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植物非生物胁迫信号和转基因技术的胜利：综述
植物会随着季节变化而持续地暴露在各种环境和生物多样性压力之下，这些压力会抑制和影响植物从幼苗到收获阶段的生命过程。光照强度、温度、矿物质和水分供应等方面都存在一些异常。这些变化不断挑战植物的生长和繁殖，并产生多种环境信号。为了接收这些信号，植物本身会形成一个信号网络，其中包含多种受体，如植物激素、G 蛋白偶联受体、激酶和激素受体。信号转导会在植物中产生细胞反应，从而启动生理和发育反应。本文对植物在暴露于几种非生物胁迫时信号转导的几种机制和感知进行了深入细致的分析，并介绍了植物信号传导的一般途径。植物非生物胁迫通常在造成盐度、高温、低温、干旱等损失方面起着关键作用。为了通过主要依赖于遗传变异的常规育种来理解和克服这些问题，正在对拟南芥、水稻和短柄草等模型植物进行多项研究；在小麦中，这些基因组来源的可获得性正处于加工阶段。另一方面，基因组编辑的进步为科学家将所需特性融入特定植物物种打开了大门。第二代基因组编辑技术（如 CRISPR/cas9）的新兴发展为植物生物学家铺平了道路，使他们能够更高效、更快速地开发特性，这与传统育种方法不同。本综述概述了非生物胁迫期间信号传导的重要性以及转基因技术通过摄取植物中所需的特性来克服植物的非生物胁迫。
盐胁迫对水稻根际土壤细菌群落的影响
盐分是限制沿海滩涂土地利用的首要因素，根际微生物在增强作物抗逆性方面发挥着至关重要的作用，对环境变化高度敏感。水稻（Oryza sativa L.）是盐渍土改良的首选作物。本研究通过高通量测序技术，对不同盐胁迫处理下水稻根际土壤微生物群落进行了研究。研究发现，盐胁迫改变了水稻根际土壤细菌群落多样性、结构和功能。盐胁迫显著降低了水稻根际土壤细菌群落的丰富度和多样性。盐胁迫下，细菌群落中绿弯菌门、变形菌门和放线菌门丰度较高，厚壁菌门、酸杆菌门和粘球菌门相对丰度降低，拟杆菌门和蓝藻门相对丰度增加。水稻根际土壤细菌群落功能主要有化学异养、好氧_化学异养、光能营养等，其中化学异养和好氧_化学异养NS3（基土中添加3‰NaCl溶液）处理显著高于NS6（基土中添加6‰NaCl溶液）处理。本研究为开发水稻专用耐盐微生物菌剂提供了理论基础，为利用有益微生物改善滨海盐渍土土壤环境提供了可行的策略。
基因组编辑旨在提高营养利用效率和营养胁迫适应性
近年来，RNA 引导的基因组编辑 (CRISPR-Cas9 技术) 的发展彻底改变了植物基因组编辑。在营养缺乏条件下，不同的转录因子和调控基因网络共同作用以维持营养稳态。提高氮 (N)、磷 (P) 和钾 (K) 的利用效率对于确保可持续产量、提高质量和抗逆性至关重要。本综述概述了适合基因组编辑的潜在目标，以了解和提高营养利用 (NtUE) 效率和营养胁迫耐受性。还描述了使用关键负调节剂和正调节剂的不同基因组编辑策略。营养信号的负调节剂是基因组编辑的潜在目标，可在资源匮乏的条件下改善营养吸收和应激信号。通过 CRISPR/dead (d) Cas9 (dCas9) 胞嘧啶和腺嘌呤碱基编辑和主要编辑进行的启动子工程是产生精确变化的成功策略。 CRISPR/dCas9 系统还具有利用转录激活因子/抑制因子以有针对性的方式过度表达目标基因的额外优势。CRISPR 激活 (CRISPRa) 和 CRISPR 干扰 (CRISPRi) 是 CRISPR 的变体，其中实现了 dCas9 依赖的转录激活或干扰。dCas9-SunTag 系统可用于设计植物中的靶向基因激活和 DNA 甲基化。通过 CRISPR-Cas 技术开发营养利用效率高的植物将加快作物营养胁迫耐受性遗传改良的速度，并提高农业的可持续性。
了解非生物胁迫环境中植物-微生物相互作用：概述
非生物胁迫对农业构成严重威胁，因为它会对细胞稳态产生负面影响，并最终阻碍植物的生长和发育。由于气候变化，干旱和过热等非生物胁迫因素预计在未来会更频繁地出现，这将降低玉米、小麦和水稻等重要作物的产量，并可能危及人类的粮食安全。植物微生物组是一个与植物相连的多样化、分类学上组织的微生物群落。通过为植物提供营养和水分，并调节其生理和新陈代谢，植物微生物群经常帮助植物发育和耐受非生物胁迫，从而提高非生物胁迫下的作物产量。在本研究中，我们重点关注温度、盐和干旱胁迫，描述了非生物胁迫如何影响植物、微生物组、微生物-微生物相互作用和植物-微生物相互作用的最新发现，以及微生物如何影响植物的新陈代谢和生理。我们还探讨了在面临非生物胁迫的农业实践中应用植物微生物组必须采取的关键措施。
社论：高等植物应对非生物胁迫的遗传和表观遗传调控机制
遗传和表观遗传调控生物标记在植物抗逆分子机制和作物育种方法中起着至关重要的作用。由于不利的生长条件阻碍了作物产量和全球粮食安全，养活不断增长的全球人口是一项艰巨的任务。为了很好地解开上述机制，科学家们不得不整合多个植物研究领域，因此，他们必须具备丰富的生物信息学知识和工具来管理大数据集。从本质上讲，本主题中包含的常规文章涉及农民和股东面临的现代问题。为了解决这些问题，科学家们采用了多方面的研究方法，涵盖植物生理学、分子生物学、遗传学、表观遗传学和组学等各个领域，以及最先进的植物科学和尖端方法，这些方法由复杂的技术和先进的方法提供支持，包括全基因组关联研究 (GWAS) 和表观遗传学方法，以揭示植物对高温、盐分、干旱和病原体侵袭等胁迫（生物和非生物）的耐受机制。因此，可以将进化的分子技术投入到未来的作物育种策略中，以提高生产力并产生更能抵御环境挑战和抵抗病原体侵袭的新品种。值得注意的是，Kumar 等人通过两种不同的方法揭示了遗传可塑性的分子基础对水稻种植中不同环境条件的关键重要性。本专题汇集了新发现和有用方法来促进植物科学研究。它阐明了表观遗传学变化（例如 DNA 甲基化、组蛋白（去）乙酰化和其他翻译后修饰 (PTM)）在基因调控（抑制或诱导）中的作用，以及组学（基因组学、表观基因组学、转录组学、代谢组学、离子组学和蛋白质组学）在检测应激反应基因中的作用。使用
CRISPR/Cas 基因组编辑提高作物对非生物和生物胁迫的耐受性
寒冷、干旱、盐碱等非生物胁迫和包括病虫害在内的生物胁迫是影响植物生长、限制农业生产力的主要因素。近年来，随着分子生物学的飞速发展，基因组编辑技术以其高效、可控、定向编辑的特点在植物学和农学中得到了广泛的应用。基因组编辑技术在抗病品种培育方面有着巨大的应用潜力，这些技术在重要禾谷类作物（如玉米、水稻、小麦等）、蔬菜和果树作物的抗性育种中取得了显著成果，其中CRISPR/Cas（成簇的规律间隔的短回文重复序列/CRISPR-associated）为全球作物产量的稳定提供了保障。本文综述了CRISRR/Cas的发展及其在不同重要作物抗性育种中的应用，强调了CRISRR/Cas技术在育种中的优势和重要性，并指出了可能存在的问题。
基因共表达网络分析为小麦对白粉病胁迫的动态响应提供了新的见解
摘要。白粉病（Blumeria graminis f. sp. Tritici，（Bgt））是一种世界范围内重要的小麦（Triticum aestivum）真菌叶面病害，造成严重的产量损失。因此，开发抗性基因和解剖抗性机制将有利于小麦育种。Bgt 抗性基因 PmAS846 被转移到来自 Triticum dicoccoides 的六倍体小麦品系 N9134 中，它仍然是最有效的抗性基因之一。在这里，通过 RNA 测序，我们与模拟感染植物相比，在小麦 -Bgt 相互作用中使用成对比较和加权基因共表达网络分析鉴定了三个共表达的基因模块。应激特异性模块的中心基因显著富集在剪接体、吞噬体、mRNA 监视途径、内质网中的蛋白质加工和内吞作用中。选取位于5BL染色体上的诱导模块基因构建蛋白质相互作用网络，预测其中关键的枢纽节点蛋白包括Hsp70、DEAD/DEAH盒RNA解旋酶PRH75、延长因子EF-2、细胞分裂周期5、ARF鸟嘌呤核苷酸交换因子GNOM-like、蛋白磷酸酶2C 70蛋白，并与RLP37、RPP13、RPS2类似物等多个抗病蛋白发生相互作用。基因本体富集结果表明，小麦在Bgt胁迫下可以通过mRNA转录机制激活结合功能基因。其中，GNOM-like、PP2C isoform X1和跨膜9超家族成员9被定位到距离为4.8 Mb的PmAS846基因片段上。该研究为深入理解抗病机制及克隆抗病基因PmAS846奠定了基础。
提高非生物胁迫耐受性的转基因育种方法：最新进展和未来展望
摘要：近年来，全球气候变化迅速，人口不断增加，导致非生物胁迫发生率增加，农作物产量下降。环境胁迫，如温度、干旱、营养缺乏、盐度和重金属胁迫，是农业面临的主要挑战，它们导致农作物生长和产量大幅下降。非生物胁迫是一种非常复杂的现象，涉及植物细胞的各种生理和生化变化。暴露于非生物胁迫的植物表现出活性氧 (ROS) 水平的提高，这种物质具有高活性和毒性，会影响叶绿素的生物合成、光合能力以及碳水化合物、蛋白质、脂质和抗氧化酶的活性。转基因育种为实现植物遗传改良提供了一种合适的常规育种替代方案。在过去的二十年里，基因工程/转基因育种技术在操纵基因以诱导转基因植物所需特性方面取得了显著进展。转基因方法使我们能够识别参与特定植物过程的候选基因、miRNA 和转录因子 (TF)，从而能够全面了解影响植物耐受性和生产力的分子和生理机制。这种现象的准确性和精确性确保了未来植物改良的巨大成功。因此，转基因育种已被证明是改善作物非生物胁迫的一种有前途的工具。本综述重点介绍了转基因育种在提高植物非生物胁迫耐受性和生产力方面的潜在和成功应用、最新进展和未来前景。
关于研究主题“提高植物对生物和非生物胁迫耐受性的遗传进步”的社论
气候变化是多方面的，主要包括气温升高、极端天气事件发生频率增加、大气中温室气体（如二氧化碳、甲烷）积累增加以及降水模式改变（ Gray and Brady，2016 ； Vennapusa et al.，2023 ）。这些事件加剧了非生物胁迫因素，同时也为病虫害等生物胁迫提供了有利条件。因此，了解和保护这些胁迫因素之间的复杂相互作用对于开发抗逆性作物品种和确保全球粮食和营养安全至关重要（ Kulkarni et al.，2018 ）。在这方面，植物科学家面临着制定增强作物抗逆性和确保粮食安全的战略的重大挑战。在自然界中，植物同时暴露于多种非生物胁迫因素（Nabi 等人，2019 年），这使它们能够通过各种精细平衡的反应共同进化并发展耐力（Lima 等人，2015 年；Gonzalez Guzman 等人，2022 年）。了解植物反应中的分子、遗传和调控机制将有助于制定缓解气候变化的策略。下一代测序技术的进步导致了高质量参考基因组、高通量基因分型系统和复杂遗传连锁图谱的开发，这使得能够通过全基因组关联研究 (GWAS) 和数量性状位点 (QTL) 作图精确识别与感兴趣性状相关的基因组区域（Asekova 等人，2021 年；Uffelmann 等人，2021 年）。研究人员能够通过标记辅助选择 (MAS) 或基因组选择 (GS) 显著加快作物简单和复杂性状遗传改良的速度。由于这些发展，在理解植物对非生物和生物胁迫的耐受性和适应性机制方面取得了实质性进展。随着基因编辑技术的最新进展，现在可以开发具有
在第三章Geneva公约第17条中重新解释“强制”重新解释“胁迫”
版权所有©2022 John Zarrilli *J.D。杜克大学法学院，2022年；学士学位普林斯顿大学，2018年。我要感谢Dunlap教授的指导和鼓励。我还想对我的注释编辑阿尔伯特·巴尔坎（Albert Barkan）和《杜克宪法杂志与公共政策杂志》的编辑表示最诚挚的感谢，以实现深思熟虑。这张笔记专门介绍了我的祖父母约翰和罗斯·马洛尼（Rose Maloney）。1。Stephen Rainey等人，《大脑记录》，《思想阅读》和《神经技术：从消费者设备到基于大脑的语音解码》的道德问题，26 S CI。＆e ng'g。e Thics 2295，2295（2020）。2。SJORS L.T.J. Ligthart，强制性神经影像学，刑法和隐私：欧洲观点，6 J.L. ＆B Iosciences 289，291（2019）。 3。 Martha J. Farah等人，基于功能MRI的谎言检测：科学和社会挑战，15 n N ature r evs。 n eurosci。 123，123（2014）。 4。 Emily Murphy＆Jesse Rissman，基于大脑的记忆检测和新的思维科学阅读科学，H andBook h Um。 m emory 1，18（迈克尔·卡哈纳（Michael Kahana）和安东尼·瓦格纳（Anthony Wagner）编辑，2020年）（即将到来的2021年）。SJORS L.T.J.Ligthart，强制性神经影像学，刑法和隐私：欧洲观点，6 J.L.＆B Iosciences 289，291（2019）。3。Martha J. Farah等人，基于功能MRI的谎言检测：科学和社会挑战，15 n N ature r evs。n eurosci。123，123（2014）。4。Emily Murphy＆Jesse Rissman，基于大脑的记忆检测和新的思维科学阅读科学，H andBook h Um。m emory 1，18（迈克尔·卡哈纳（Michael Kahana）和安东尼·瓦格纳（Anthony Wagner）编辑，2020年）（即将到来的2021年）。