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World File Search System禾本科
禾本科植物中的选择性 rRNA 基因抑制
核仁显性 (ND) 是 35-48S rDNA 基因座的选择性表观遗传沉默。在异源多倍体中，它通常表现在细胞遗传学水平上，即从一个或多个进化祖先遗传下来的核仁组织区 (NOR) 失活。禾本科植物在生态和经济上是最重要的陆生植物群之一，它们经常通过杂交和多倍化事件进化。在这里，我们从细胞遗传学、分子和基因组学的角度回顾了这个单子叶植物科中 ND 现象的共同特征和独特特征。我们重点介绍了使用异源四倍体模型禾本科植物 Brachypodium hybridum 取得的最新进展，其中 ND 通常发生在种群水平，并且我们介绍了解读 NOR 核心阵列结构特征的现代基因组方法。
栽培禾本科植物基因组编辑的新希望
随着成簇的规则间隔短回文重复序列 (CRISPR) 和 CRISPR 相关蛋白 (Cas) 介导的基因组编辑的出现，近年来作物改良取得了重大进展。在这种基因组编辑工具中，CRISPR 相关 Cas 核酸酶通过其首选的原间隔区相邻基序 (PAM) 限制在其 DNA 靶标上。已经开发了许多 CRISPR-Cas 变体，例如 CRISPR-Cas9、-Cas12a 和 -Cas12b，具有不同的 PAM 要求。在这篇小型评论中，我们简要介绍了用于作物改良的基于 CRISPR 的基因组编辑工具的组成部分。此外，我们力图突出介绍 CRISPR 技术的最新发展和突破，重点比较主要变体（CRISPR-Cas9、-Cas12a 和 -Cas12b）与新开发的 CRISPR-SpRY（几乎无 PAM 基因组编辑能力）。此外，我们简要介绍了 CRISPR 技术在改良栽培草类生物和非生物胁迫耐受性以及提高品质和产量方面的应用。
无融合生殖禾本科植物的遗传转化
现有的植物转化方法和超越其极限的扩展对于作物改良仍然至关重要。对于禾本科植物来说，这甚至更加关键，主要是因为体外再生存在缺陷。尽管禾本科植物中存在许多通过农杆菌或基因枪法实现遗传转化的方案，但它们的效率取决于基因型，而且由于这些物种难以进行体外再生，因此效率仍然很低。世界各地的大学和企业中可能有许多用于谷物和其他重要作物的植物转化设施，但对于无融合生殖物种来说情况并非如此，其中许多是 C4 禾本科植物。此外，无融合生殖（通过种子进行无性繁殖）是育种的另一个限制因素。然而，无融合生殖克隆的转化是一种有吸引力的策略，因为转基因会立即固定在高度适应的遗传背景中，能够进行大规模克隆繁殖。除了巴西种植面积约为 1 亿公顷的 Brachiaria brizantha 等一些物种外，无融合生殖在经济作物中几乎不存在。然而，由于有时在野生近缘种中存在这种特性，因此主要目标是将这种特性转移到作物中以固定杂种优势。到目前为止，这是一项艰巨的任务，主要是因为无融合生殖的许多方面尚不清楚。在过去的几年中，已经确定了许多候选基因，并尝试在拟南芥和水稻中对它们进行功能鉴定。然而，真正的无融合生殖物种的功能分析远远落后，主要是由于其基因组的复杂性、性状本身的复杂性以及缺乏有效的遗传转化方案。在本研究中，我们回顾了以无融合生殖禾本科植物为重点的体外培养和遗传转化方法的现状，以及在其他相关物种中应用新工具的前景，目的有两个：为发现无融合生殖所涉及的分子途径铺平道路，并开发新的育种能力，因为这些禾本科植物中的许多都是重要的饲料或生物燃料资源。