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。
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。
内生菌可以生活在植物组织中,而不会引起宿主的明显症状(Hardoim等,2015)。内生真菌在研究中引起了极大的关注,因为它们不仅提供了多种药物的骨干的生物活性次级代谢产物(SMS)的新来源,而且还可以保护宿主植物免受生物和非生物胁迫的影响,从而对作物食品安全和安全构成严重威胁。因此,内生真菌对医学,农业和工业以及经济产生了相当大的影响。先前的研究(Torkamani等,2014; Tashackori等,2018; Salehi等,2019)呈现了真菌引起剂的显着潜力,以及在Corelus Avellus Avellus Avellus Avellus Avellus Crunture中的Paclitaxel Biosynthesis增量的内生性真菌和植物细胞的共处。在这个研究主题中,Zhang等人。表明,接种内生菌的根促进了巴黎多形根茎中多晶林的产生,抗病毒,镇痛,抗菌和抗炎性剂的产生,可能是由于下游细胞色素p450 p450和udp-glycosylthers composen composen composen composen composen composen composen comply cons comply comply consement consyla consyla。Santra和Banerjee将内生弯曲的Eragrostidis描述为有效的抗微生物生产者。这种分离的产生的挥发性有机化合物(VOC)可以通过防止危险植物病的生长来用作可持续农业的工具。此外,许多研究表明,大多数trichoderma spp。可以生物合成生物活性化合物并显示出引起植物性疾病的线虫和真菌的拮抗作用(Yao等人此外,曲线曲霉产生的生物活性代谢产物可以是传统抗生素的有力替代品,并有效地遏制了人群中由多种耐药的革兰氏阴性阳性和革兰氏阴性细菌病原体引起的致命疾病。)。这些生物活性化合物包括细胞壁降解酶和二级代谢产物,可以有效地降低植物性疾病,促进作物耐药性并增强植物的生长(Yao等人。)。Gangaraj等。表明,尼日尔曲霉产生了不同的抗菌代谢物,并且对包括番石榴枯萎病等的土壤传播疾病的生物防治具有很高的潜力。几个
本章遵循 RED II 和 RFNBOs 授权法案中使用的术语,使用“竞价区”、“不平衡结算期”或“向下重新调度”等术语。这些术语的定义可在本文件的附件中找到。作为一项基本原则,在这些确切术语不存在或不适用的情况下(例如非欧盟国家生产),应使用等效概念。这些等效术语应反映给定场景或国家/地区的电力系统的性质(例如“竞价区”的等效术语应考虑相应的电力市场设计,例如节点设计而不是分区设计)。下文中凡提及原产地保证(以下简称 GoO)的地方,也可使用等效文件(例如英国的可再生能源原产地保证或美国、加拿大、澳大利亚和其他国家的可再生能源证书)。有关电力购买协议和原产地保证的进一步指导,请参阅附件 II;有关竞标区等效物和削减规则实施的进一步指导,请参阅附件 III。
DNA甲基化(DNAM)已在陆地植物中对环境变化进行了深入的研究,但在海洋植物中,其时间尺度的动态变化仍未开发。海草posidonia oceanica是地球上生长最慢的植物中的最慢,特别容易受到海洋变暖和局部人为压力的影响。在这里,我们分析了从富营养化的沿海地区收集的植物中DNAM变化的动力学(即oli-gotrophic,ol;富营养化,欧盟),并暴露于非生物压力源(营养,温度升高及其组合)。全球DNAM(%5-MC)的水平和DNAM参与的关键基因的表达在一次,两周和五周后评估。结果表明,根据环境刺激,暴露时间和植物的起源,植物之间存在明显的不同。%5-MC的水平在最初的压力暴露期间较高,尤其是在OL植物中,该植物上调了几乎所有涉及DNAM的基因。相反,欧盟的植物显示出较低的表达水平,在长期暴露于压力源的情况下,特别是对温度的影响。这些发现表明,在压力暴露期间,DNAM在大洋洲P. Oceanica中是动态的,并强调了环境表观遗传变化可能与调节适应和表型差异有关,具体取决于当地条件。
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
Loranthus europseus (plant / midgetoe) Biscogniaxia Mediterranea (Fungus) Obolarina Peaches (Fungus), Krawtzewii (Fungus) epicoccum black (fungus) Chaetomium (fungus) Kalmusia variispora (fungus) Petriella dirty (fungus) NeocaMarosporium Obiones (真菌)Sordaria Fimicola(真菌)Paecilomyces Fair(真菌)Phaeoacremonium Tuscanicum(Fungus)Ocean(真菌)Armillaria Mellea(真菌)Dematophora sp。 div> (蘑菇)fusarium sp。 div> (蘑菇)替代属。 div> (蘑菇)植物菌(卵骨)pythium(Oomycetes)Megopis scabrigornis(昆虫)(昆虫)acmaeodera(昆虫)laimaphelenchus(nematode)l. hyrcanus(nematode)l. B. Roseae亚种 div> 玫瑰(细菌)stenotrophomonas一个友好(细菌) div> div>Loranthus europseus (plant / midgetoe) Biscogniaxia Mediterranea (Fungus) Obolarina Peaches (Fungus), Krawtzewii (Fungus) epicoccum black (fungus) Chaetomium (fungus) Kalmusia variispora (fungus) Petriella dirty (fungus) NeocaMarosporium Obiones (真菌)Sordaria Fimicola(真菌)Paecilomyces Fair(真菌)Phaeoacremonium Tuscanicum(Fungus)Ocean(真菌)Armillaria Mellea(真菌)Dematophora sp。 div>(蘑菇)fusarium sp。 div>(蘑菇)替代属。 div>(蘑菇)植物菌(卵骨)pythium(Oomycetes)Megopis scabrigornis(昆虫)(昆虫)acmaeodera(昆虫)laimaphelenchus(nematode)l. hyrcanus(nematode)l. B. Roseae亚种 div>玫瑰(细菌)stenotrophomonas一个友好(细菌) div> div>
甜菜是一种蔗糖含量高的作物,以产糖而闻名,最近被认为是一种新兴的生物乙醇生产原料。这种作物也被用作牛饲料,主要是在动物青饲料稀缺的时候。用这种作物生产生物乙醇和氢气是清洁能源的重要来源。环境压力(非生物/生物)严重影响这种作物的生产力。在过去的几十年里,人们已经利用新一代测序、基因编辑/沉默和过表达方法研究了甜菜中生物和非生物应激反应的分子机制。这些信息可以通过 CRISPR/Cas 9 技术有效利用,以减轻甜菜种植中非生物和生物应激的影响。这篇综述强调了 CRISPR/Cas 9 技术在甜菜非生物和生物应激管理中的潜在用途。已知参与响应碱性、寒冷和重金属胁迫的甜菜基因可通过 CRISPR/Cas 9 技术进行精确修改,从而增强甜菜对非生物胁迫的适应力,同时最大程度地减少脱靶效应。同样,CRISPR/Cas 9 技术可通过靶向易感性相关基因来帮助产生抗虫甜菜品种,而结合 Cry1Ab 和 Cry1C 基因可提供对鳞翅目昆虫的防御。总体而言,CRISPR/Cas 9 技术可能有助于增强甜菜对恶劣环境的适应性,确保可持续的高产生产。
摘要Neotropic是目前在世界不同地区成功种植的各种植物的起源场所。 div>然而,不利的气候条件可以通过拟人化的气候变化的影响来增加,这可能会影响其性能和生产力,这是由于可以产生的非生物压力的情况。 div>作为抵消这些作用的替代方法,它已经经历了遗传修饰,尤其是在与渗透岩产生的基因和转录因子有关的基因中,导致这些植物在实验水平上具有更大的耐受性,对氧化应激,高温和降低,干旱,干旱,干旱,甜度和甜度,甜点,甜点和甜点在表型中。 div>在这项工作中,为这些目的提出的方法论策略是在新热带经济重要性的农作物中进行的,例如玉米,棉花,土豆和番茄。 div>此外,由于基因版通过CRISPR/CAS9系统提供的新颖性和潜力,还提到了在具有新热带起源的植物中进行的工作,重点是理解和实施干旱耐受性机制。 div>此处描述的方法可能成为改善粮食安全的实际选择,以抵消人为气候变化的负面后果。 div>关键词:棉花,气候变化,玉米,土豆,番茄。 div>摘要新型化学是目前在世界不同地区成功种植的各种植物的起源地点。然而,人为气候变化的影响可能会加剧不利气候条件,可能会影响其由于可以产生的非生物应力而引起的产量和生产力。作为抵消这些影响的替代方法,已经实施了遗传修饰,特别是在与渗透剂生产和转录因子有关的基因中,这些基因最终导致这些植物对氧化应激,高温和低温以及光抑制作用,干旱,干旱和盐度的耐受性通过渗透剂表达和遗传型的表达和变化而变化。在这项工作中,提出和描述了针对这些目标的方法论策略,并在经济上重要的新热带起源作物(例如玉米,棉花,马铃薯和番茄)中进行了研究的研究。此外,由于基因编辑通过CRISPR/CAS9系统提供的新颖性和潜力,在具有
摘要:非生物胁迫,主要干旱,热,盐度,冷和水槽,对谷物作物产生不利影响。他们限制了全球大麦生产,并造成巨大的经济损失。在大麦中,多年来已经确定了各种应力下的功能基因,并且随着现代基因编辑平台的引入,对压力耐受性的遗传改善已经发生了新的转变。尤其是,簇状的定期间隔短的短质体重复序列(CRISPR)/CRISPR相关蛋白9(CAS9)是一种可靠且多功能的工具,用于精确的突变创造和性状改进。在这篇综述中,我们强调了受压力影响的地区以及主要大麦生产商之间的相应经济损失。我们将约150个与应激耐受性相关的关键基因整理成一个物理图,以进行潜在的繁殖实践。我们还概述了针对目标性状修改的精确基础编辑,主要编辑和多重技术的应用,并讨论了当前的挑战,包括高通量突变体基因型和基因型依赖性在遗传转化中以促进商业繁殖。列出的基因抵消了诸如干旱,盐度和营养缺乏等关键应力,并且各个基因编辑技术的潜在应用将提供对大麦改善气候弹性的洞察力。