛋白酶在植物素的生物发生中也起着关键作用，该植物激素的生长，发育和对环境挑战的反应（Moloi和Ngara，2023年）。现代农业努力满足由于气候变化和人口迅速增长而导致的粮食，饲料和原材料需求的增加。气候变化是对作物产量潜力产生负面影响的主要因素。在植物防御生化机制内部，蛋白水解酶是几种生理过程的关键调节剂，包括环境应激反应。与动物不同，植物不具有带有移动防御者细胞的自适应免疫系统，因此它们具有通过激活触发生理，形态和生化变化的不同保护机制来适应和适应环境条件的策略。
农业的循环经济
食物是人类的基本要求，它通过满足饥饿，提供营养和健康，并迎合文化，传统和生活方式来维持地球居民的动态。然而，全球人口不断上升，加上气候变化，包括灾害，疾病，冲突以及不良的农业习俗对食物的数量和质量造成了巨大限制。由绿色革命推动的现代农业以某种方式能够满足不断增长的人口的食物要求，并且在很大程度上取决于化学肥料，农药和机械，从而降低了食物的质量，并同时构成了环境质量降级和遗传多样性的极大风险。综合有机农业系统（IOFS）是一种新颖的方法，它具有解决将食品生产与环境保护调和的挑战的潜力。由于这种方法具有零或最少的化学用途，因此采用农业残留物的后处理和再利用导致了一种可持续体系，可以将其视为最接近自然和循环经济的方法。但是，需要解决某些限制，例如确定有机肥料的效果，与杂草管理相关的复杂性，以及实施IOFS所需的培养基，财务资源和技术专业知识的不足。因此，这项研究强调了可以从IOF中获得的全面好处，尤其是农林业，包括有效的粮食生产，改善的粮食质量，通过采用较少知名作物来迎合文化的生物多样性，以迎合文化需求和最小的资本投入，以实现环境可持续性和碳中性经济。
Bhandarkar东方研究所的年鉴
从文明的曙光开始，农业一直是人类社会的骨干，提供了维持和助长经济增长。但是，这个关键部门通常面临挑战，强调了资本在克服这些障碍和确保可持续农业实践中的关键作用。资本从广义上讲，资本包括有效农业生产所需的各种资源。有形资本包括机械，灌溉系统，存储设施和运输基础设施等物理资产。现代农业在很大程度上依赖拖拉机，收割机和精确的农业设备，从而提高了效率和生产力。灌溉系统可确保足够的供水，同时存储设施最大程度地减少收获后的损失。强大的运输基础设施包括农民和农业专业人员所拥有的知识，技能和专业知识。对教育，研发和扩展服务的投资使农民能够通过专有技术来采用可持续实践，改善土地管理并有效地利用新技术。此外，农业部门内部的创新投资促进了改善农作物品种，弹性种子和有效的害虫管理技术的发展。金融资本资本资料为各种农业活动所需的资金，包括购买诸如加油，种子以及种子的购买投入，以及融资土地改善和筹集土地改善和融资。获得负担得起的信贷，使农民可以投资至关重要的资源并采用现代实践，最终增强其竞争力和盈利能力。
在精确农业中释放人工智能的潜力
精确农业中人工智能（AI）的潜力表现为现代农业实践的范式转变。通过AI算法，传感器技术和地理空间数据的收敛性，出现了一个动态框架，可以实现本地化和知情的决策。AI驱动的预测模型提供了有关作物健康，疾病暴发和产量预测的见解，并指导干预措施以优化资源分配。随着自动化系统精心执行诸如播种，灌溉和收获等任务，AI与自动机械的融合预示着新的效率。具有AI衍生见解的传统农业智慧的增强通过减少输入浪费并减轻环境影响，从而增强了可持续性。本书章节对人工智能（AI）在革命农业中的关键作用（AI）提供了简洁而有见地的概述。重点关注数据收集和管理以进行明智的决策，它研究了用于农业中使用的尖端AI方法和技术。本章研究了AI在作物生产中的多种应用，包括精确农业，有效的牲畜管理和早期疾病检测。本章鼓励读者通过解决问题并提供有关成功农业中AI实施的现实案例研究来拥抱AI的变革潜力。最终，AI融入农业的承诺有望提高生产率和可持续的粮食生产，为农业产业铺平了道路。关键字：人工智能（AI）；精密农业；可持续性；作物生产
发达的迷你拖拉机操作喷雾剂的比较性能具有各种现有喷雾和除草方法
摘要 - 昆虫，疾病和杂草是对农业产出损失和农民利润影响最大的三个主要生物学因素。最大产量的农业中两个最关键的实践是化学应用和除草。过去，使用背包喷雾器进行喷涂，并手动进行除草，并用牛lock绘制的除草机进行了喷雾剂，这两者都需要大量时间和精力。用于在现代农业中喷洒和除草，农民采用了各种电力操作工具。但是，由于每个任务都是独立执行的，因此花费了更多的时间和精力来完成除草和喷涂任务。需要多运营设备或机械来减少运行时间，成本和通行证数。因此，已经努力创建可以在单个通行证中完成这两个任务的机器。考虑到这些点，开发了迷你拖拉机操作的喷雾器和除草剂。通过使用开发的喷雾器暨杂草时间节省95.79％，90.42％和38.71％的时间，与现有手动方法相比，与现有的手动方法和动力操作机器相比，与现有的手动操作机器和开发机器相比，动物绘制机器和动力操作机器以及开发的机器也可以节省91.50和8.84％的运行成本。与动力操作的除草机（86.12％）相比，发现了为84.53％的合并操作的除草效率，该效率或多或少相等，而仅用于除草。
基因工程Gizmo答案键PDF
在教育模拟“转基因生物与环境”中，学生通过一系列练习进行指导，以了解转基因生物（GMO）对农业和生态系统的影响。此活动是对基础“基因工程”课程的扩展，建议在此之前完成初始课程。模拟始于讨论基因工程如何帮助农民发展具有最佳特征（例如增强尺寸和风味）的农作物。它还解决了转基因生物对生态多样性的潜在后果，这表明生物多样性可能会降低。模拟的核心涉及基因工程Gizmo™，在该基因工程Gizmo™中，学生与旨在抵抗害虫和承受除草剂的转基因玉米菌株相互作用。目的是在监测环境影响的同时增加玉米产量。最初，学生在没有任何阻力措施的情况下观察虚拟玉米田的生长，并指出昆虫在农作物中的存在。之后，模拟指示学生施加最大程度的除草剂和杀虫剂，观察玉米田的健康和昆虫活动的变化。结果表明增长率的变化，有些植物蓬勃发展，而另一些植物过早灭亡或继续藏有昆虫。此解释内容将关键字“基因工程Gizmo回答密钥PDF”无缝地集成，重点关注模拟的教育价值及其与现代农业实践的相关性。文本避免了轰动性的语言，并提供了仿真目的和发现的清晰，简洁的概述。要与Gizmos进行进一步的探索和教学，由于未注册用户的日常访问有限，需要一个帐户。