调查、研讨会和审查的结果表明,虽然没有国家制定明确的 NBRG 战略,但越来越多的国家制定了氢能战略,其中一些国家(如德国)纳入了本研究定义的非生物可再生甲烷。国家战略可以定义为侧重进口(日本、德国、荷兰)或出口(澳大利亚、加拿大);以及绿色氢能(大多数欧洲国家)或混合绿蓝氢能(英国、美国、加拿大)。大多数侧重于绿色氢能的战略都有共同的主题,包括:预计绿色氢能的首次部署将在已经消耗化石衍生氢能的行业,如炼油、化肥和化学品生产;侧重于公共汽车和卡车等重型运输;侧重于氢能使用的共同效益,包括减少温室气体排放、改善空气质量、减少对化石燃料进口的依赖。日本的战略预见了氢能在个人出行中的重要作用,即燃料电池电动汽车。其中一些国家,尤其是英国、德国和荷兰,打算重新利用天然气管网和相关基础设施,以大规模输送和储存氢气。
康奈尔大学综合植物科学学院植物转化设施,纽约州伊萨卡 14853,美国。现地址:Pairwise,807 East Main Street,Suite 4-100,Durham,NC 27701,美国
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
在阐明植物非编码 RNA 的重要作用方面取得了显著进展。在这些 RNA 中,长链非编码 RNA (lncRNA) 引起了广泛关注,尤其是它们在植物环境胁迫反应中的作用。LncRNA 在不同水平上调控基因表达,其中一种机制是通过募集 DNA 甲基转移酶或去甲基化酶来调节靶基因转录。在这篇小型综述中,我们重点介绍了 lncRNA 的功能,包括它们在 RNA 指导的 DNA 甲基化 (RdDM) 沉默途径中的潜在作用及其在非生物胁迫条件下的潜在功能。此外,我们还介绍并讨论了作物中 lncRNA 的研究。最后,我们提出了对植物育种可能重要的未来研究的路径展望。
从软件存储库中提取的数据在软件工程研究中进行了强烈使用,以进行检查,以预测源代码中的缺陷。在我们在这一领域的研究中,通过开源项目以及工业合作伙伴的数据,我们注意到了分类问题的常规数据挖掘方法的几个缺点:(1)域专家的认可至关重要,领域专家可以提供有价值的输入,但是很难使用此反馈。(2)评估模型的质量不是计算AUC或准确性的问题。相反,有多种重要性的重要性,而难以量化权衡。此外,在我们的情况下,不能以每类级别的水平进行评估,因为它与设定盖问题共享方面。为了克服这些问题,我们采用了一种整体方法,并开发了一个规则挖掘系统,该系统简化了域专家的迭代反馈,并且可以纳入特定于领域的评估需求。系统的中心部分是一种新型的多目标,任何时间挖掘算法。该算法基于Grasp-pr meta-heuristic,但以其他几种方法的想法扩展了它。我们在工业背景下成功地应用了系统。在当前文章中,我们关注算法的描述和系统的概念。我们对可用的系统进行实现。
摘要:脱落酸(ABA)参与调控抗旱性,而吡巴克汀抗性样(PYL)蛋白被称为脱落酸受体。为了阐明水稻中脱落酸受体之一的作用,通过 CRISPR / Cas9 在水稻中诱变 OsPYL9。基于位点特异性测序筛选出缺乏任何脱落酸靶标和 T-DNA 的纯合和杂合突变体植物,并用于形态生理学、分子和蛋白质组学分析。在胁迫条件下,突变株似乎积累了更高的脱落酸、抗氧化活性、叶绿素含量、叶片角质层蜡质和存活率,而丙二醛水平、气孔导度、蒸腾速率和维管束则较低。蛋白质组学分析发现总共有 324 种差异表达蛋白 (DEP),其中 184 种和 140 种分别上调和下调。OsPYL9 突变体在干旱和水分充足的田间条件下均表现出谷物产量增加。大多数与昼夜节律、干旱反应和活性氧有关的 DEP 在突变体植物中上调。京都基因和基因组百科全书 (KEGG) 分析显示 DEP 仅参与昼夜节律,基因本体论 (GO) 分析表明大多数 DEP 参与对非生物刺激的反应以及脱落酸激活的信号通路。蛋白质 GIGANTEA、Adagio 样和伪反应调节蛋白在蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 网络中表现出更高的相互作用。因此,总体结果表明CRISPR / Cas9产生的OsPYL9突变体具有提高水稻抗旱性和产量的潜力。此外,全局蛋白质组分析为水稻抗旱的分子机制提供了新的潜在生物标记和理解。
高通量基因筛选是一种强大的方法,可用于在全基因组范围内研究基因功能并识别对某些压力负责的基因。在这里,我们开发了一种 piggyBac 策略,可将汇集的 sgRNA 文库稳定地递送到细胞系中。我们使用这种策略在家蚕细胞中进行基于全基因组成簇的规律间隔短回文重复技术 (CRISPR)-Cas9 的筛选。我们首先构建了一个包含 94,000 个 sgRNA 的单向导 RNA (sgRNA) 文库,该文库靶向 16,571 个蛋白质编码基因。然后,我们使用 piggyBac 转座子在 BmE 细胞中生成敲除集合。我们确定了 1006 个在正常生长条件下对细胞生存至关重要的基因。在已确定的基因中,82.4%(829 个基因)与七种动物物种中的必需基因同源。我们还确定了 838 个基因,它们的缺失促进了细胞生长。接下来,我们分别使用温度和杆状病毒对生物或非生物胁迫进行了针对特定环境的阳性筛选,从每个筛选中确定了几个关键基因和途径。总之,我们的结果为家蚕基因组的功能注释和解释导致各种条件的关键基因提供了一个新颖而通用的平台。这项研究还展示了在非模式生物中进行全基因组 CRISPR 筛选的有效性、实用性和便利性。
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。
摘要:干旱、盐度和极端温度等非生物胁迫是全球农作物生产力的主要限制因素,预计气候变化将加剧这些因素。活性氧 (ROS) 的过量产生是许多非生物胁迫的常见后果。抗坏血酸,也称为维生素 C,是植物细胞中最丰富的水溶性抗氧化剂,可以直接作为 ROS 清除剂对抗氧化应激,或通过抗坏血酸-谷胱甘肽循环(植物细胞中的主要抗氧化系统)对抗氧化应激。因此,通过工程改造具有增强抗坏血酸浓度的作物有可能促进广泛的非生物胁迫耐受性。已经采用了三种不同的策略来增加植物中的抗坏血酸浓度:(i) 增加生物合成,(ii) 增强循环,或 (iii) 调节调节因子。在这里,我们回顾了植物中抗坏血酸生物合成、循环和调节的遗传途径,包括迄今为止用于增加模型和作物物种中抗坏血酸浓度的所有代谢工程策略的总结。然后,我们重点介绍利用基因组编辑工具来增加作物中抗坏血酸浓度的非转基因策略,例如编辑控制 GDP-L-半乳糖磷酸化酶基因翻译的高度保守的上游开放阅读框。
全球变暖、干旱、洪水和其他极端事件等气候变化的影响对全球作物生产构成了严峻挑战。油菜对油料产业的贡献使其成为国际贸易和农业经济的重要组成部分。这种作物遭受的多种非生物胁迫越来越多,导致农业经济损失,因此,让油菜作物在同时面临多种非生物胁迫时具有生存和维持产量的能力至关重要。为了更好地了解压力感知机制,需要分析多种压力响应基因和其他调控元件(如非编码 RNA)的调控途径。然而,我们对这些途径及其在油菜中的相互作用的理解还远未完成。本综述概述了目前对压力响应基因及其在赋予油菜多种压力耐受性方面的作用的了解。通过组学数据挖掘分析网络串扰现在使得揭示植物压力感知和信号传导所需的潜在复杂性成为可能。本文还讨论了新型生物技术方法,例如无转基因基因组编辑和利用纳米粒子作为基因传递工具。这些方法有助于为开发具有更少监管限制的、能够抵御气候变化的油菜品种提供解决方案。本文还强调了合成生物学通过微调应激调节元件来设计和修改网络的潜在能力,以适应植物对应激的适应。