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World File Search System诱变剂
诱变育种的最新进展和成果...
Tanmoy Sarkar 和 Tanmoy Mondal DOI：https://doi.org/10.33545/2664844X.2024.v6.i2c.220 摘要 遗传变异对于作物育种至关重要。在传统的植物育种计划中，这种变异是通过杂交产生的，并从由此产生的分离世代中进行选择。诱发诱变可以补充或取代杂交作为变异源。引入变异的突变是新形式、品种或物种进化的基础。诱发突变和自发突变都对各种果树作物改良品种的开发做出了重大贡献，补充了传统的育种方法。虽然诱发突变在果树育种应用中有明确的局限性，但可以通过使用体外突变技术来扩大其潜力。 关键词：遗传变异、突变育种、果树作物、杂交 介绍 突变育种已经成为现代农业中一种变革性和有效的工具，特别是在果树作物改良领域。通过诱发突变（改变植物的遗传物质），育种者可以产生新的遗传变异，从而培育出具有理想性状的果树品种，如提高产量、增强抗病性、提高果实品质和增强对环境压力的耐受性。传统上，植物育种依靠杂交和选择来改良果树。然而，这些方法往往有局限性，特别是在克服遗传瓶颈、自交不亲和或某些果树品种的幼年期较长等问题时。突变育种通过创造更广泛的遗传多样性库提供了一种解决方案，使其成为传统育种方法的宝贵补充。过去几十年来，突变育种在果树中的应用经历了长足的发展。技术进步，特别是体外培养系统的进步，提高了突变诱导的精确度和效率。现代分子工具和基因组技术的结合，如新一代测序、标记辅助选择和基于 CRISPR 的基因组编辑，进一步完善了突变育种，使水果基因组的改变更具针对性和可控性。因此，现在的水果作物育种比以往任何时候都更快速、更准确、更可持续。本文深入探讨了突变育种的历史、方法和最新进展，强调了其在水果作物改良中的作用、特定水果品种的主要成就以及该领域的光明未来（Ahloowalia 等人，2004 年）[1]。突变育种在水果作物改良中的作用任何育种计划的主要目的都是增加作物种群的遗传多样性，以选择对农民和消费者都有益的性状。在水果作物中，果实大小、颜色、风味、抗病虫害能力以及对干旱、盐度和极端温度等非生物胁迫的耐受性等理想特性对于提高生产力、适销性和可持续性至关重要。然而，通过传统育种方法实现这些特性通常速度慢、成本高且效率低，尤其是对于需要几年才能成熟的果树等多年生作物。这就是诱变育种发挥作用的地方。诱变育种涉及使用物理（例如辐射）或化学（例如 EMS、叠氮化钠）诱变剂在植物中诱发突变，从而诱导随机遗传
生物技术在花卉特征改变中的作用
Yogita Jureshiya 和 Neel Kusum Tigga 摘要 生物技术有助于创造变异性、保护生物多样性和选择对有吸引力的植物生长至关重要的优良基因型。花卉产业要求观赏植物出现新的性状。然而，大多数观赏植物的遗传信息很少，杂合性很高，这阻碍了育种工作。因此，使用基因工程等生物技术方法提供了一种获得具有改变性状的花朵的不同方法。随着 CRISPR/Cas9 的发展，植物科学开辟了一个新的可能性领域，它在花卉栽培中有着广阔的用途。未来基因组编辑技术的进步将改变观赏植物的市场。传统育种技术和生物技术方法相结合，以改善花卉的颜色、外观和抗病性。关键词：生物技术、杂合性、CRISPR/Cas 9、基因组编辑、抗性介绍在被称为“花卉栽培”的园艺领域，观赏植物和花卉被种植、出售和展示用于商业目的。与大多数其他大田作物相比，商业花卉的单位土地产量潜力更大，从出口角度来看意义重大。由于基因工程扩大了花卉基因库，促进了切花创新品种的开发，全球花卉产业因创新而蓬勃发展。包括 RNAi、CRES-T 和 miRNA 在内的基因沉默方法改变了花朵的特性。与此类似，基因工程可用于解决花卉品质问题，例如花朵的颜色、气味、对生物和非生物胁迫的适应性以及收获后的存活率。转基因切花收获的效益可能会增加。生物技术方法 1. 微繁殖：无病花卉作物的快速繁殖和繁殖早已通过使用组织培养来实现。（Mousavi 等人，2012 年）[7]。基因型、培养基、碳水化合物、生长调节剂、外植体类型等都对组织培养繁殖的有效性有显著影响。 2. 体细胞克隆变异：在愈伤组织不定芽再生过程中，可能会发生体细胞克隆变异。自 20 世纪 70 年代发现体细胞克隆变异以来，其作为品种开发来源的前景一直存在争议。无论争论如何，体细胞克隆多样性确实是花卉栽培作物品种开发的关键因素。这种特定作物组的体外栽培产生的体细胞克隆变体可能是独一无二的，并且可以通过无性繁殖稳定下来。3. 多倍体育种：倍性操作被认为是改善观赏特性和促进育种计划的宝贵工具（Roughani 等人，2017 年）[9]。4. 突变：任何改良农作物的植物育种计划都必须考虑到遗传多样性。诱发突变已被用作产生变异和育种的工具。在所有诱变剂中，伽马射线被广泛有效使用。5. 基因改造：虽然基因改造为开发重要花卉植物的新品种提供了其他途径，但传统育种技术在生产新型花卉方面非常有效。
分子生物学中的技术 - 质粒DNA的方法...
t eChniquers i n M Olecular b Iology - 用于P LASMID DNA I求解DNA分离的方法：分子生物学技术在复杂基因组分析中的应用取决于准备纯质粒DNA的能力。大多数质粒DNA隔离技术有两种口味，简单 - 低质量的DNA制剂，更复杂，耗时但高质量的DNA制剂。对于许多DNA操作，例如限制酶分析，亚克隆和琼脂糖凝胶电泳，简单的方法就足够了。大多数DNA测序，PCR操作，转换和其他技术都需要高质量的制剂。大多数方法都以大量细菌细胞开头，这些细菌细胞包含选择的质粒并离心至颗粒。然后，细胞在基本条件下通过洗涤剂钠硫酸盐（SDS）的混合物裂解，或添加蛋白酶（溶菌酶）以削弱和破坏宿主细胞壁。这两种方法的结果都导致紧凑型超螺旋质粒DNA分子释放到溶液中。下一个问题是将RNA，基因组DNA和其他细胞成分与细胞分开。如何完成此操作取决于所使用的方法。碱性裂解制剂是隔离少量质粒DNA的最常用方法，通常称为小型质子。此方法将SDS用作弱洗涤剂，以在NaOH存在的情况下使细胞变性，该清洁剂可将细胞壁和其他细胞分子水解起来。高pH值通过添加乙酸钾进行中和。这将质粒DNA和RNA留在溶液中。钾对样品有额外的影响。钾离子与SD相互作用，使其成为不溶性的洗涤剂。SD会很容易沉淀，并且可以通过离心分离。这样做的不溶性SDS会捕获较大的基因组DNA并将其从上清液中清除。通常通过添加RNASEA消化去除RNA。这仅留下溶液中的蛋白质，碳水化合物和RNA核苷单体。原发性醇（例如乙醇或丙醇）用于沉淀DNA。这是通过对水的重新排序来实现的，使DNA聚集体并变得不溶性。结果是一种纯净的DNA颗粒，可以重悬于温和缓冲的溶液或水中。建议使用大量培养物中煮沸的微型REIPREP来制备少量的质粒DNA。虽然此方法非常快，但产生的DNA质量低于碱性裂解小型培训的质量。在碱性裂解小型方法中，溶菌酶用于水解负责使细菌细胞壁具有其强度的广泛交联蛋白。然后将细胞煮沸以进一步使蛋白质结染并破坏细胞壁。然后用酒精沉淀质粒DNA。这两种方法都将仅产生几µg质粒DNA。对于纯度较高的较大数量，需要许多其他步骤。通过在非常高的重力力下在氯化丘密度梯度中离心，根据其密度分离其密度。氯化剖腹梯度产生的高质量质粒DNA不含大多数污染物，但使用溴化乙锭来识别DNA（潜在的诱变剂），并且需要长时间的超级离心运行以建立密度梯度。该方法是通过使用碱性裂解方法裂解细胞的，并在350,000 x g下离心14小时。首先，将CSCL梯度在小管中制成，并用溴化乙锭添加DNA。在旋转时，DNA将向下迁移，直到达到与质粒相同的CSCL的密度。因此，较大的DNA将与紧凑的质粒DNA分离。用紫外线可视化质粒带，用针切除，然后重复该过程。您可以看到，这是一种非常复杂且乏味的方法，用于隔离DNA，通常不经常在柱分离的出现中使用。现在存在一种更流行的方法，它利用了质粒DNA的物理特性和碱性裂解方法中发现的污染物的差异。核酸是负电荷的，因此可以使用阴离子交换
分子生物学（3cfu）综合课程
超螺旋和拓扑性质。拓扑异构酶。细菌类核。组蛋白和核小体的性质和组装。染色质的高级结构。组蛋白的翻译后修饰。溴多胺和染色质结构域。表观遗传学。原核生物和真核生物的基因组。复制模型。DNA合成。细菌DNA聚合酶。校对和缺口翻译。复制子模型。OriC和半甲基化。Ter/Tus。真核细胞核中的复制工厂。ARS结构和复制控制。酶学。前RC和前启动复合物。复制抑制剂，如化疗药物和抗病毒药物。端粒和端粒酶的结构、功能和意义。DNA损伤和修复。基因组作为动态实体。体细胞和种系突变。SNP。内在和外在损伤。化学和物理诱变剂。原核生物和真核生物中的去除、逆转和损伤避免系统。MUT 系统。BER 系统。糖基化酶的重要性。安全系统。NER 系统：UvrABCD 和 XP 蛋白。GG-NER 和 TC-NER。光解作用、MGMT、AlkBH。损伤耐受机制。TLS。细菌中的 SOS 反应。单丝和双丝断裂。HR 和 NHEJ。由于修复系统突变而导致的人类疾病。位点特异性重组。重组酶。Lambda 噬菌体。Cre-Lox 系统和 KO 小鼠。简单和复杂的转座子。SINE 和 LINE 元素、Alu 序列。原核生物和真核生物中的 RNA。结构、类型和特性。细菌 RNA 聚合酶和相关因子。转录单位。转录步骤。细菌启动子中的共识序列。终止机制。抑制剂。 Lac、ara 和 trp 操纵子。阳性和阴性对照。真核细胞中的 RNA 类别。RNA 聚合酶 (CTD) 的结构和功能。三种启动子的特征。基础转录机制。TFIIH。反式激活因子、辅激活因子。CpG 岛甲基化。组蛋白密码。长程调节剂。DNA 结合蛋白的功能域 (HTH、HD、HLH、ZF、LZ)。RNA 成熟、核运输和转录后控制。加帽类型。添加 polyA。CTD 的变化。外显子和内含子。外显子改组。四类内含子及其去除机制。剪接体和剪接位点。AT-AC 剪接。EJC 复合体。可变剪接。ESE 和 ESS 序列、SR 和 hnRNP 蛋白。SMN 基因。剪接和病理。rRNA 和 tRNA 加工反应。核糖体基因。 SnoRNA 和核仁功能。RNA 编辑。插入和转换编辑。人类 RNA 编辑的示例。细胞核和细胞质中的 RNA 周转。外泌体。无义介导的 mRNA 衰变 (NMD)。非编码 RNA。小 RNA 在细胞中的功能。RNA 干扰。siRNA。微小 RNA 的生物发生。miRNA、长链非编码 RNA、环状 RNA 的作用机制。逆转录病毒的一般信息。遗传密码和翻译。遗传密码的性质和特征。线粒体密码。ORF。tRNA 的特征。不常见碱基。aa-tRNA 合成酶的功能和类别。遗传密码的翻译重编码和扩展。SeCys。核糖体是一种核酶。原核生物和真核生物的翻译阶段。不同的启动机制。能量成本。NSMD。细菌中的 tmRNA。抑制剂。蛋白质的翻译后修饰、分选和降解。折叠和错误折叠。朊病毒。HSP60 和 HSP70。泛素和泛素化系统。SUMO 化糖基化。蛋白酶体。肽信号。蛋白质分选。线粒体输入。线粒体基因组细胞中的线粒体可塑性。人类线粒体基因组。遗传、结构、复制及其表达的原理。线粒体 DNA 中的改变。DNA 克隆的原理。修饰限制系统。克隆载体。cDNA 合成。基因组 DNA 和 cDNA 文库。TA 克隆。表达克隆。基因表达沉默。基因治疗。数据库。基因组编辑元件（Talen、Zn 指、CRISPR/Cas9 系统）。PCR 和 DNA 测序。PCR 的特性。PCR-RFLP。实时 PCR、DNA 测序。NGS。核酸杂交。杂交原理。熔点和严格性。探针制备：切口平移。Southern、Northern、杂交测定。蛋白质印迹。