Mutation of MsSPL8 Alleles via CRISPR/Cas9-Mediated Genome Editing Leads to Superior Abiotic Stress Resiliency and Distinct Morphological Alterations in Alfalfa
Notice bibliographique
Résumé
Increase in demand for meat, milk and their products is expected to escalate considerably in coming years due to our ever-expanding population. While increases in forage crop production will therefore be a necessity to meet demand, our ability to attain high levels of forage crop productivity is likely to be constrained by typical environmental pressures such as drought and salinity due to climate change. Alfalfa (Medicago sativa L.) is one of the world’s most widely grown forage species, with a cropping area of over 30 million hectares worldwide. As such, there is a critical need to exploit advanced molecular breeding technologies in this species with the aim of rapidly developing alfalfa cultivars with improved biomass, as well as resiliency to various types of abiotic stress. It has been shown previously that the RNAi-mediated down-regulation of the miRNA156 target gene, SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE8 (MsSPL8), enhances biomass production, as well as drought and salinity tolerance, in alfalfa. However, due to negative public perception and regulatory constraints surrounding the use of transgenic crops, it remains a challenge to implement such a crop in growers’ fields. CRISPR/Cas9-based genome editing provides an alternative breeding tool that yields germplasm bearing a mutation that is fundamentally identical to those achieved using conventional breeding approaches such as chemical mutagenesis, and the resulting plants can be made transgene-free in a straightforward manner. In this study, we successfully targeted MsSPL8 alleles using this technology in alfalfa, and isolated genotypes with mutations in approximately 25%, 50% and 75% of MsSPL8 alleles, respectively, in this tetraploid species. Furthermore, enhanced drought and salinity resistance, along with distinct morphological alterations including early flowering and reductions in internode length, were noted in the first generation of edited genotypes, which suggests that CRISPR/Cas9 can provide an effective breeding tool in alfalfa.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».