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世界植物遗传资源状况第三份报告草案...
粮食和农业植物遗传资源 (PGRFA) 是指任何植物来源的遗传材料，包括生殖和无性繁殖材料，含有对粮食和农业具有实际或潜在价值的功能性遗传单位 (FAO, 2009)。因此，粮食和农业植物遗传资源包括 (i) 栽培作物品种，即目前使用的栽培品种和新开发的品种；(ii) 过时的栽培品种；(iii) 原始栽培品种 (地方品种) 和农民品种；(iv) 作物野生近缘种 (CWR)，即与栽培品种相关的野生种群；(v) 野生食用植物；(vi) 杂草；以及 (vii) 育种和研究材料或特殊遗传种群（包括优良和当前育种者的品系和突变体）。虽然这些植物的脱氧核酸和其他遗传材料也被视为粮食和农业植物遗传资源，但该术语通常用于指整株植物及其繁殖体。因此，粮食和农业植物遗传资源通常在野外、农民田地和实验田中发现。它们还在基因库中得到保护，即以种质种质的形式进行迁地保护，也在它们的自然栖息地中得到保护，无论是否有刻意的保护干预。随着世界人口不断增加、气候变化的毁灭性影响、农业水资源和可耕地的减少、冲突、流行病和无数社会经济驱动因素，粮食不安全和营养不良问题在过去几年中日益恶化（粮农组织，2018、2019、2020、2021、2022 年）。健康营养饮食越来越难以负担，而越来越多的人无法获得足够的食物。不断发展的新冠疫情和俄罗斯联邦-乌克兰冲突是最近发生的两起全球事件，加剧了粮食不安全和营养不良问题，尤其是在发展中国家南部。事实上，由于粮食生产水平落后于预测，无法满足日益增长的粮食需求，消除饥饿和营养不良的努力可能无法如期实现联合国可持续发展目标（联合国大会，2015 年）中承诺的 2030 年目标。考虑到 80% 的食物都是植物性的，粮食和农业植物遗传资源对于实现粮食安全和营养的努力至关重要。1.2 粮食和农业植物遗传资源保护和利用的多边主义
基于 rbc L、mat K 和 ITS 序列对菲律宾 11 种特有万代兰进行 DNA 条形码编码
DNA 条形码因其在植物种类识别、鉴别和分类以及揭示近缘物种间的系统发育关系方面的潜力而备受关注。使用 BLASTn、遗传距离相似性和基于树的方法评估了三种条形码标记（rbc L、mat K 和 ITS）及其组合对菲律宾 11 种特有万代兰的有效性。使用通用引物成功扩增并测序了代表 11 种万代兰的 40 个种质的每个条形码区域。比对序列中可变位点的数量在 ITS 区域最多（30%），其次是组合区域（3%）、mat K（2%）和 rbc L（2%）。BLASTn 结果显示，基于 NCBI 数据库中可用的 rbc L、mat K 和 ITS 序列，大多数样本都被正确识别到属的水平。在 NCBI 数据库中，仅两个物种（Vanda sanderiana 和 Vanda luzonica）根据 mat K 和 ITS 序列在物种水平上被正确识别。从三个区域的组合计算出的遗传距离范围为 0.0000–0.01528。Vanda aurantiaca 和 Vanda lamellata var remediosa 之间的遗传距离最大（0.01528），这表明它们之间的遗传相似性较低。使用最大简约法和 1000 次引导重复测试为每个基因序列构建系统发育树。在从 rbc L、mat K 和 ITS 区域序列生成的系统发育树中，从 ITS 序列生成的系统发育树根据其当前基于形态学的分区分类完全区分了 11 个 Vanda 物种。基于这三个区域的组合序列构建的系统发育树与基于 ITS 区域构建的系统发育树相似，只是 MP 分析对聚类的支持更强。MP 树中呈现的分子数据支持 Vanda 的现有形态部分。单条形码 ITS 是菲律宾 Vanda 物种的合适条形码。因此，ITS 应与植物核心条形码、rbc L 和 mat K 结合使用，以区分和分类菲律宾特有的 Vanda 物种。本研究提供了菲律宾 Vanda 物种的条形码数据库，可能对保护兰科中这一宝贵属做出重大贡献。
气候智能型番茄的基因组设计
摘要 番茄是世界上第一种被食用的蔬菜。它生长在非常不同的条件和地区，主要用于加工番茄的田间，而新鲜市场番茄通常在温室中生产。番茄面临着许多环境压力，包括生物压力和非生物压力。如今，许多新的基因组资源可用，从而加速了遗传进程。在本章中，我们将首先介绍培育气候智能型番茄的主要挑战。我们将介绍与生产力、果实质量和对环境压力的适应有关的育种目标，特别关注气候变化如何影响这些目标。在第二部分中，将介绍可用的遗传和基因组资源。然后将讨论传统和分子标记育种技术。然后将特别关注生态生理建模，这可能构成定义适应育种目标的新理想型的重要策略。最后，我们将说明如何实施新的生物技术工具以及如何使用它们来培育气候智能型番茄。 关键词：番茄，育种，生产力，生物胁迫，非生物胁迫，理想型，建模 1 简介 番茄是继马铃薯之后世界上第一种被食用的蔬菜。它已成为许多国家的重要食品。番茄主要有两种品种：用于加工业的有限生长番茄，仅在露地生产；用于新鲜市场的无限生长品种，可在从露地到受控条件的温室等各种条件下种植。番茄，Solanum lycopersicum L.，与马铃薯、茄子和辣椒同属茄科。它是一种自花授粉作物，具有中等大小（950 Mb）的二倍体（2n=2x=24）基因组。2012 年发表了一个高质量的参考基因组序列（番茄基因组联盟，2012 年）。番茄原产于南美洲，还有 12 种野生近缘种，可与栽培番茄品种杂交。存在几个大型遗传资源集合，这些基因库中保存了 70,000 多个品种。这些集合还包括科学资源，例如突变体集合或分离种群。长期以来，番茄也是遗传分析的典型物种。许多诱导重要表型变异的突变被发现并被克隆，许多抗病基因的功能也得到了表征。番茄也是果实发育和生理学的典型物种。它易于转化，是第一种生产和销售的转基因食品（Kramer 和 Redenbaugh，1994 年）。在本章中，我们将首先介绍培育气候智能番茄的主要挑战。与生产力相关的育种目标，我们将介绍水果品质和对环境压力的适应性，特别关注气候变化如何影响这些目标。第二部分将介绍可用的遗传和基因组资源。然后讨论传统和分子标记育种技术。然后，我们将特别关注生态生理建模，这可能是定义适应育种目标的新理想型的重要策略。最后，我们将说明如何实施新的生物技术工具以及如何将其用于培育气候智能型番茄。