Citarea metadatelor

Conținut principal

Autor (i): Martina JuraniÄ 1, Dilrukshi SK Nagahatenna 1, Rigel Salinas-Gamboa 2, Melanie L. Hand 1, Nidia Sánchez-León 2, Weng Herng Leong 1, Tracy How 1, Natalia Bazanova 1, Andrew Spriggs 3, Jean -Philippe Vielle-Calzada 2 și Anna MG Koltunow 1.4

document

Cowpea (Vigna unguiculata [L.] Walp.), O cultură de leguminoase din cereale originare din Africa, îmbunătățește fertilitatea solului datorită capacității sale de a fixa azotul atmosferic. Este o cultură de subzistență care oferă proteine ​​dietetice de înaltă calitate și calorii pentru peste 200 de milioane de oameni [2]. Creșterea randamentului și a calității semințelor de găină rămâne o prioritate ridicată în programele de creștere, care se concentrează pe toleranța crescută la secetă și pe maturitatea timpurie a cerealelor [7, 15, 24]. Majoritatea genotipurilor de boabe sunt extrem de sensibile la Maruca vitrata, un borer de păstăi care devastează randamentele culturilor și germoplasma rezistentă în mod natural nu a fost identificată. Soiurile de cowpea rezistente la Maruca care conțin gena Bacillus thuringiensis (BT) au fost dezvoltate acum pentru producția agricolă nigeriană, oferind o platformă transgenică pentru îmbunătățirea culturilor de cowpea [1].

Generația de soiuri de cowpea rezistente la Maruca a folosit un protocol de transformare intensiv în muncă, cu eficiență scăzută, cu o frecvență de regenerare mai mică de 1% [35]. Cowpea, ca și alte leguminoase, este relativ recalcitrant față de transformare. Eficiența de transformare a găunului a crescut recent [8]. Resursele nou dezvoltate ale genomului și transcriptomului, în combinație cu editarea genei CRISPR/Cas9, pot sprijini progresia programelor de îmbunătățire varietală [17, 26, 40]. Editarea genelor, împreună cu metoda de transformare cu eficiență scăzută, au descoperit cu succes rolurile a două gene H3 ale histonei centromerice de cowpea [19]. Cowpea are un timp de generație de până la 14 săptămâni sau mai mult, în funcție de soi, există informații limitate cu privire la eficiența vectorilor de editare a genelor pentru cowpea și ghidurile țintă proiectate necesită teste pentru eficiență. Un test tranzitoriu pentru testarea rapidă a expresiei genetice și a constructelor de editare a genei ar putea accelera îmbunătățirea culturilor de leguminoase și leguminoase conexe, care pot prezenta, de asemenea, timpuri de generație lungi.

Sistemele de testare a transformării tranzitorii care utilizează protoplast și/sau infiltrare cu Agrobacterium (Agro) reprezintă o alternativă eficientă pentru testarea rapidă a expresiei genice la specii cu cicluri de viață lungi sau care sunt recalcitrante la transformarea stabilă. Strategia a fost utilizată cu succes diferit în mai multe specii de leguminoase, inclusiv, Phaseolus vulgaris [31, 44], Lotus japonicus, soia [44] și Medicago trunculata [34]. Până în prezent, nu au existat rapoarte de testare a constructelor CRISPR/Cas9 în teste tranzitorii de leguminoase. Editarea genetică mediată CRISPR/Cas9 a fost desfășurată cu succes prin transformarea rădăcinii păroase a cowpea [21], soia [6, 43] și Medicago trunculata [29]. Avantajul cheie al testelor tranzitorii asupra transformării rădăcinii păroase este că rezultatele experimentale pot fi generate rapid.

Obiectivul nostru pe termen lung este de a modifica reproducerea coajei de la un mod sexual la unul asexual pentru a permite fermierilor africani mici să economisească din punct de vedere economic sămânță hibridă de cowpere pentru plantare [9]. Un pas către sinteza hibrizilor asexuali necesită meioză tehnică, astfel încât să semene cu mitoza în timpul formării gametilor masculi și feminini. Acest fenotip, denumit Mitoză în loc de Meioză (MiMe), poate fi realizat în Arabidopsis prin mutageneza combinată a genelor specifice ale meiozei, de exemplu, SPO11-1, REC8 și OSD1. Mutația SPO11 - 1 afectează.

Asta e o previzualizare. Obțineți textul integral prin școala sau biblioteca publică.