1 西南大学农学与生物技术学院,重庆,中国,2 重庆市块根作物生物学与遗传育种重点实验室,重庆,中国,3 农业农村部长江上游种质创新重点实验室,重庆,中国,4 教育部南方旱地农业工程研究中心,重庆,中国,5 山东大学生命科学学院自然资源部渤海生态预警与保护与修复重点实验室,青岛,6 安徽省农业科学院土壤肥料研究所(国家农业土壤质量实验站,泰和)/安徽省养分循环与耕地保护重点实验室,合肥,中国,7 沙特国王大学理学院植物学与微生物学系,利雅得,沙特阿拉伯
摘要:植物暴露于包括病原体在内的各种压力源,需要特定的环境条件引起/诱导植物性疾病。这种现象称为“疾病三角”,直接与特定的植物病因相互作用有关。只有与易感植物品种相互作用的有毒病原体会在特定的环境条件下导致疾病。这似乎很难实现,但是软腐果杆菌科(SRP)是一组具有广泛宿主范围的致病细菌。此外,在农业中经常存在的问题(由此导致的缺氧)是这组病原体的青睐状况。供水本身是由于气体交换降低而引起的植物非生物应力的重要来源。因此,植物已经进化了一种基于乙烯的系统,用于低氧感测。植物反应通过荷尔蒙变化协调,这些变化诱导了对环境条件的代谢和生理调整。湿地物种,例如大米(Oryza sativa L.)和苦乐夜(Solanum dulcamara L.),已经开发了适应性,使它们能够承受较长的氧气可用性时期。马铃薯(茄索拉姆结核)虽然能够感知和对缺氧的反应,对这种环境压力很敏感。SRP利用了这种情况,该情况响应缺氧诱导毒力因子的产生,并使用环状二甘氨酸(C-DI-GMP)。为了实现该目标,我们可以寻找野土豆和其他茄种,以寻求抗水池的抗性机制。马铃薯块茎又减少了防御能力,以防止能量,以防止活性氧和酸化的负面影响,使它们容易发生软腐病疾病。为了减少由软腐病疾病引起的损失,我们需要敏感和可靠的方法来检测病原体,以隔离感染的植物材料。但是,由于SRP在环境中的高度流行,我们还需要创造出对疾病具有更具耐药性的新马铃薯品种。马铃薯耐药性也可以通过有益的微生物来帮助,这可以诱导植物的天然防御能力,但也可以浸水。然而,大多数已知的植物 - 借氧微生物患有缺氧,植物病原体可能胜过。因此,重要的是寻找可以承受缺氧或通过改善土壤结构来承受低氧或减轻其对植物的影响的微生物。因此,考虑到环境条件的影响,本综述旨在提出马铃薯对缺氧和SRP感染的反应以及预防软腐病疾病的未来前景的关键要素。
1 IBM,“什么是人工智能(AI)?”(IBM2024)。2 NPCK, ‘What Every Potato Farmer Should Know about Late Blight and Early Blight – NPCK' (Npck.org2019) accessed 14 August 2024.3 Mayank Mishra,“卷积神经网络,解释了”(Medium27,2020年8月27日)。 4 IBM,“什么是数据集?” (www.ibm.com)。 5 IBM,“什么是深度学习?” (www.ibm.com2023)。 6 IBM,“什么是机器学习?” (IBM2023)。 7 AWS,‘什么是神经网络? AI和ML指南-AWS'(Amazon Web Services,Inc.2023)。 8 Hugo Campos和Oscar Ortiz,马铃薯农作物(Hugo Campos和Oscar Ortiz Eds,Springer International Publishing 2020) com/book/10.1007/978-3-030-28683-5>。3 Mayank Mishra,“卷积神经网络,解释了”(Medium27,2020年8月27日)。4 IBM,“什么是数据集?”(www.ibm.com)。5 IBM,“什么是深度学习?” (www.ibm.com2023)。 6 IBM,“什么是机器学习?” (IBM2023)。 7 AWS,‘什么是神经网络? AI和ML指南-AWS'(Amazon Web Services,Inc.2023)。 8 Hugo Campos和Oscar Ortiz,马铃薯农作物(Hugo Campos和Oscar Ortiz Eds,Springer International Publishing 2020) com/book/10.1007/978-3-030-28683-5>。5 IBM,“什么是深度学习?”(www.ibm.com2023)。6 IBM,“什么是机器学习?”(IBM2023)。7 AWS,‘什么是神经网络?AI和ML指南-AWS'(Amazon Web Services,Inc.2023)。8 Hugo Campos和Oscar Ortiz,马铃薯农作物(Hugo Campos和Oscar Ortiz Eds,Springer International Publishing 2020) com/book/10.1007/978-3-030-28683-5>。com/book/10.1007/978-3-030-28683-5>。
马铃薯是全球产量最大的非谷类粮食作物,产量高、营养价值高,是谷类作物的重要替代作物,在粮食安全中发挥着重要作用。CRISPR/Cas(成簇的规律间隔的短回文重复序列/CRISPR-associated)系统具有操作简便、效率高、成本低等优点,在马铃薯育种中显示出巨大的应用潜力。本文对CRISPR/Cas系统的作用机制、衍生类型以及CRISPR/Cas系统在改良马铃薯品质、抗性、克服马铃薯自交不亲和性等方面的应用进行了详细综述,同时对CRISPR/Cas系统在未来马铃薯产业发展中的应用进行了分析和展望。
谷物、块茎、块根、豆类和其他作物产品中的丙烯酰胺已经成为食品行业的一个难题。本文回顾了丙烯酰胺是如何主要由游离天冬酰胺和还原糖形成的,前体浓度与丙烯酰胺形成之间的关系,以及遵守日益严格的法规的挑战。本文评估了在降低食品中丙烯酰胺含量方面取得的进展,以及处理可能因植物对营养、疾病和冷藏的反应而高度可变的原材料的难度。在涵盖丙烯酰胺、作物生物技术和作物保护的监管背景下,本文评估了植物育种和生物技术提供低丙烯酰胺品种的潜力。
Anzalone AV、Randolph PB、Davis JR、Sousa AA、Koblan LW、Levy JM、Chen PJ、Wilson C、Newby GA、Raguram A 等人 (2019) 无需双链断裂或供体 DNA 的搜索和替换基因组编辑。Nature 576:149–157 Bastet A、Zafirov D、Giovinazzo N、Guyon-Debast A、Nogué F、Robaglia C、Gallois JL (2019) 通过 CRISPR-Cas9 碱基编辑模拟 eIF4E 中的天然多态性与对马铃薯病毒的抗性有关。Plant Biotechnol J 17:1736–1750 Butt H、Rao GS、Sedeek K、Aman R、Kamel R、Mahfouz M 通过水稻中的 prime 编辑实现除草剂抗性工程化。Plant Biotechnology Journal。 doi: 10.1111/pbi.13399 Fauser F, Schiml S, Puchta H (2014) 基于 CRISPR/Cas 的核酸酶和切口酶均可有效用于拟南芥的基因组工程。Plant J 79 : 348–359 Henikoff S, Comai L (2003) 植物功能基因组学的单核苷酸突变。Annual Review of Plant Biology 54 : 375–401 Hua K, Jiang Y, Tao X, Zhu JK 利用 prime editing 系统对水稻进行精准基因组工程。Plant Biotechnology Journal。doi: 10.1111/pbi.13395 Huang TK, Puchta H (2019) CRISPR/Cas 介导的植物基因打靶:同源重组终于迎来转机。 Plant Cell Rep 38 : 443–453 Li H, Li J, Chen J, Yan L, Xia L (2020) 通过 Prime Editing 对水稻外源和内源基因的精确修改。Molecular Plant 13 : 671–674 Lin Q, Zong Y, Xue C, Wang S, Jin S, Zhu Z, Wang Y, Anzalone AV, Raguram A, Doman JL 等人 (2020) 水稻和小麦的 Prime 基因组编辑。Nat Biotechnol 38 : 582–585 Mishra R, Joshi RK, Zhao K (2020) 作物中的碱基编辑:当前进展、局限性和未来影响。 Plant Biotechnol J 18 : 20–31 Sevestre F, Facon M, Wattebled F, Szydlowski N (2020) 促进马铃薯基因编辑:Solanum tuberosum L. cv. Desiree 基因组的单核苷酸多态性 (SNP) 图谱。Sci Rep 10 : 2045
该项目的主要目标是协助在家庭层面建立有效且熟练的马铃薯储存系统。作为数字化过程的一部分,需要采取以下行动:通过建立移动实验室开展强有力的现场监测活动,为实现这一目标培训人力资源以提高他们的技能,组织讲习班、研讨会和集会,在普通民众中提高马铃薯保存意识,在电子和印刷媒体上做广告,设立永久数字化广告牌,对食品管理组织和马铃薯商人进行例行监测,防止马铃薯受到污染,数字化检查系统并形成在线投诉管理系统,为马铃薯检查员、马铃薯商人和马铃薯商业组织建立数据库,为与马铃薯加工、储存、出口和马铃薯业务相关的人员提供培训。
该供应链中最大的FLW体积发生在处理设施。在这项研究中,这代表了进入设施的原始体积的21-38%,这一范围来自不同的测量方法。flw是由于产品不符合规格(例如,黑点),丢弃的果皮,批次失败的质量控制检查,严格的食品安全措施以及运营和设备效率低下。最大的废物类别是“湿”,它是通过烹饪土豆的过程阶段产生的。“冷冻”废物是指冷冻后丢弃的产品,包括包装物品。该设施中近95%的废物作为牛饲料出售。
ndia是世界第二大土豆生产者。种子是马铃薯种植中最重要的输入。高种子速率(2.5-3.0 t/ha),低繁殖率,进行性病毒变性,存储和运输是该国马铃薯种子生产的主要问题。马铃薯种子仅占马铃薯总生产成本的40-50%,而且大量可食用的食物被作为马铃薯种子重新放回土壤中。由于缓慢的乘法率和由于变性而频繁替代种子,因此延迟了新的改进品种延迟到农民领域的延迟。为了避免这些问题,马铃薯研究人员正在持续努力开发创新的技术,以快速繁殖最初的健康育种者在释放品种中的种子,以满足我们国家的需求。自1900年代初以来,在全球范围内,马铃薯种子生产方法的一种范式转移。世界上主要的马铃薯生产商已经从常规的高科技种子生产系统转移,以提高种子质量并增强种子繁殖率。