摘要 帽结合蛋白 eIF4E 通过与 eIF4G 相互作用构成 eIF4F 复合物的核心,该复合物在 mRNA 的环化及其随后的帽依赖性翻译中起关键作用。除了在 mRNA 翻译起始中的基本作用外,还描述或提出了 eIF4E 的其他功能,包括充当前病毒因子和参与性发育。我们使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑生成了甜瓜 eif4e 敲除突变株系。编辑在甜瓜中有效,因为我们在 T0 代就获得了第一个 eIF4E 外显子中单核苷酸纯合缺失的转化植物。分离 F2 代的编辑和非转基因植物接种了摩洛哥西瓜花叶病毒 (MWMV);纯合突变植物表现出病毒抗性,而杂合和非突变植物被感染,这与我们之前对 eIF4E 沉默植物的结果一致。有趣的是,T0 和 F2 代的所有纯合编辑植物都表现出雄性不育表型,而与野生型植物杂交则恢复了育性,表明雄性不育表型的分离与 eif4e 突变的分离之间存在完美的相关性。对甜瓜雄花沿连续发育阶段的形态学比较分析表明,小孢子母细胞和绒毡层在减数分裂后发育异常,突变体和野生型的绒毡层降解时间明显不同。RNA-Seq 分析确定了花粉发育中的关键基因,这些基因在 eif4e/eif4e 植物的花中下调,并表明 eIF4E 特异性 mRNA 翻译起始是甜瓜雄配子形成的限制因素。
基因组编辑技术对于传统的诱变育种来说很有前景,因为这种方法直接修改了优良菌株的目标基因,所以需要很长时间才能通过回交去除不必要的突变并创建新的品系。特别是,这项技术对于因功能丧失而导致的性状更有优势。人们已经做出许多努力利用这项技术将有价值的特性引入作物,包括玉米、大豆和西红柿。美国和日本已经将几种基因组编辑作物商业化。甜瓜是世界范围内重要的蔬菜作物,在不同地区生产和使用。因此,人们进行了许多育种努力来改善其果实品质、抗病性和抗逆性。进行了数量性状基因座 (QTL) 分析,并鉴定了与重要性状相关的各种基因。最近,一些研究表明,CRISPR/Cas9 系统可以应用于甜瓜,因此可能将其用作一种育种技术。本综述重点关注抗病性和果实品质这两个与生产力相关的性状,介绍了遗传学的进展、通过基因组编辑进行甜瓜育种的实例、育种应用所需的改进以及基因组编辑在甜瓜育种中的可能性。
图 1 甜瓜植物体内 RNP 介导的基因组编辑。(a) 微粒介导的 GFP 基因转移到甜瓜 SAM。(b) 甜瓜基因组编辑 iPB-RNP 方法概述。(c) 携带目标 CmGAD1 基因座突变的阳性 E 0 植物的 CAPS 分析。符号“–”和“+”分别表示不使用和使用 Cas9 RNP 的消化。黑色和白色三角形分别表示 Cas9 RNP 处理后的未消化和消化条带。(d) 阳性 E 0 植物的 CRISPR/Cas9 靶序列与野生型的 CRISPR/Cas9 靶序列的比对,插入和缺失用红色字母突出显示。(e) 对来自两个 E 0 植物(#2-13 和 #2-16)的 E 1 植物进行基因特异性 CAPS 分析,使用与 (c) 中相同的符号。(f) 具有 gRNA 设计的 CmACO1 基因示意图。 (g) 针对 CmACO1 的基因组编辑实验总结。(h) cmaco1 纯合突变系 (#3-2,E 2 代) 的基因特异性 CAPS 分析,使用与 (c) 一致的符号。(i) 野生型和 cmaco1 中 CmACO1 的氨基酸序列比较,CRISPR/Cas9 的靶位点用下划线表示,序列变化用红色字母表示。星号表示终止密码子。(j 和 k) 收获后野生型和 cmaco1 果实的外观 (j) 和纵切面 (k)。(l) 授粉 40 天后测量的野生型和 cmaco1 果实 (E 2 代中的个体植物 E2-1 和 E2-2) 的乙烯产生量。数据以平均值±SE (n=3) 表示。
葫芦科的水果和蔬菜,如黄瓜、甜瓜、西瓜和南瓜,对人类的饮食贡献巨大。基因组编辑技术的广泛使用大大加速了基因功能表征和作物改良。然而,大多数具有经济价值的葫芦科植物,包括甜瓜和南瓜,仍然难以通过标准的农杆菌介导的转化,限制了基因组编辑技术的有效使用。在本研究中,我们使用“最佳渗透强度”策略建立了一种有效的甜瓜和南瓜遗传转化系统。我们利用这种方法的强大功能来靶向 ERECTA 家族受体激酶基因的同源物,并创建等位基因,从而导致甜瓜、南瓜和黄瓜的植物结构紧凑,节间较短。本文介绍的优化转化方法可实现稳定的 CRISPR/Cas9 介导诱变,并为葫芦科作物的功能性基因操作奠定坚实的基础。
摘要。白粉病是由真菌感染引起的疾病之一,可导致包括印度尼西亚在内的全世界瓜类产量下降。需要一种抗白粉病的瓜类品种来提高瓜类产量。本研究旨在使用序列特征扩增区域 (SCAR) 标记检测与白粉病相关的抗性基因。本研究使用了瓜类品种 Meloni。使用 SL-3、PI 371795 和 Aramis 品种进行比较。使用一对引物对标记进行扩增。结果表明 Meloni 具有抗白粉病基因,因为在 1058 碱基对 (bp) 处存在 DNA 靶带。基于这一结果,可以得出结论,Meloni 是一种优秀的瓜类品种,因为它能够自然地克服白粉病感染。SCAR 标记已用于各种目的,尤其是用于检测对植物疾病的抗性基因。本研究为植物育种者提供了有关 Meloni 的信息,该品种是一种基因上抗白粉病感染的新型瓜类品种。此外,Meloni 可作为印度尼西亚本土优质瓜类种子的替代品。
• 1 片面包 • ½ 个中型或大型香蕉,• 1 杯牛奶(8 盎司)• 1 个玉米饼梨、葡萄柚或小水果• 1 杯无糖脱脂酸奶 • ⅓ 杯网球大小的煮熟的米饭(8 盎司)• ½ 杯豌豆(即苹果、橙子、梨、李子、油桃、桃子等)• 8 盎司原味酸奶• 1 杯新鲜水果(即甜瓜、草莓、覆盆子)• ¾ 杯菠萝、蓝莓
浆果,多叶蔬菜和瓜的主要生产者和主要加工者必须尽其所能,以确保投入不会使其农产品无法接受。这意味着您使用的土壤,土壤改良剂,肥料和水不会用有害的微生物,化学物质或物理危害污染您的农产品。如果您种植绿叶蔬菜,则还必须确保不会污染所使用的种子和幼苗。这些要求属于浆果,多叶蔬菜和甜瓜的初级生产和加工标准。在标准1.4.2下也需要化学和农药的要求。这适用于我吗?
近 10 年国外重大李斯特菌疫情 国家 疫情年份 致病食物 患者人数 死亡人数 澳大利亚 2013 奶酪 18 2 丹麦 2013-2014 熟食肉类 41 17 美国 2014 豆芽 5 2 美国、加拿大 2014-2015 焦糖苹果 36 7 美国 2010-2015 冰淇淋 10 3 美国 2015 软奶酪 24 1 美国、加拿大 2015-2016 包装沙拉 47 1 美国 2013-2016 冷冻蔬菜 9 1 德国 2012-2016 疑似来自同一工厂的多种产品 66 3 澳大利亚 2018 甜瓜 20 7 南非 2017-2018 肉制品 1,060 216 丹麦、德国、法国2015-2018 熏制三文鱼 7 1 奥地利、丹麦、芬兰等 2015-2018 冷冻玉米 47 9 丹麦、爱沙尼亚、芬兰等 2014-2019 冷熏鱼制品 22 5 英国 2019 三明治和沙拉 9 6 西班牙 2019 熟肉制品 207 例确诊,3059 例高度疑似 3 美国、加拿大 2017-2019 熟鸡丁 31 2 荷兰、比利时 2017-2019 肉制品 21 3 美国、澳大利亚 2016-2019 金针菇 42 5 美国 2017-2019 煮鸡蛋 8 1 美国 2020-2020 熟食肉类 11 1 美国 2014-2022 预包装沙拉 18 3 英国2020-2022 熏鱼 12? 美国 2021-2022 冰淇淋 25 1 美国 2021-2022 熟食肉 14 1 美国 2023 奶昔 6 3 美国 2018-2023 绿叶蔬菜 19 0 瑞士 2022 熏鱼 20 ? 美国 2018-2023 桃子、油桃、李子 11 1 德国、荷兰、比利时、英国等 2012-2024 鱼制品 73 14 加拿大 2023-2024 冷藏杏仁奶等 20 3 美国 2024 熟食肉类 59 10 10
Barbarash, David M. 数字景观表现 dbarbara@purdue.edu Bigelow, Cale A. 草坪科学;土壤特性和草坪草营养 cbigelow@purdue.edu Bilenky, Moriah 可持续园艺 mbilenky@purdue.edu Bressan, Ray 应激生理学 bressan@purdue.edu Dudareva, Natalia 植物生物化学和分子生物学 dudareva@purdue.edu Gómez, Celina 受控环境农业、水培、植物繁殖 cgomezva@purdue.edu Guan, Wenjing 蔬菜和甜瓜作物生产 guan40@purdue.edu Hallett, Steve 可持续农业 halletts@purdue.edu Handa, Avtar 采后和分子生物学 ahanda@purdue.edu Hirst, Peter 果树栽培学 hirst@purdue.edu Hoagland, Lori 特色作物生产系统 lhoaglan@purdue.edu Huang, Yiwei 景观性能和景观生态学 huan1655@purdue.edu Langenhoven, Petrus 生产园艺 plangenh@purdue.edu Li, Ying 功能基因组学;植物对环境的反应 li2627@purdue.edu Maynard, Elizabeth 可持续蔬菜生产 emaynard@purdue.edu Meyers, Stephen 特种作物杂草科学 slmeyers@purdue.edu Mickelbart, Mike 园艺/植物生理学 mmickelb@purdue.edu Mitchell, Cary 受控环境农业 cmitchel@purdue.edu Nemali, Krishna 受控环境农业;水培法、室内农业、花卉栽培 knemali@purdue.edu Orvis, Kathryn 园艺 / 青少年教育 orvis@purdue.edu Patton, Aaron 草坪草管理系统、草坪杂草科学 ajpatton@purdue.edu Percevault, Erin 景观建筑 eperceva@purdue.edu Porterfield, D. Marshall 受控环境农业 porterf@purdue.edu Prokopy, Linda 园艺社会科学 lprokopy@purdue.edu Raghothama, KG 植物营养分子生物学 kgraghoth@purdue.edu Rotar, Sean Michael 美国景观史、设计教学 srotar@purdue.edu Siciliano, Paul C Jr 景观建筑史与理论、普渡大学植物园 sicilian@purdue.edu Thompson, Aaron 土地利用规划的人性化、生态化和空间化 awthomps@purdue.e Torres, Ariana 特色作物营销 torres2@purdue.edu Varala, Kranthi 植物非生物胁迫;系统生物学 kvarala@purdue.edu Widhalm, Joshua 植物天然产物代谢 jwidhalm@purdue.edu