Gen Editing Ushers a New Era for Pasture Grasses in Arid Climates
Kuzey Amerika'nın geniş çaplı su kaynaklarına karşı, uzun süreli kontraseptiflere karşı baskı yapan, su kıtlığı, genetik olarak daha düşük maliyetli ve hızlı bir şekilde üretime dayalı olarak, genetik olarak daha düşük maliyetli olan genetik sistemlere karşı olan genetik çeşitliliğin daha düşük maliyetli hale getirilmesi için en düşük maliyetli yöntemlere sahip.
Gen Editing Teknolojisinin İnceliğini Anlayın
Gen düzenlemenin geçmiş çim gelişimini nasıl dönüştürdüğünü takdir etmek için, alt mekanizmayı anlamak önemlidir. Gen editing, belirli bir organizmanın DNA'sına hedeflenmiş değişiklikleri sunan bir dizi teknike atıfta bulunur. rastgele mutagenesis veya transgenez (başka bir yerde yabancı DNA eklenmektedir), gen düzenleme, belirli genetik değişiklikleri oluşturmak için sağlar, örneğin, kondüktör veya nükleotidlerin yerini önceden belirlenmiş yerlere kadar değiştirir.
CRISPR-Cas9: En Wide olarak Kullanılan Tool
CRISPR-Cas9 sistemi, bir bakteri bağışıklık mekanizmasından adapte edilmiş, bitki gen düzenlemesinin kesin genomik yeri haline geldi: Hücrenin kendi onarım makineleriyle daha sonra moleküler scissors olarak hareket eden bir kılavuz RNA.
Diğer Gen-Editing Approaches
CRISPR-Cas9 alanı daha önce işletmede kullanılıyor olsa da, TALEN ve ZFNs gibi diğer platformlar, RNA'dan ziyade protein bazlı DNA'lara güveniyor, onları bazen çim genomlarında yaygın olarak sıralarken avantaj sağlıyordu.
Drought Tolerance'in Mekanikleri: Genler Hedefleniyor
Çimlere toleransı tek bir özellik değildir, ancak fizyolojik, biyokimyasal ve gelişimsel cevaplar kompleks bir ağdır. Gen-editing stratejileri genellikle bu a Adaptasyon yollarının bir veya daha fazlasını geliştirmek için odaklanır. Araştırmacıların dayanıklılık için nasıl mühendisliği olduğunu anlamak.
Dehidrasyon-Responsive Element Binding (DREB) Gens
Bu proteinler, transkript faktörlerinin aileleri, DREB1 veya DREB2 çeşitlerini kullanan genlerin daha uzun vadede, daha güçlü ve küçük ölçekli sinerjilerin ifadelerini artırmak için göstermiştir.
Abscidc Acid (ABA) Signaling Pathway
ABA, stres sırasında su korumayı önemli bir bitki hormonudur. su sınırlandığında, ABA, paktları azaltır ve koruyucu genlerin ifadesini yapar. Editing key nodes in ABA sinyalleme ağı – örneğin, 0PYR/PYL/RCAR[D)) ABA, PP2Cphosa, transpiyonları azaltır ve OKT:2[Döndergiler için bazı hataları değiştirebilir:2[Dönderler)[Dönderler.
Kök Mimari ve Su Uptake
Daha derin, daha fazla dallanmış kök sistemi, geçmişteki en etkili kuraklıktan yoksun olan stratejilerden biridir.Sekse göre, elongasyon ve dallama gibi - aynı şekilde değiştirilebilir:0)D DeepRO1)) ve bahiagras gibi çeşitli ipuçları.
Cutüler Formlar ve Su Retention
Bitki kesik, bir balmumu tabaka örtüsü ve kökler, su kaybına karşı ilk bariyer olarak hareket eder.(D1[DD) - çoklu çimli türlerde, artan kesmeler ile ilişkili olarak, CER3[D:3)) ve KAYNAKLAR: 5 )-Bu tür incelenmelerin ardından yapılan bu türdeki incelenmelerin düzeltilmesine yönelik olarak incelenen süreler için, yüksek çözünürlükte bulunan ve incelenenler için kullanılan incelenenler için, yüksek çözünürlükte bulunanlar tarafından kontrol edilir.
Pasture Grass Türlerindeki Araştırma ve Vaka Çalışmaları
Bermudagrass ([Dönt:0)Cynodon dactylon[Dönem: 1)
Bermudagrass, Georgia ve Noble Research Enstitüsü'ndeki en yaygın olarak eklenmiş sıcak mevsimlerden biridir.Dörtücük büyüme oranlarına sahip değildir.[Dördüncü sezon boyunca).CdDREB2Aexpress) ve DÖRTÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜCÜŞÜNCÜCÜSÜŞÜNCÜŞÜNCÜCÜSÜSÜSÜŞÜNÜŞÜNCÜSÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ
Uzun Fescue ([[DÜ:0)Lolium arundinaceum[Dönemli 1)
Uzun fescue, ABD geçiş bölgesinde ve Avrupa'nın bazı bölgelerindeki soğuk bir düşüşe yol açıyor. Doğal olarak endophytik mantar ()Epichloë coenophiala[DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD) bazı stres toleransı sağlıyor, ancak kuraklık Yeni Zelanda'da araştırmacılar tarafından yönetilen büyük bir kısıtlama olarak görülüyor.
Perennial Ryegrass ([Dönt:0)Lolium perenne[Düz 1: 1)
Perennial ryegras, AgResearch (Yeni Zelanda) ve Çevre Araştırması (UK) gibi son derece incelenen bölgelerin arka kemiğidir.[Dönemli ve kalıcılık, kuraklık toleransı gecikmeleri ve auxin taşıyıcısı, [[Düzükler) ve Auxin taşıyıcısı, [Yeni Zelanda'da)) ve DÖRÜŞÜNCÜŞÜNCÜDÜŞÜNÜCÜDÜSÜye Olmayanlar için, 1.
Tarım ve Çevre Faydaları
Stabilized Forage Production
Konsülatif geçmiş otların en doğrudan yararı, uzun yıllar boyunca yapılan parasal getiriler için daha tutarlıdır.Geçmiş tarım ürünlerine güvenen hayvan ürünleri için, orta kuraklık sırasında 20-30% verim artışı, hayvan vücudunun durumunu korumak ve ağırlığa sahip olmak için önemli ölçüde önemli ölçüde önemli ölçüde önemli ölçüde önemli ölçüde düşük maliyetlidir.
Azaltılmış Irrigation Talepleri
Özellikle Batı ABD ve Orta Asya gibi su ürünleri için% 20-30 daha az su gerektiren otlar, mevsim başına 600-1.000 mm su uygularlar.
Geliştirilmiş Soil Health ve Karbon Sequestration
Derin, daha geniş kök sistemleri, kuraklık-tolerance düzenlemesinde yaygın bir hedeftir ve bu hizmette organik madde girişi artırır, yapıyı geliştirir, su infiltrasyonunu ve karbon depolamasını sağlar. Pasture çimleri, yıllık büyüme alışkanlıklarını kullanarak, zaten 1–3 tonluk bir toprak karbonu inşa edebilir.
Hayvan Beslenme ve Refah
Drought-stressed çimler genellikle daha düşük ham protein ve sindirime sahiptir, bu da taşıma, çiftlikte süt üretimini azaltabilir veya pahalı takviyelerinde daha yüksek beslenme kalitesini koruyan hatların belirlenmesine yardımcı olur.
Meydanlar ve Etik Bakışlar
Unintended Genetic Changes
CRISPR-Cas9'un yüksek spesifikitesi ile bile, hedef dışı düzenlemeler meydana gelebilir. Örneğin, bu genellikle nadir ve dikkatli kılavuz RNA tasarımı ve yüksek sadakatli Cas9 varyantlarının kullanımı ile en aza indirmek için en aza indirmeli ve bu zararlı etkiler genellikle AB'de büyük, poliploid genomlar (tall fescue is hexaploid, örneğin), risk sıfır değildir. Araştırmacılar sadece beklenen değişiklikleri sunmak için tam olarak sıra dışı hatları sıra dışıyor ve zararlı etkilerden yoksundur.
Ekolojik Kaçış ve Gen Akışı
Çevreye serbest bırakıldıktan sonra, gen-edited çimler potansiyel olarak vahşi akrabalarıyla dolu olabilir. Bu, doğal ekosistemleri bozan birçok çim türü için kökenin merkezlerinde belirli bir endişedir, örneğin, Akdeniz havzası için ya da Doğu Afrika'nın arınmış türleri veya fiziksel izolasyonu, genetik olarak ortaya çıkar.
Düzenleme ve Pazar Erişimi
Gen-edited bitkilerine yönelik küresel düzenleyici tutumlar parçalanmış durumda. Amerika Birleşik Devletleri, Arjantin, Kanada, Japonya ve Brezilya, Avrupa'nın geçmiş araştırmalarında normal bir şekilde gelişmeyi hak eden bir çerçeveye tabi olmalıdır.Uluslararası tohum şirketleri ve araştırma kurumları için, bu yama işi, 2018 yılında Avrupa Birliği Adalet Divanı, çok sayıda düzenleyicinin aynı katı düzenlemelere tabi olması gerektiği konusunda karar verdi.
Kamu Kabul ve Şeffaflık
Gıda ürünlerinin içindeki gen düzenleme algısı yaygın olarak değişir. Bazıları, geleneksel yetiştirmenin doğal bir uzantısı olarak görürken, diğerleri GMOs ile eşitlenir.Sonure çimleri için doğrudan insanlar tarafından tüketilmemektedir (ama daha yüksek olan hayvancılıkları beslemek yerine, kabul edilebilir) AB ve Çin gibi önemli pazarlara yönelik iletişim garanti edilmez, düzenleme ve beton yararlarının (gerekli) çok daha az dışsal olmayan ifadeler de dahil olmak üzere, uluslararası tohumlar için gönüllü kurallar geliştirir.
Future: Gen Editing Gen Editing Other Innovations ile Combing
İleriye bakıldığında, en etkili gelişmeler muhtemelen diğer aletler ve uygulamalarla gen düzenlemesini entegre edecektir. Örneğin:
- [FONT:0)Gene düzenleme + hassas üreme: Edits, çoklu özellikleri hızla dökmek için işaretli seçim ve hız yetiştiriciliği ile birleştirilebilir (dövücüler, zararlı direnç, gelişmiş sindirilebilirlik) elit külotlar.
- [FONT=0)Gene editing + mikrobiyome mühendisliği:[Dönetici] Son araştırma büyücüghum'da ve maize, kök exudateslerin bu etkiyi artırabileceği zemin mikrobiyomunu şekillendirebileceğini göstermiştir.
- [FONT:0)Gene editing + dijital tarım: Uydu görüntü ve alan sensörleri tam olarak ne zaman ve kuraklık stresi meydana geldiğinde tanımlanabilir. Belirli mikrolimlere uygun olarak tasarlanmış olan genetik türleri alt alanda kullanılabilecek.
- [FONT:0)Gene editing + roman yönetimi:[Dönem: 1] Örneğin, şiddetli defoliasyondan hızla geri dönmek için tasarlanmış çimler, yüksek çözünürlükte, kısa süreli rotasyonlar gibi adaptif bir strateji sağlayabilir.
Araştırma aynı zamanda ısı ve tuz toleransı için düzenlemeye genişletilir, çünkü birçok kuraklık yanlısı bölge de toprak salımı ve yükselen sıcaklıklarla karşı karşıya kalır. CRISPR multiplexing (bir zamanlar birkaç gen hedefleme) zaten model çimlerde test edilir ve muhtemelen önümüzdeki on yıl içinde rutin hale gelecektir.
Sonuç: İklim-Smart Tarım için Eleştirel Bir Araç
Gene editing, kuraklık için gümüş bir mermi değil, aynı zamanda ses su yönetimi ve dayanıklı tarım sistemlerinin yerini alabilir. Ancak, tarım arazileri ile ilgili en güçlü faydalanıcılardan biri sunuyor: laboratuvarda doğal seçimi hızlandırma yeteneği, tam olarak çimenlerin genişlemesi, düzenleyici çerçevelerin ortaya çıkması ve çiftçilerin bugün yeterince artan oranda artan oranda artan oranda yatırımlarla mücadele etmesi için çiftçilerin desteği, kırsal kesimlerdeki artışları artıracaktır.
[FONT=0]Dönemli bağlantılar: [Dönemli: [Dönemli: 1)
- [FONT:0)CRISPR-Cas9 ve DREB genleri çim kuraklığı - NCBI).
- [FONT:0)FAO: Pasture çimler ve iklim direnci).
- [[0)USDA ARS: Gene-edited Bermudagras araştırma).
- [0]Doğa Biyoteknolojisi: genom-edited ürünlerin düzenleyici statüsü).