我们通过 CRISPR–Cas9 编辑 12 个优良玉米自交系中的蜡质等位基因,创造了蜡质玉米杂交种,这一过程比使用回交和标记辅助选择的传统性状基因渗入快了一年多。在 25 个地点进行的田间试验表明,CRISPR-蜡质杂交种在农艺上优于基因渗入杂交种,平均每英亩产量高出 5.5 蒲式耳。玉米蜡质基因 (Wx,也称为 Wx1) 编码一种颗粒结合的 NDP-葡萄糖-淀粉葡萄糖基转移酶,该酶负责延长直链淀粉中葡萄糖聚合物的线性链 1。野生型 (WT) 种子淀粉由~25% 直链淀粉和~75% 支链淀粉组成,而功能丧失的 wx 突变种子淀粉则由~100% 的支链淀粉组成,这使胚乳具有像蜡烛一样暗淡而光滑的外观 2 ,因此得名“糯玉米”。糯玉米淀粉用于造纸和粘合剂工业,并在食品工业中用作稳定剂和增稠剂 3 。美国每年在约 500,000 英亩的土地上生产约 8000 万蒲式耳糯玉米。有~200 个 wx 突变等位基因是自发产生的,通过随机诱变产生的,或通过非优良品系中的 CRISPR-Cas 靶向诱变产生的 4,5 。其中,wx-C 等位基因是现代商业糯玉米杂交种中使用最广泛的 wx 供体。商业化糯玉米杂交种是通过将 wx 突变基因渗入优良自交系而开发的。基因渗入通常需要与轮回亲本回交六到七代并自交才能获得用于商业化杂交生产的自交系。糯玉米杂交种的产量比对应的非糯玉米杂交种低约 5% 3 。产量降低的原因尚不清楚;可能是由于性状基因渗入造成的连锁累赘或 wx 突变导致的淀粉性质改变。使用 CRISPR-Cas9 进行基因组编辑和改进的转化技术 6 – 9 有可能缩短糯玉米杂交种的上市时间并消除回交过程中出现的连锁累赘。我们报道了使用 CRISPR-Cas9 和形态发生基因直接在 12 个优良玉米自交系中产生糯玉米缺失等位基因并进行多点产量测试的情况,所有这些过程耗时三年,这比基因渗入方法快得多。使用图 1a 中概述的策略,在优良自交系中生成了两个蜡质缺失等位基因,即 4 千碱基 (kb) 和 6 kb 缺失。为了在自交系 PH184C 中生成 4 kb 缺失系,将编码基因组编辑试剂 (指导对 CR1/CR3 和 Cas9;补充图 1) 的 DNA 引入未成熟胚胎中
Interceptor® G2 Interceptor® G2 (IG2) 是巴斯夫开发的第二代 LLIN,结合了氯虫腈和高效氯氰菊酯,用于控制抗药性蚊子。这种新型媒介控制作用模式利用蚊子自身的酶系统,并且不会对其他杀虫剂产生交叉抗性。与拟除虫菊酯不同,氯虫腈的作用目标位点不是昆虫神经系统。相反,氯虫腈在细胞水平上被 P450 酶代谢后,通过解开线粒体内的氧化磷酸化来破坏呼吸途径和质子梯度。IG2 网络具有 WHO 预认证列表。此前,第 20 届 WHOPES 工作组对该蚊帐进行了评估并提出了临时建议。已发表使用 IG2 蚊帐的实验性小屋试验:氯虫腈混合蚊帐 Interceptor® G2 对西非的抗药性蚊子表现出高效性和耐洗性。Interceptor® G2 是一种新型长效杀虫蚊帐,对科特迪瓦野生的拟除虫菊酯抗药性冈比亚按蚊的功效:半田间试验。哪种干预措施更有利于疟疾媒介控制:杀虫剂混合物长效杀虫蚊帐还是标准拟除虫菊酯蚊帐结合室内滞留喷洒?评估 Interceptor® G2(一种涂有氯虫腈和高效氯氰菊酯混合物的长效杀虫剂蚊帐)对布基纳法索的抗拟除虫菊酯冈比亚按蚊 s.l. 的有效性。总体而言,小屋试验结果表明,与标准高效氯氰菊酯蚊帐相比,IG2 蚊帐对抗拟除虫菊酯蚊子的有效性和耐洗性更高。Royal Guard ® Royal Guard® 是由疾病控制技术公司开发的一种 ITN,通过传统的蚊子击倒和死亡的个人保护以及降低在接触产品拟除虫菊酯活性成分后存活下来的任何蚊子的繁殖力来提供媒介控制。昆虫生长调节剂吡丙醚的预期益处是降低成年雌蚊的繁殖力,从而通过抑制产卵、幼虫蛹转化和功能性年轻成年蚊子的出现,总体减少媒介种群。Royal Guard 蚊帐已通过 WHO 预审。坦桑尼亚和贝宁已使用 Royal Guard 进行了小屋试验,与参考 DuraNet 相比,其性能相同或更优异。Royal Guard 显著减少了暴露在蚊帐中的野生自由飞行抗除虫菊酯血液蚊子的后代,从而证明了其优于 Duranet。目前,这两项试验均未发表。但是,有一项流行病学试验使用含有除虫菊酯和吡丙醚的 ITN 进行。虽然使用的是 Olyset Duo 蚊帐,但它原则上表明,含有吡丙醚的蚊帐在对抗临床疟疾方面可能比标准除虫菊酯蚊帐产生额外的影响。
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