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World File Search System胡萝卜素
全基因组识别和硅内表达...
抽象类胡萝卜素裂解酶（CCOS）酶通过产生多种杀伤型及其衍生物，在植物生长和发育中起重要作用。这些化合物对于为花朵和水果以及合成的植物激素（例如脱甲酸和strigolactone）而言至关重要。尽管其重要性，但尚未确定向日葵中CCO酶的基因家族响应。在这项研究中，我们确定了葵花籽植物的CCO基因，以填补这一知识空白。系统发育和同步分析表明，在不同植物物种中保守的Helianthus annnus cco（Hacco）基因可以根据其保守域将其分为三个亚组。使用模因工具和多个序列比对分析在HACCO基因序列中鉴定出保守的基序。顺式调节元素（CRE）分析Hacco基因表明存在与植物激素，发育以及对生物和非生物胁迫的反应有关的各种响应元件。这意味着这些基因可能会对植物激素，发育提示和干旱胁迫反应，从而在发育更具耐药作物的发育中提供了潜在的应用。属于9-CIS-环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）亚组主要表现出叶绿体定位，而在其他组中发现的基因主要位于细胞质中。通过60个miRNA调节了这21个鉴定出的Haccos，表明microRNA在向日葵中基因调节中的关键作用。在干旱胁迫下的基因表达分析显示，Hanced16和Hanced19的显着上调，这是ABA激素生物合成中关键的基因。在器官特异性基因表达分析中，HACCD12和HACCD20基因在叶片中表现出较高的活性，表明在叶子色素沉着中具有潜在的作用。这项研究为未来的研究及向日葵基因家族的调节和功能的研究奠定了基础。有可能开发可用于在育种计划中使用的分子标记物，以创建对生物和非生物胁迫具有抗性的新向日葵线。
红薯遗传和基因组研究助力可持续粮食和营养安全
粮食安全是发展中国家，特别是最不发达国家面临的主要挑战。在全球 78 亿人口中，约有 8.2 亿人遭受长期饥饿（www.un.org/，2020 年 6 月 9 日访问）。根据《2022 年全球粮食危机报告》（GRFC 2022），53 个国家/地区有 1.93 亿人生活在严重粮食不安全地区。尽管在一些发达国家，营养过剩而不是营养不足才是主要的公共卫生问题。然而，从全球角度来看，粮食不安全和营养不足是主要问题。此外，正在进行的 2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 大流行和俄罗斯-乌克兰冲突将使这一数字进一步增加，因为发展中国家受到疾病、饥饿、供应链、经济后果以及农产品出口禁令的多重打击。过去几十年，大米、小麦和玉米这三种主要谷物占所有主食作物的 60%。然而，过度依赖少数作物品种会影响全球人口的粮食和营养安全，而作物生产多样化对于可持续的粮食系统至关重要。解决这些挑战的一个潜在方法是利用孤儿作物，它可以使作物生产多样化，提供更多的食物来源，并有助于遗传变异。孤儿作物也被称为未充分利用、丢失、次要或被忽视的作物，以及未来作物。一些孤儿作物的优势在于能够很好地适应当地和区域条件，即使在边缘地区和不利环境下，也需要较少的农业投入，并且可能受气候变化的影响较小。因此，孤儿作物对于保护农业生物多样性和农业生态系统非常重要，而这些对于粮食和农业生产的长期可持续性至关重要。红薯 [Ipomoea batatas (L.) Lam] 是旋花科（Convolvulaceae）的双子叶植物。继马铃薯（Solanum tuberosum L.）和木薯（Manihot esculenta Crantz）之后，红薯是世界第三大块根和块茎作物。传统上，红薯被视为“穷人的作物”，只有在饥荒或战争等紧急需要的时候才会吃，或是一种“孤儿作物”，与其他主要作物相比，它受到的关注有限。然而，在过去十年中，这种看法发生了变化，人们普遍承认红薯在缓解发展中国家的营养不良和饥饿方面具有巨大潜力。现在人们普遍认为，红薯是一种对营养和粮食安全很重要的作物，也是加工淀粉、生物乙醇和饲料用于各个领域的原料。重要的是，红薯具有比大多数主要粮食作物产生更多可食用能量的内在能力。如今，红薯被认为是一种营养价值很高的食物，因为其维生素A和C、β-胡萝卜素、花青素、钙和膳食纤维含量超过大多数其他主食。
淡水藻类示例
藻类品种包括海藻，池塘浮渣和海带都来自同一个家庭。这些生物的植物样特征如叶绿体，可以进行光合作用的LIK植物。有些藻类还鞭毛和中心藻，在饲料习惯方面，它们与动物更相似。藻类范围从微小的单细胞生物到大型多细胞类型，它们生活在各种环境中，包括盐水，淡水，湿土或潮湿的岩石。较大的藻类物种通常被称为简单的水生植物。硅藻是盐水环境中最丰富的浮游生物类型，人数超过金棕色藻类。没有细胞壁，硅藻具有称为浮雕的二氧化硅壳，其形状和结构取决于物种。金棕色藻类虽然不太常见，但被称为纳米膨胀，仅由50微米的细胞组成。消防藻类，也称为鞭毛藻，是单细胞的，当它们大量盛开时会引起红潮，在海洋中以红色的色调出现。某些吡咯烷物种是生物发光的，导致水在夜间发光。鞭毛藻是有毒的，会产生可破坏人和其他生物体肌肉功能的神经毒素。与鞭毛藻类似的Cryptomonads也可能会产生有害的藻华，将水变深褐色或红色。netrium desmid是在淡水和盐水环境中发现的单细胞绿藻类的顺序，在具有对称结构的长丝状菌落中生长。绿藻主要居住在淡水中，但也可以在海洋中找到。F.E.它们具有由纤维素制成的细胞壁，并含有叶绿体，使它们可以进行光合作用。多细胞种类的绿藻形成菌落，从四个细胞到几千个细胞。用于繁殖，一些物种与一个鞭毛一起游泳的非运动型植物孢子或Zoospores。绿藻类的类型包括海莴苣，马毛藻和死者的手指。红藻通常在热带海洋位置发现，生长在珊瑚礁等实心表面或附着在其他藻类上。它们的细胞壁由纤维素和各种碳水化合物组成。红藻通过产生由水流携带的单孢子直至发芽的单孢子。他们还经历了有性繁殖和几代人的交替。不同种类的红藻形成不同的海藻类型，例如以其优雅的外观而闻名的plumaria elegans。海带是在水下海带森林中发现的一种棕色藻类。棕色藻类是最大的藻类类型之一，由在海洋环境中发现的各种海藻和海带组成。它们具有分化的组织，包括锚固器官，浮力的空气口袋，茎，光合器官以及产生孢子和配子的生殖组织。棕色藻类的生命周期涉及世代的交替。一些棕色藻类的例子包括萨尔加苏姆杂草，岩藻和巨型海带，它们的长度最高可达100米。黄绿色藻类是藻类的最少种类的类型，只有几百种，它们是单细胞生物，具有由纤维素和二氧化硅制成的细胞壁。藻类是具有类似于植物的特征的生物。它们最常见于水生环境中，藻类有七种主要类型，每个藻类具有不同的特征。绿藻通常生活在淡水中，而红绿色藻类则生活在新鲜和盐水环境中。本文解释了藻类的不同类型，包括它们的独特特征和栖息地。它还讨论了藻类作为包含植物样特征并具有光合作用的生物的重要性。藻类的大小差异很大，范围从单细胞到大型多细胞物种，并且可以在不同的水生环境以及潮湿的表面上找到。与较高的植物不同，它们没有根，茎，叶或花朵，并且缺乏血管组织。藻类作为主要生产者在水生生态系统中起着至关重要的作用，它是盐水虾和磷虾等各种海洋生物的食物来源。他们通过性和无性恋方法繁殖，一些物种经历了世代的交替。繁殖方法通常取决于温度，盐度和营养供应性等环境因素。Fritsch分类藻类基于色素沉着，thallus结构，储备食品，鞭毛和繁殖方式。藻类的两种主要类型是叶绿素（绿藻）和Phaeophyceae（棕色藻类）。叶绿素科包括约7,000种，主要在具有海洋形式的淡水环境中发现。他们通过性，无性和营养方法繁殖。它们表现出各种结构，例如单细胞，殖民地，丝状和管状形式。绿藻由于含有不同颜料的叶绿体而能够进行光合作用。它们的颜色范围从黄绿色到深绿色，它们具有线粒体，带有平坦的Cristae，中央液泡和由纤维素和果胶制成的细胞壁。Phaeophyceae由大约2,000种生活在海洋环境中。它们的特征是由于高水平的岩甘氨酸而引起的棕色着色，这是诸如Chl-A，C，Carotenes和Xanthophylls之类的光合色素的另一种存在。他们的植物体被分为固定的锚固，长期存在的stipe，lamina或frond可能是一年。海带或海藻在这一组中是显着的较大形式，其中一些物种达到了相当大的尺寸，例如大环（30-60m），使其成为最大的海洋植物。这些藻类包含由纤维素和藻类等多糖制成的细胞壁，纤维素和藻类酸是一种复杂的多糖，有助于保护它们免受各种环境因素的侵害。棕色藻类包含锚定器官，茎，光合器官以及发展孢子和配子的生殖组织。，他们以拉米那肽和甘露醇的形式保留食物，如在拉米那尼亚，大环，内囊等物种等物种中所见。红色藻类具有植物蛋白酶和植物素色素，使它们的颜色显得红色，尤其是在更深的水域中。这些生物可以由于这些色素而吸收蓝绿色的光谱，从而使它们在更大的深度繁殖。一个例子是液泡。大多数红藻是光自人营养的，但有一些例外，例如Harveyella，它生活在其他红藻类上。它们的细胞壁由纤维素，果胶和硫酸化植物胶体（如琼脂）组成。红藻中的thallus组织可以从单细胞到类似蕾丝的结构不等。这些生物可以保留食物为佛罗里达淀粉，在Gonyostomum和Chattonella等物种中发现。黄绿色藻类是最少的多产量，只有450-650种。它们主要是单细胞的，具有纤维素 - 硅细胞壁，用于运动的鞭毛以及缺乏某些色素的叶绿体。Xanthophyceae通常形成细胞的小菌落，并具有用于运动的鞭毛。他们将食物保留为脂肪，主要是在具有盐水适应的淡水环境中发现的。他们的性繁殖很少见。菊科是单细胞或殖民地鞭毛物，包括各种类型的球形，衣壳，丝状，丝状，变形虫，质子和实质形式。大约12,000种菊科，主要是居住在淡水环境中，其中一些在盐水栖息地中发现。这些微生物的特征在于诸如叶绿素A，P-胡萝卜素和叶黄素等色素。黄金藻类以脂肪的形式存储能量，很少经历有性繁殖，并产生称为囊肿的专门静息细胞。运动形式具有一两个不同类型的鞭毛：金属丝或鞭打。chrysocapsa，lagynion，ochromonas，chrysamoeba是金藻的例子。例子包括气旋，thalassiosira，Navicula和Nitzschia。接下来，芽孢杆菌科（硅藻）由约12,000至15,000种。这些微生物在显微镜下显示为鼓形细胞，并带有一些形成的链。硅藻以脂肪的形式存储能量，并经历广泛的有性繁殖。它们具有由果胶和二氧化硅组成的硅化细胞壁，存在于淡水，海洋和陆地环境中。隐藻科是单细胞鞭毛形式，约有200种。在光学显微镜下，它们以红色或红色颜色的逗号形细胞出现。Cryptophyceae以淀粉的形式存储能量，具有由纤维素组成的细胞壁，并具有两个不等的鞭毛。罕见的异恋性繁殖发生在这些生物体中，居住在淡水和海洋环境中。例子包括plagioselmis，falcomonas，rhinomonas，teleaulax和chilomonas。Dinophyceae是大约200种的运动单细胞生物。他们的主要色素包括叶绿素a和c，β-胡萝卜素和叶丁香。罕见的异恋性繁殖发生在这些生物中，这些生物主要居住在海洋环境中，但有些存在于淡水中。Dinophyceae以淀粉或脂肪的形式存储能量。例子包括Alexandrium，Dinophysis，Gymnodinium，Peridinium，Polykrikos，Noctiluca，Ceratium和Gonyaulax。叶绿素科是具有鲜绿色色谱和过量叶丁香的单细胞生物。他们以脂肪的形式存储能量，并具有双足动动物形式。这些微生物仅居住在淡水环境中。euglenineae是具有光合色素的运动单细胞或殖民地生物，例如叶绿素a和b，β-胡萝卜素和木蛋黄酱。他们以淀粉或脂肪的形式存储能量，并具有类似于微观动物的裸纤毛生殖器官。有性繁殖尚未得到这些生物的明确证明。尤格伦氨酸中不存在细胞壁，其中一种或多种金属丝类型。一个例子是Euglena。最后，蓝藻科或粘菌科（蓝绿色藻类）由单细胞，殖民地或多细胞体组成，具有原核核和双膜性线粒体和叶绿体。这些微生物居住在各种环境中，并具有多种特征。颜料在蓝藻科的独特蓝色中起着至关重要的作用，植物蛋白蛋白是主要的贡献者。这组藻类缺乏运动阶段，而以氰基雄雄或粘菌糖淀粉的形式存储食物。它们的细胞壁由果胶或纤维素组成。在许多蓝绿色藻类物种中常见的独特特征，例如“假”分支和杂环。在蓝菌科中没有有性繁殖，无处不在，到处都可以找到。这些生物的例子包括Nostoc，振荡器，Anabaena，Lyngbya和Plectonema。藻类是主要生产者，利用叶绿素A和B进行光合作用，并且具有确定其颜色的各种色素。藻类通常被错误地考虑到植物或生物。然而，某些物种可以产生有毒的花朵，例如红潮，蓝绿色藻类和蓝细菌，对人类健康，水生生态系统和经济构成重大威胁。藻类有多种类型的藻类，包括绿藻（绿藻），Phaeophyceae（棕色藻类），rohodophyceae（红藻类），Xanthophyceae（黄绿色藻类）和氰基藻科和粘液菌科或粘粒细菌（蓝绿色藻类）。这些生物可以大致分为三个大藻类：棕色藻类，绿藻和红藻。
CBI删除了2月2日，2023年Bernadette Juarez ...
D.基因编辑引入的性状的描述是除草剂抗性。通过使用碱基编辑器的特定碱基转变到O. sativa和T. aestivum的HPPD蛋白中产生的突变（Zong等，2018）。此外，由于对HPPD抑制除草剂的敏感性降低而获得了突变的HPPD酶。例如，获得了源自假单胞菌菌株A32的HPPD突变体G336W（Matringe等人。2005）。 活性位点的这种单个氨基酸变化导致对Isoxafutole的敏感性降低，并对HPPD酶活性产生中等影响。 另一个例子是从燕麦（avena sativa）获得的HPPD同工酶（称为AVHPPD-03），该酶显示出对中酮的耐受性（Kramer等人。 2014; Siehl等。 2014）。 该同工酶在N末端结构域中具有单个氨基酸缺失（A111）。 基因（PFHPPD W336和AVHPPD-03）已成功地用于开发转基因作物，例如大豆和棉花（Dreesen等。 2018）。 尤其是在大米中（Hawkes等，2019）报告说，大米HPPD基因中突变的组合V225i，A334R，R347E，L3666M，L3.66m，提高了对HPPD活性的降低，可以提高对除草剂甲氟酮和Isoxaflutole的耐受性。 靶向基因组编辑的基因是HPPD []，它编码为4-羟基苯基丙酮酸二加氧酶（EC 1.13.11.27）编码，该酶催化了酪氨酸分解代谢途径的第二步。 将4-羟基苯基丙酮酸（HPP）转换为同型，这是质喹酮和生育生物合成的前体。2005）。活性位点的这种单个氨基酸变化导致对Isoxafutole的敏感性降低，并对HPPD酶活性产生中等影响。另一个例子是从燕麦（avena sativa）获得的HPPD同工酶（称为AVHPPD-03），该酶显示出对中酮的耐受性（Kramer等人。2014; Siehl等。2014）。该同工酶在N末端结构域中具有单个氨基酸缺失（A111）。基因（PFHPPD W336和AVHPPD-03）已成功地用于开发转基因作物，例如大豆和棉花（Dreesen等。2018）。尤其是在大米中（Hawkes等，2019）报告说，大米HPPD基因中突变的组合V225i，A334R，R347E，L3666M，L3.66m，提高了对HPPD活性的降低，可以提高对除草剂甲氟酮和Isoxaflutole的耐受性。靶向基因组编辑的基因是HPPD []，它编码为4-羟基苯基丙酮酸二加氧酶（EC 1.13.11.27）编码，该酶催化了酪氨酸分解代谢途径的第二步。将4-羟基苯基丙酮酸（HPP）转换为同型，这是质喹酮和生育生物合成的前体。hppd是来自不同化学家族的除草剂的靶位部位，例如依氧唑（isoxaflutole和pyrasulfotole），吡唑酮（topramezone）和triketones（Mesotrione，Bicyclopyrone和tembotrione）（Lee等人）（Lee等人，1998年）。用这些除草剂治疗后，由于胡萝卜素合成的丧失，易感植物表现出漂白症状，并最终导致细胞膜的脂质过氧化。