Optimized methods for random and targeted mutagenesis in field pea (Pisum sativum L.)
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Notice bibliographique
Résumé
Field pea is an important pulse crop for its dense nutritional profile and contribution to sustainable agricultural practices. Recently, it has received extensive attention as a potential leading source of plant-based proteins. However, the adoption of peas as a mainstream source of proteins is affected by a relatively moderate protein content, anti-nutritional factors and high levels of off-flavor components that reduce protein quality. Availability of genetic variation for desirable seed quality traits is the foundation for the sustainable development of pea varieties with improved protein content and quality. Mutagenesis has been an important tool in gene functional characterization studies and creating genetic variability for crop breeding. Large-scale mutagenesis of a crop using physical and chemical agents requires diligent selection of the mutagen and optimization of its dose to increase the frequency of mutations. In this study, we present detailed optimized protocols for physical and chemical mutagenesis of pea using gamma irradiation and ethyl methanesulfonate (EMS), respectively. Gamma radiation and EMS titration kill curves were established to identify optimal doses of the two mutagenic agents. Based on germination, survival rate and growth phenotypes, a gamma radiation dose of 225 Gy and EMS concentration of 5 mm were selected as optimal dosages for mutagenesis in field pea. The presented protocol has been modified from previously established mutagenesis protocols in other crop plants. Our results indicate that the optimal mutagen dosage is genotype dependent. CRISPR/Cas-based gene editing provides a precise and rapid method for targeted genetic manipulation in plants. With the recent success of gene editing in pea using CRISPR/Cas, this innovative technology is expected to become an integral component of the gene discovery and crop improvement toolkit in pea. Here, we describe an optimized methods for targeted mutagenesis of pea protoplasts, including mesophyll protoplast extraction, PEG-mediated transformation and gene editing of a LOX gene using CRISPR/Cas system. The general strategies and methods of mutagenesis described here provide an essential resource for mutation breeding and functional genomics studies in pea. These methods also provide a foundation for similar studies in other crops.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 découle