Most conventional and modern crop-improvement methods exploit natural or artificially induced genetic variations and require laborious characterization of the progenies of multiple generations derived from time-consum...Most conventional and modern crop-improvement methods exploit natural or artificially induced genetic variations and require laborious characterization of the progenies of multiple generations derived from time-consuming genetic crosses.Genome-editing systems,in contrast,provide the means to rapidly modify genomes in a precise and predictable way,making it possible to introduce improvements directly into elite varieties.Here,we describe the range of applications available to agricultural researchers using existing genome-editing tools.In addition to providing examples of genome-editing applications in crop breeding,we discuss the technical and social challenges faced by breeders using genome-editing tools for crop improvement.展开更多
花棒(Hedysarum scoparium Fish. Et Mey.),又名细枝岩黄耆,沙漠中豆科大灌木,固沙先锋植物,种子可食,嫩枝叶是优良饲草,对沙区生态建设与绿色发展具有重要意义。生理生态学研究揭示了花棒对沙漠环境的适应性机理,为其固沙造林和引种驯...花棒(Hedysarum scoparium Fish. Et Mey.),又名细枝岩黄耆,沙漠中豆科大灌木,固沙先锋植物,种子可食,嫩枝叶是优良饲草,对沙区生态建设与绿色发展具有重要意义。生理生态学研究揭示了花棒对沙漠环境的适应性机理,为其固沙造林和引种驯化提供了理论依据。近年来,花棒生理生态学研究取得了较大进展,在种子萌发方面,探明了果荚对"部分休眠"的物理限制作用、萌发所需环境条件、飞播及育苗的最佳时间;在生长发育发面,揭示了生长发育规律、繁殖策略、根际微生物及根瘤菌的促生作用;在耐逆性方面,发现了耐风蚀沙埋独特的克隆生长构型、C_4途径生化亚型、耐旱光合生理及水分关系;在固沙造林方面,根据其生理生态学基础,提出了不同区域的合理布局和适宜密度,建立了固沙造林的成功案例。然而,花棒造林还存在一些问题,如耐盐性不够强、有病虫危害、易烂根等。针对这些问题,需要开展相应的生理机制和遗传育种研究,建立种质资源库,培育耐盐抗病虫害品种。花棒生理生态学进一步研究:比较不同沙区花棒的代谢组、转录组、基因组等组学特征,结合地理学和分子遗传学分析,揭示花棒在我国沙漠的进化历程。此外,花棒在沙区畜牧业、城镇园林绿化、食品与食用油等方面的开发利用研究亦具有广阔前景。展开更多
CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,规律间隔的成簇短回文重复序列)/Cas9(CRISPR-associated protein 9,CRISPR相关蛋白9)系统是一种强大的基因编辑工具,因其成本低、可操作性强、编辑效率高等优点,已...CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,规律间隔的成簇短回文重复序列)/Cas9(CRISPR-associated protein 9,CRISPR相关蛋白9)系统是一种强大的基因编辑工具,因其成本低、可操作性强、编辑效率高等优点,已被大量应用于农作物改良中。文章综述了CRISPR基因编辑系统的发现、分类、作用机制以及CRISPR/Cas9在农作物改良上的应用,并展望其未来的发展前景。展开更多
文摘Most conventional and modern crop-improvement methods exploit natural or artificially induced genetic variations and require laborious characterization of the progenies of multiple generations derived from time-consuming genetic crosses.Genome-editing systems,in contrast,provide the means to rapidly modify genomes in a precise and predictable way,making it possible to introduce improvements directly into elite varieties.Here,we describe the range of applications available to agricultural researchers using existing genome-editing tools.In addition to providing examples of genome-editing applications in crop breeding,we discuss the technical and social challenges faced by breeders using genome-editing tools for crop improvement.
文摘花棒(Hedysarum scoparium Fish. Et Mey.),又名细枝岩黄耆,沙漠中豆科大灌木,固沙先锋植物,种子可食,嫩枝叶是优良饲草,对沙区生态建设与绿色发展具有重要意义。生理生态学研究揭示了花棒对沙漠环境的适应性机理,为其固沙造林和引种驯化提供了理论依据。近年来,花棒生理生态学研究取得了较大进展,在种子萌发方面,探明了果荚对"部分休眠"的物理限制作用、萌发所需环境条件、飞播及育苗的最佳时间;在生长发育发面,揭示了生长发育规律、繁殖策略、根际微生物及根瘤菌的促生作用;在耐逆性方面,发现了耐风蚀沙埋独特的克隆生长构型、C_4途径生化亚型、耐旱光合生理及水分关系;在固沙造林方面,根据其生理生态学基础,提出了不同区域的合理布局和适宜密度,建立了固沙造林的成功案例。然而,花棒造林还存在一些问题,如耐盐性不够强、有病虫危害、易烂根等。针对这些问题,需要开展相应的生理机制和遗传育种研究,建立种质资源库,培育耐盐抗病虫害品种。花棒生理生态学进一步研究:比较不同沙区花棒的代谢组、转录组、基因组等组学特征,结合地理学和分子遗传学分析,揭示花棒在我国沙漠的进化历程。此外,花棒在沙区畜牧业、城镇园林绿化、食品与食用油等方面的开发利用研究亦具有广阔前景。
文摘CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,规律间隔的成簇短回文重复序列)/Cas9(CRISPR-associated protein 9,CRISPR相关蛋白9)系统是一种强大的基因编辑工具,因其成本低、可操作性强、编辑效率高等优点,已被大量应用于农作物改良中。文章综述了CRISPR基因编辑系统的发现、分类、作用机制以及CRISPR/Cas9在农作物改良上的应用,并展望其未来的发展前景。
