摘要 青霉病是影响大蒜采后的主要病害之一。2023年,该病害在泰国清迈府的大蒜[Allium ampeloprasum var. ampeloprasum (Borrer) Syme]采后储藏期间被发现。从大蒜中分离得到3个真菌分离株,根据形态特征和核糖体DNA内部转录间隔区(ITS)、β -微管蛋白(BenA)、钙调蛋白(CaM)和RNA聚合酶II第二大亚基(rpb2)基因组合序列的系统发育分析,鉴定为大蒜青霉菌(Penicillium allii)。在致病性测定中,接种分离真菌的大蒜表现出与采后储藏期间观察到的症状相似的症状。在杀菌剂筛选试验中,多菌灵、苯醚甲环唑 + 嘧菌酯和苯醚甲环唑在半剂量和推荐剂量下均能有效完全抑制该真菌,而该真菌对克菌丹和代森锰锌不敏感。此外,多菌灵、氧氯化铜、苯醚甲环唑与嘧菌酯的组合以及苯醚甲环唑单独使用时,双倍推荐剂量可完全抑制该真菌。据我们所知,这是泰国首次报道由 P. allii 引起的大蒜鳞茎采后蓝霉病。此外,杀菌剂敏感性筛选的结果有助于制定有效的管理策略,以控制由 P. allii 引起的大蒜鳞茎采后蓝霉病。
摘要 凤仙花霜霉病是凤仙花(一种具有重要经济价值的观赏花坛作物)的一种极具破坏性的病害。该病害是由一种新出现的病原体 Plasmopara obducens 引起的。由于对宿主和病原体的研究相对较少,因此关于凤仙花和 P. obducens 的基因组资源非常少。在本研究中,我们分析了在疾病发展的不同阶段凤仙花对 P. obducens 感染的转录变化。我们的主要目标是确定可能与凤仙花对 P. obducens 易感性有关的候选基因。由于凤仙花的基因组尚未公开,我们构建并优化了一个由 73,022 个转录本组成的从头转录组组装。基于这种优化的从头转录组组装的差异表达分析表明,在感染期间的六个不同时间点有 3,000 到 4,500 个差异表达的转录本 (DET)。这些 DET 的功能注释表明,在整个感染周期中,许多植物应激反应基因被激活和失活。几种受体样激酶 (RLK)、抗性基因、白粉病易感基因、转录因子(包括葡萄霜霉病易感因子)、几种逆转录转座子和许多其他植物应激相关基因在 I. walleriana 中对 P. obducens 的反应中主要以差异表达形式表达。本文报告的分析提供了对凤仙花霜霉病易感机制的分子见解,并为旨在提高 I. walleriana 霜霉病抗性的未来研究奠定了坚实的基础。
人工智能是一种通用技术,具有广泛的适用性和跨行业的多种用例。它为机器学习、适应和执行任务提供了机会,这些任务有可能为人们、企业和组织提供帮助。6 此外,人工智能能力将继续发展并为各个领域的创新创造机会——例如,为医疗保健图像识别开发的人工智能技术也可用于评估农作物的病害迹象或土壤的水分含量。联合国经济和社会事务部强调,人工智能有潜力有效实现 169 项可持续发展目标中的 134 项或 79%。7 我们的合作研究证实了这一趋势,确定了 600 多个现有的人工智能用例,支持社会影响领域内的可持续发展目标 8——这意味着自 2018 年以来,人工智能在实现可持续发展目标方面的应用增长了 300%。9
全球研究表明,气温升高会导致咖啡叶锈病(CLR)等病害和咖啡果蛀虫(CBB)等害虫的发生频率增加,从而影响咖啡的产量和品质。由于一月份气温持续超过15°C,种植阿拉比卡咖啡的五个主要地区正面临着CLR的威胁。自1970-2000年基线以来,CLR可能已在凯格勒和马特莱地区广泛蔓延,该地区约98%的土地面积一直处于这种高温状态。预计气温上升意味着这种趋势将持续下去。目前,努沃勒埃利耶由于气候较凉爽,CLR风险较低。然而,随着气温预期上升,预计这种风险将会加剧,因为较温暖的气候更利于CLR的发生。
摘要:马铃薯Y病毒(PVY)是烟草(Nicotiana tabacum)的主要病害之一。近来的研究表明,Va基因(Ntab0942120)决定了作物对PVY的易感性,Va基因产物与PVY基因组连接蛋白(VPg)相互作用,启动PVY基因组翻译过程,最终导致病毒对烟草的系统性侵染。本研究以烟草品种LJ911为受体材料进行基因编辑,通过CRISPR/Cas9技术敲除Va基因,建立T1代无转基因纯合编辑植株。病理学检测表明,编辑植株获得了PVY抗性。因此,本研究产生的编辑材料为抗PVY烟草育种提供了潜在的有用遗传资源。 关键词 : PVY; 烟草; CRISPR/Cas9; Va; 抗性育种
摘要 马铃薯作为第四大粮食作物,在全球经济中占有重要地位,但它受到众多害虫以及细菌、病毒和真菌疾病的影响。在这些疾病中,通过蚜虫在植物之间传播的马铃薯 Y 病毒 (PVY) 会造成严重的产量损失,但据我们所知,PVY 在欧洲的经济影响尚未量化。我们的经济研究涵盖了 2004 年至 2017 年之间的 13 年时间,基于对从瑞士和欧盟马铃薯行业各利益相关者以及田间试验获得的统计、经济和农艺数据的分析。在瑞士,PVY 对种子和商品生产造成的经济损失估计分别约为 2000 和 200 瑞士法郎/公顷。对于欧盟,每年的损失估计为 1.87 亿欧元,其中种子和商品损失分别为 9600 万欧元和 9100 万欧元。这些损失主要是由于种薯生产中化学处理的成本和成品薯产量下降。然而,根据文献,这些重大损失低于马铃薯晚疫病(致病疫霉菌)造成的损失,后者被认为是欧洲最具经济损失的马铃薯病害。
各种病原体引起的植物病害导致农作物产量严重下降,威胁全球粮食安全。植物免疫的遗传改良被认为是控制农作物病害最有效和可持续的方法。在过去十年中,我们对分子和基因组水平上植物免疫的理解有了很大的提高。结合生物技术的进步,特别是基于成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 的基因组编辑,我们现在可以快速识别新的抗性基因并以前所未有的方式设计抗病农作物。在这篇综述中,我们总结了目前对植物免疫的认识,并概述了农作物抗病性改良的现有和新策略。我们还讨论了该领域现有的挑战,并提出了未来研究的方向。版权所有 © 2022,作者。中国科学院遗传与发育生物学研究所和中国遗传学会。由爱思唯尔有限公司和科学出版社出版。这是一篇根据 CC BY 许可 ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ) 开放获取的文章。
摘要 — 葡萄叶锈病是最常见的葡萄叶病之一,严重影响葡萄产量,导致全球葡萄产量损失 20%-40%。因此,及时有效地识别该病害有助于制定早期治疗方法,以控制其蔓延并减少经济损失。为此,近年来,人们广泛研究了使用计算机视觉和机器学习技术识别植物疾病。本文旨在提出一种基于高性能卷积神经网络 (CNN) 的图像检测器,该检测器在低成本、低功耗平台上实现,以实时监测葡萄叶锈病。为了满足嵌入式系统典型的严格约束,我们开发了一种基于 CANDECOMP/PARAFAC (CP) 张量分解的新型低秩 CNN 架构 (LR-Net)。这样获得的压缩 CNN 网络已在特定数据集上进行了训练,并在低功耗、低成本的 Python 可编程机器视觉相机中实现,以进行实时分类。进行了大量的实验,结果表明 LR-Net 在推理时间和内存占用方面都优于最先进的网络。
植物病害检测和严重程度评估有多种用途,包括预测产量损失、监测和预报流行病、判断寄主抗性以及研究基本的生物寄主-病原体过程。如果对病害严重程度的评估不准确和/或不精确,可能会得出错误的结论并采取错误的措施。基于使用可见波长制作的数字图像的图像分析是用于检测和量化疾病的几种方法之一;与视觉评估或其他方法相比,它具有优势。在过去的 30 年里,在提高用于检测和测量植物病害的图像分析的可靠性、精确度和准确性方面取得了重大进展。虽然设备和软件变得越来越复杂,但这些技术也变得越来越容易使用。因此,用于测量植物病害的图像分析正变得越来越广泛地应用,目前已应用于多种植物病害的研究。本综述介绍了可见光波长摄影和图像分析的历史、技术和应用,以及在植物病害检测和评估方面充分发挥这些系统的潜力的进展。
摘要 CRISPR/Cas 基因组编辑在农业应用中显示出巨大的潜力,包括提高作物品质和抗病性。CRISPR/Cas9 及其变体已成功地在植物基因组中引入了靶向修饰,增强了抗病性和营养品质等特性。CRISPR 技术在茶叶育种中的应用已经显示出良好的效果,通过精准的基因改造可以培育抗病茶树并提高茶叶品质。CRISPR 革命为茶叶精准育种开辟了新途径,为提高茶叶品质和抗病性提供了一种强大而有效的方法。通过利用 CRISPR/Cas 系统的先进功能,本研究旨在开发具有改良特性的茶叶品种,解决茶叶生产中作物品质和病害管理的挑战。未来的研究应侧重于优化 CRISPR 技术并解决潜在的局限性,以充分利用这项革命性技术在茶叶育种中的优势。关键词 CRISPR 技术;精准育种;茶叶品质;抗病性;基因组编辑