Содержание
Селекция растений, животных и микроорганизмов
Похожие презентации:
Эндокринная система
Анатомо — физиологические особенности сердечно — сосудистой системы детей
Хронический панкреатит
Топографическая анатомия верхних конечностей
Анатомия и физиология сердца
Мышцы головы и шеи
Эхинококкоз человека
Черепно-мозговые нервы
Анатомия и физиология печени
Топографическая анатомия и оперативная хирургия таза и промежности
2. Понятие селекции
В широком смысле слова селекция как процесс
изменения домашних животных и культурных
растений, по выражению Н.И. Вавилова,
«представляет собой эволюцию, направленную
волей человека».
Селекция означает отбор для улучшения уже
существующих сортов растений, пород
животных, штаммов микроорганизмов.
3. Задачи селекции
Создание
новых пород домашних
животных и сортов культурных
растений
Улучшение ранее известных пород и
сортов
4.
Основные методы селекционной работы
методы
селекционной
работы
Скрещивание
Искусственный
отбор
родственное
неродственное
массовый
Внутрипородное
(внутрисортовое)
Межпородное
(межсортовое)
Отдаленная
гибридизация
индивидуальный
Главные центры происхождения культурных растений
6. Южноазиатский центр
Родина риса,
сахарного
тростника, многих
плодовых и
овощных.
7. Восточноазиатский центр
Родина сои проса и
множество плодовых
и овощных
культурно -около
20% мирового
разнообразия.
8. Юго-Западноазиатский центр
Родина нескольких
форм пшеницы, ржи,
бобовых, винограда.
9. Средиземноморский центр.
Родина маслин,
клевера, капусты.
10. Абиссинский центр.
Родина бананов,
сорго, твёрдых
сортов пшеницы
11. Центральноамериканский центр
Родина кукурузы,
какао, фасоли,
красного перца.
12. Индийский центр
Родина ананаса,
картофеля, хинного
дерева, томатов.
13. Селекция растений
Близко родственное
скрещивание и
самоопыление используется
для выведения «чистых
линий»
Гетерозис – гибридная сила.
Потомки от скрещивания
чистых линий превосходят
по качествам родительские
формы.
И. В. Мичурин разработал
метод отдаленной
гибридизации для получения
новых сортов
14. Селекция животных
Сельскохозяйственные
животные размножаются
только половым путем
Потомство, полученное от
одной пары
производителей невелико
Высока селекционная
ценность каждой особи
Затруднительно выведение
чистых линий, так как
животные не способны к
самооплодотворению
15. Методы селекции животных
Инбридинг
Скрещивание внутри
одной породы между
близкими
родственниками
для сохранения важных
признаков
Аутбридинг
Скрещивание различных
пород животных,
отличающихся по ряду
признаков для получения
межвидовых гибридов
Гетерозис
Получение межпородных
высокопродуктивных
гибридов
16.
Селекция микроорганизмов
Искусственный мутагенез – метод селекционной работы с
микроорганизмами
Мутагены: рентгеновские лучи, яды, радиация…
использование
микро
организмов
Синтез пищевых
добавок
Синтез БАВ
Производство
лекарств
Производство
кормов для
животных
17. Основные направления селекции микроорганизмов
Генная инженерия
Клеточная
инженерия
Биотехнология
English
Русский
Правила
Селекция растений, животных и микроорганизмов
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на
тему Селекция растений, животных и микроорганизмов.
Презентация на заданную тему содержит 16 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь
проигрывателем,
если материал оказался полезным для Вас — поделитесь им с друзьями с
помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Презентации»
Образование»
Селекция растений, животных и микроорганизмов
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1
Описание слайда:
Селекция растений, животных и микроорганизмов
Слайд 2
Описание слайда:
Селекция
Слайд 3
Описание слайда:
Центры происхождения культурных растений (по Н.
И.Вавилову)
Слайд 4
Описание слайда:
Слайд 5
Описание слайда:
Порода, сорт или штамм
— это совокупность особей одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся определёнными наследственными свойствами
Слайд 6
Описание слайда:
Слайд 7
Описание слайда:
Явление гибридной силы или гетерозис
Слайд 8
Описание слайда:
Как можно преодолеть бесплодие межвидовых гибридов?
Слайд 9
Описание слайда:
Особенности селекции животных
Слайд 10
Описание слайда:
Отдаленная гибридизация в животноводстве
Слайд 11
Описание слайда:
Слайд 12
Описание слайда:
Микробиология (от греч.
mikros — малый, bios —жизнь, logos — наука) — наука о строении и жизнедеятельности мельчайших живых существ, называемых микроорганизмами
Слайд 13
Описание слайда:
Слайд 14
Описание слайда:
Достижения генной инженерии
Слайд 15
Описание слайда:
Биоэтика — наука об этичном отношении ко всему живому, в том числе и к человеку
Слайд 16
Описание слайда:
Tags
Селекция растений, животных и микроорганизмов
Похожие презентации
Презентация успешно отправлена!
Ошибка! Введите корректный Email!
Презентации — AlphaGenes
2019
«Технологии селекции для содействия будущей роли животноводства в производстве продуктов питания (и экономических преобразованиях)», Сквозной семинар BBSRC: Будущая роль домашнего скота в производстве продуктов питания, Институт Рослина, Эдинбург, Великобритания .
«Стратегия секвенирования, импутация и предсказание генома в крупном исследовании секвенирования свиней (и др.)», Ассоциация развития животноводства и генетики, Армидейл, Австралия .
«Как геномная селекция повлияла на селекцию растений и животных», Лесной семинар по внедрению и влиянию геномной селекции для Великобритании, Институт Рослина, Эдинбург, , Великобритания .
«Стратегия использования технологии суррогатных производителей в программах животноводства», 12-я Международная конференция по морской биотехнологии, Сидзуока, , Япония.
«Сбои в селекции на основе данных приведут к пошаговым изменениям в продуктивности сельскохозяйственных культур», XXIII Международный симпозиум по генетике и селекции растений, Лаврас, Бразилия.
«Геномная селекция в животноводстве», Институт Рослина, Эдинбург, Великобритания.
«Интеграция (больших) данных, основанных на стратегиях селекции растений и животных», Научный центр растений Дональда Дэнфорта, Сент-Луис, США.
«Некоторые мысли о модернизации программ селекции растений», Genetwister Technologies B.V., Вагенинген, Нидерланды.
«БОЛЬШИЕ ДАННЫЕ для улучшения продуктивности животных в Африке», 7-я Всеафриканская конференция по животноводству, Аккра, Гана.
«Интегративное разведение для удовлетворения глобального спроса на продукты питания, топливо и волокна», посещение Университета Касселя, Эдинбург, Великобритания.
«Интеграция стратегий селекции растений и животных, управляемых (большими) данными», BASF Agriculture Solutions Belgium NV, Гент, Бельгия.
«Интегративное разведение для удовлетворения глобального спроса на продукты питания, топливо и волокна», Инаугурационная лекция, Эдинбург, Великобритания.
«Геномная селекция в программах селекции растений», Вебинар ICRISAT, Индия.
«Интеграция стратегий разведения растений и животных, основанных на (больших) данных», Школа зоотехники и пищевой инженерии Университета Сан-Паулу, Пирасунунга, SP, Бразилия.
«Карьера в академическом секторе», Британское общество зоотехники – BSAS, Эдинбург, Великобритания.
«Интеграция стратегий селекции растений и животных», NIAB EMR, Кент, Великобритания.
«Интеграция стратегий селекции растений и животных», докладчик на пленарном заседании, Встреча по геномам растений и животных, Сан-Диего, США.
«Стратегия использования технологии суррогатных быков в программах разведения скота», The Plant and Animal Genome Meeting, San Diego, USA .
«Моделирование как инструмент для изучения, оценки, понимания, оптимизации и создания программ селекции», The Plant and Animal Genome Meeting, Сан-Диего, , США .
«Sequence Enabled Pig Breeding», The Plant and Animal Genome Meeting, Сан-Диего, , США .
«Геномные данные домашнего скота и сельскохозяйственных культур», The Plant and Animal Genome Meeting, Сан-Диего, США .
«Быстрый цикл в селекции растений — каковы возможности и требования?», Gates Convening on Rapid Cycling в селекции растений, Сан-Диего, , США .
2018
«Современные программы разведения для мировой и местной экономики», Симпозиум Keystone по использованию геномного разнообразия для улучшения здоровья животных и человека, Кампала, Уганада .
«AlphaSimR — программное обеспечение для моделирования программ разведения растений и животных», ежегодное собрание Excellence In Breeding, Амстердам, Нидерланды .
«Каковы основные узкие места в существующих программах селекции растений и животных?», Семинар по предиктивной селекции, Институт Рослина, Эдинбург, UK .
«Технологии способствуют реинтеграции селекции растений и животных к их взаимной выгоде», 55 th Ежегодное собрание Бразильского общества зоотехников и 28 th Бразильский конгресс зоотехников, Гояния, Бразилия .
«Продвижение аллелей путем редактирования генома в программах животноводства», 55 -е Ежегодное собрание Бразильского общества зоотехников и 28-е -е Бразильский конгресс зоотехников, Гояния, Бразилия .
«Продвижение аллелей путем редактирования генома в программах животноводства», Университет Загреба, Хорватия .
«Стратегии использования геномной технологии в программах селекции растений», Семинар по геномной селекции пшеницы, Elves, Portugal .
«Стратегии использования геномной технологии в программах селекции растений», Международная конференция инициативы по геному хлопка, Эдинбург, Великобритания .
«Большие проблемы, большие данные — большие решения?», Симпозиум по большим данным в сельском хозяйстве, Институт Рослина, UK .
«Стратегии использования геномной технологии в программах селекции растений», Университет штата Айова, , США .
«Стратегии использования геномных технологий в животноводстве и селекции растений», Взгляды и влияние физики здоровья животных, Университет Ноттингема, UK .
«Программы селекции растений следующего поколения», Симпозиум по пионерской селекции растений, Корнельский университет, США .
«Технологии способствуют реинтеграции селекции растений и животных к их взаимной выгоде», Всемирный конгресс по генетике, применяемой в животноводстве, Окленд, Новая Зеландия .
«Продвижение аллелей путем редактирования генома в программах животноводства», семинар Newton по методам и инструментам изучения геномных данных, применяемых в животноводстве, Тепатитлан, , Мексика, .
«AlphaSimR — программное обеспечение для моделирования программ разведения растений и животных», Gates Foundation Convening, Сан-Диего, США .
«Программы селекции растений нового поколения», Селекционный клуб NCSU, Университет штата Северная Каролина, , США .
2017
«Интеграция предварительной селекции и селекции для улучшения растений», Симпозиум пионеров по селекции растений, Париж, Франция .
«Программы разведения животных нового поколения», Национальный институт биотехнологии животных, Хайдарабад, , Индия .
«Области, в которых статистические исследователи могут влиять на животноводство и растениеводство», Европейская встреча статистиков, Хельсинки, Финляндия .
«Продвижение аллелей путем редактирования генома в программах животноводства», Европейский симпозиум по генетике птицеводства, Сен-Мало, , Франция .
«Точные генетические услуги для собак: услуги для собак и владельцев собак, платформа для исследований», Vet School Away Day, Эдинбург, Великобритания.
«Продвижение аллелей путем редактирования генома в программах животноводства», Workshop On Omics Strategies Applied to Animal Science, Piracicaba, Brazil .
«Свиноводство с большим количеством данных о последовательности», Международный конгресс по воспроизводству свиней, Нуэва-Леон, Мексика .
«Свиноводство с большим количеством данных о последовательности», Национальный круглый стол свиноводов, Кентербери, UK .
2016
«Редактирование генома и будущее сельского хозяйства», ОЭСР, Париж, Франция .
«Разведение скота и сельскохозяйственных культур на основе больших данных», «Большие данные в сельском хозяйстве», Дублин, , Ирландия, .
«Решения в области селекции растений и животных для обеспечения продовольственной безопасности», День аспирантов EastBio, Эдинбург, UK .
«Программы селекции растений следующего поколения», Семинар по геномной селекции пшеницы, Вагенинген, Нидерланды .
«Продвижение аллелей путем редактирования генома в программах животноводства», Орхусский университет, Фоулум, , Дания .
«Селекция растений и животных следующего поколения», Illumina, Global Webinar .
«Программы селекции растений и животных следующего поколения», 2 nd Семинар по геномной селекции пшеницы, Рабат, Марокко .
«Программы селекции растений и животных следующего поколения», Illumina Conference, Амстердам, Нидерланды .
«Продвижение аллелей путем редактирования генома в программах животноводства», Ежегодное собрание Европейской ассоциации животноводства, Белфаст, Северная Ирландия .
«Получение выгоды от размножения миллионов животных с последовательностью», Хамар, Норвегия .
«Программы селекции растений и животных следующего поколения», University of Reading, Reading, UK .
«Получение племенных преимуществ из последовательностей миллионов животных», Международный конгресс количественной генетики, Мэдисон, Висконсин, США .
«Извлечение выгоды для разведения из последовательностей миллионов животных», Международная встреча достижений в области зоотехники, Рибейрао-Прету, Бразилия .
«Извлечение племенной выгоды из последовательностей миллионов животных», Ежегодное собрание национальных птицеводов, Сент-Луис, США .
«Извлечение пользы для разведения из последовательностей миллионов животных», The Roslin Industry Day, Edinburgh, UK .
«Получение племенных преимуществ из последовательностей миллионов животных», Эдинбургская конференция по геномике, Эдинбург, UK .
«Получение племенной пользы от последовательностей миллионов животных», Центр исследования мясных животных, Министерство сельского хозяйства США, Небраска, США .
«Программы селекции растений следующего поколения», Институт Джеймса Хаттона, Данди, Великобритания .
«Фазирование и условное исчисление в программах животноводства», Вроцлавский университет естественных наук, Польша (вебинар).
2015
«Программы селекции растений следующего поколения», Семинар по геномной селекции КГМСХИ, Монпелье, Франция .
«Программы селекции растений следующего поколения», встреча CGIAR/CIRAD по геномной селекции риса, CIRAD, Montpellier, France .
«Программы селекции растений следующего поколения», ProcGen Meeting, INRA, Orleans, Франция .
«Геномная селекция 2.0», 18-я Национальная конференция Китая по генетике и разведению животных, Наньчан, Китай .
«Получение выгоды от размножения миллионов животных с помощью последовательности», Британское общество зоотехников, Эдинбург, UK .
«Аспекты оптимизации ресурсов в программах селекции растений», Встреча по биометрии EUCARPIA, Вагенинген, Нидерланды .
«Секвенирование миллионов животных для геномной селекции 2.0», Ежегодный семинар по прогнозированию фенотипов, Институт генетики, Университет Флориды, США .
«От полного генома к точному разведению: преобразование количественных признаков в мишени для редактирования генома», Конференция по исследованиям трансгенных животных, Озеро Тахо, Калифорния, , США .
«Селекция растений и животных следующего поколения», Ежегодное собрание Общества генетиков – Разведение для производства пива, бекона и биотоплива, Эдинбург, Великобритания .
«Потенциал продвижения аллелей путем редактирования генома в программах животноводства», 5th Next Generation Genomics and Integrated Breeding for Crop Improvement, Хайдарабад, Индия .
«Секвенирование миллионов животных для геномной селекции 2.0.», Геном растений и животных XXIII, Сан-Диего, , США .
2014
«Секвенирование миллионов животных для геномной селекции 2.0», Illumina Genomics Workshop, Дублин, Ирландия .
«Селекция растений и животных нового поколения», Семинар по селекции растений KTN Biosciences, Кембридж, UK .
«Секвенирование миллионов животных для геномной селекции 2.0», Институт природных ресурсов Финляндии (MTT), Йокиойнен, Финляндия .
«Секвенирование миллионов животных для геномной селекции 2.0», Всемирный конгресс генетиков, применяемых в животноводстве, Ванкувер, Канада .
«Геномная селекция 2.
0», Испанская национальная конференция по разведению животных, Барселона, Испания .
«Разведение следующего поколения», INRA, Париж, Франция .
«Механика геномной селекции», Центр анализа генома, Норидж, Великобритания .
«Селекция следующего поколения», 4th Геномика нового поколения и интегрированная селекция для улучшения сельскохозяйственных культур, Хайдарабад, Индия .
2013
«Вменение генотипа», Норвежский университет наук о жизни, As, Норвегия .
«Импутация генотипа», Семинар MAGIC, Национальный институт сельскохозяйственной ботаники, Кембридж, UK .
«Геномный прогноз в селекции растений и данные NGS», семинар COST – Геномика в селекции растений, Хельсинки, Финляндия .
«Геномная селекция – дополнительные доказательства для обсуждения», Ежегодная встреча программы генетических ресурсов CIMMYT, Теотиукан, Мексика .
2012
«Вменение генотипа», Вагенингенский университет, Нидерланды .
«Геномная селекция: почему мы используем ее в программах селекции растений и животных», Collegio de Postgraduados, Texcoco, Mexico .
«Геномная селекция в программах селекции растений», 3rd Next Generation and Sequence Data Analysis, Hyderabad, India .
2011
«Гаплотипирование, импутация и геномная селекция», Люблянский университет, Домжале, Словения .
«Импутация генотипа в популяциях скота», INIA, Мадрид, , Испания.
«Вменение генотипа – стоимость и точность», Университет штата Айова, Эймс, Айова, США .
«Импутация генотипа», Ежегодное собрание Глобальной программы по кукурузе CIMMYT, Хайдарабад, Индия .
«Долговременная фаза для импутации и гаплотипирования», Квинслендский институт медицинских исследований, Брисбен, Австралия .
2010
«Геномная селекция: от теории к практике», CIMMYT, Texcoco, Mexico .
«Байесовский алфавит», Университет Падуи, Падуя, Италия .
«Фазирование дальнего действия», Западная больница общего профиля, Эдинбург, Великобритания .
«Долговременная фаза для импутации и гаплотипирования», Институт Рослина, UK .
Последние достижения в области геномики растений и животных выводят сельское хозяйство на новый уровень | Геномная биология
- Отчет о встрече
- Открытый доступ
- Опубликовано:
- Хамид Бейки 1 ,
- Андреа Л.
Эвелэнд 2 и - Кристофер К. Таггл 1
Эвелэнд 2 и Биология генома
том 19 , Артикул: 48 (2018)
Процитировать эту статью
4232 доступа
1 Цитаты
6 Альтметрический
Детали показателей
Abstract
Отчет о Международной конференции по геномам растений (PAG), состоявшейся в Сан-Диего, США, 13–17 января 2018 г. Крупнейшая в мире встреча по агрогеномике.
С 167 различными научными семинарами в течение 6 дней, охватывающими все основные важные для сельского хозяйства виды (а также исчезающие виды, такие как носорог и тигр), любой отчет о встрече должен быть избирательным. Здесь мы сосредоточимся на исследованиях, охватывающих сравнительный анализ, функциональную геномику и достижения в области биоинформатики; однако все постеры и информация о научных и отраслевых семинарах и докладах доступны на веб-сайте совещания (http://intlpag.org). От рекордной посещаемости PAG XXVI более 3100 ученых до широты исследований, описанных ниже, мы прогнозируем, что сельскохозяйственная геномика будет продолжать ускоряться!
Пленарные лекции на PAG XXVI демонстрируют широту и глубину геномики
Пленарные лекции влиятельных исследователей в различных областях генетики и геномики растений и животных открыли перед участниками конференции новые перспективы. Глория Коруцци (Нью-Йоркский университет, Нью-Йорк, США) рассказала о временной логике транскрипции в биологических реакциях растений.
Она обсудила, как временные изменения в функции фактора транскрипции (TF) могут раскрыть контекст того, как геномы управляют регуляторными изменениями генов. Было интересно услышать, как кратковременные взаимодействия TF в локусе-мишени (длительностью всего 10 с) могут привести к долгосрочной временной регуляции генома. Лян Донг (Университет штата Айова, Эймс, США) описал применение сельскохозяйственных сенсоров и биочипов для мониторинга роста клеток в режиме реального времени. Он объяснил, что недавно разработанные устройства могут быть использованы для создания мощной основы для высокопроизводительного точного фенотипирования растений. Эд Баклер (Служба сельскохозяйственных исследований Департамента сельского хозяйства США, Корнельский университет, Итака, США) представил свое видение «Разведения 4.0» и способов его внедрения; например, как мы можем свести наши знания о биологических системах к единому числу, которое хотят селекционеры? Он рассказал о различных подходах к раскрытию генетического потенциала сельскохозяйственных культур, таких как использование полногеномных ассоциативных исследований окружающей среды (GWAS) для выявления полезных аллелей различных местных сортов, секвенирование многих близкородственных видов для прогнозирования наиболее вредных аллелей и использование машинного обучения для моделирования TF.
предпочтения связывания и прогнозировать аллель-специфическую экспрессию внутри и между видами. Мелисса Уилсон Сайрес (Университет штата Аризона, Темпе, США) рассказала о том, как сопоставление всех последовательностей с одним эталонным геномом может привести к ошибочным результатам. Она продемонстрировала, что ее новое программное обеспечение XYalign можно использовать для решения этих предубеждений в экспериментах, связанных с полом, путем определения плоидности половых хромосом на основе данных секвенирования следующего поколения. Джей Шендур (Вашингтонский университет, Сиэтл, США) описал три примера глобального анализа развития на уровне всего организма с помощью одноклеточной (sc) РНК-seq, scATAC-seq и отслеживания клеточных линий. Для последнего он описал молекулярное отслеживание клеточных линий у рыбок данио. Для создания таких трассеров штрих-коды, содержащие десять CRISPR-Cas9сайты расщепления были вставлены в зиготы рыбок данио вместе с реагентами для редактирования. По мере развития, редактирование и повторное редактирование штрих-кодов создали иерархию сайтов, которая позволила получить клеточные линии посредством одноклеточного секвенирования клеточных популяций на более позднем этапе развития.
Он также описал использование индуцируемых конструкций CRISPR-Cas9 для отслеживания поздних клонов у рыбок данио, например, в головном мозге. В заключительном пленарном докладе Дорин Уэр (Служба сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, Лаборатория Колд-Спринг-Харбор, Колд-Спринг-Харбор, США) описала инфраструктуру, которая была создана для анализа геномов растений, особенно кукурузы, и подчеркнула необходимость для глобального сотрудничества в обмене как данными, так и инструментами биоинформатики в эпоху «больших данных». Такое сотрудничество будет продолжать достигнутый к настоящему времени исключительный прогресс в раскрытии связей между генотипической изменчивостью и фенотипической изменчивостью сельскохозяйственных растений.
Геномика животных должна стать функциональной На семинаре FAANG выступили 13 докладчиков, которые рассказали о текущем состоянии проектов FAANG в отношении крупного рогатого скота, коз, лошадей, свиней, домашней птицы, овец, водяных буйволов и лососевых.
Несколько групп представили ранний интегративный анализ множественных тканей и наборов данных с несколькими типами данных для прогнозирования функции хроматина по всему геному (Цзяньхуа Цао, Хуачжунский сельскохозяйственный университет, Ухань, Китай; Андреа Рау, Национальный институт агрономических исследований, Жуи-ан-Жоза, Франция; и Huaijun Zhou, Калифорнийский университет в Дэвисе, Дэвис, США). Аманда Дж. Чемберлен (Сельское хозяйство Виктория, Мельбурн, Австралия) сообщила о работе на молочном скоте по генетическому контролю экспрессии РНК, и она показала, что большинство локусов количественных признаков экспрессии (eQTL) находятся в том же топологически ассоциированном домене (TAD), что и их целевой ген и что TAD более информативны, чем произвольные расстояния для связывания eQTL с такими мишенями. Другие докладчики также сообщили о разработке стандартных лабораторных протоколов, стандартов метаданных и конвейеров анализа данных, которые имеют решающее значение для крупномасштабного комплексного анализа типов данных и видов.
Критическая инфраструктура уже создана, чтобы ускорить наше понимание функции генома домашних животных.
Прогресс в области глубокого полногеномного анализа позвоночных
На PAG 2018 состоялся однодневный семинар по проекту «Геном 10 K — геном позвоночных» (VGP). Под председательством Эриха Джарвиса (Рокфеллеровский университет, Нью-Йорк, США), на утренней сессии были представлены доклады о современных передовых методах и множестве новых инструментов для секвенирования и сборки геномов позвоночных, включая подробное обсуждение ценности и технологии, необходимой для точной поэтапной сборки генома. Затем участники семинара обсудили текущие проблемы и подходы для достижения первой фазы эталонной VGP, которая представляет собой секвенирование представителей всех отрядов позвоночных для достижения цели фазы 3 по последовательности генома всех 10 000 родов позвоночных и, в конечном итоге, цели фазы 4 всего ~ 66 000 видов. Во второй половине дня были представлены доклады о текущих подходах к выравниванию и аннотированию позвоночных, а на заключительном заседании были рассмотрены основные моменты получения разрешений на обмен образцами тканей через международные границы, а также планы сбора средств и публикации.
Было интересно услышать, что Фаза 1 порядкового уровня из 260 видов в значительной степени финансируется за счет краудсорсинга среди ученых. Результаты этого вдохновляющего проекта, призванного понять эволюцию и, возможно, предоставить инструменты для улучшения сохранения исчезающих видов, будут важны как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.
Повышение урожайности сельскохозяйственных культур за счет достижений в области генетики и геномики
В этом году исполняется 20 лет с момента создания Национальной инициативы по геному растений (NPGI), целью которой является продвижение улучшения сельскохозяйственных культур с помощью геномных наук. Эта инициатива в значительной степени повлияла на семинары PAG, посвященные различным аспектам биологии растений, и на них был отмечен прогресс в повышении продуктивности важных пищевых и энергетических культур за счет инноваций в технологиях геномики, высокопроизводительного фенотипирования, передовой селекции, а также сравнительной и функциональной геномики.
На семинаре по геномной селекции были представлены примеры того, как расширенные генетические и геномные ресурсы ускоряют работу по селекции сельскохозяйственных культур. Нильс Штейн (Leibniz Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung, Гатерслебен, Германия) сообщил о генотипировании и фенотипировании больших, морфологически разнообразных коллекций ячменя для выявления новых генетических вариаций, связанных с агрономическими признаками метелки и семян. Yves Vigouroux (Institut de Recherche pour le Développment, Марсель, Франция) использовал данные повторного секвенирования из 994 различных сорта африканского проса и диких образцов, чтобы получить представление об истории эволюции и одомашнивании этой африканской натуральной и очень засухоустойчивой зерновой культуры. Эти появляющиеся ресурсы могут раскрыть неиспользованный генетический потенциал для улучшения бесхозных культур.
Семинар по сравнительной геномике подчеркнул важность заимствования геномной информации по тканям, стадиям развития, естественному разнообразию и близкородственным видам, чтобы помочь определить цели для улучшения сельскохозяйственных культур.
Натан Спрингер (Университет Миннесоты, Сент-Пол, США) оценил общие и полиморфные вставки мобильных элементов (TE) между собранными de novo геномами кукурузы и влияние этой вариации на близлежащие гены. Джон Фогель (Объединенный институт генома, Уолнат-Крик, США) предположил, что геном одного растения может содержать только 50% генов вида, когда он представил Brachypodium пангеномный проект, который включал 56 независимо аннотированных сборок генома. Сравнительный эпигеномный анализ с использованием карт доступности хроматина для всего генома в тканях и видах был представлен Xiaoyu Zhang (Университет Джорджии, Афины, США) и Andrea Eveland (Центр наук о растениях Дональда Дэнфорта, Сент-Луис, США). Путем аннотирования консервативных и/или дивергентных функциональных областей генома и интеграции информативных геномных признаков (таких как сайты связывания TF, модификации гистонов, консервативные некодирующие последовательности и данные GWAS) генетические мишени для передовой селекции или точной инженерии становятся приоритетными.
Семинар NPGI США был организован крупными финансирующими организациями, чтобы поразмышлять о последних 20 летах исследований геномики растений, рассмотреть влияние финансирования на технологические достижения в области улучшения сельскохозяйственных культур, а также обсудить основные направления для решения крупных задач следующие 20 лет. Группа выдающихся исследователей в различных областях науки о растениях представила свое видение. Джо Экер (Институт Солка, Ла-Хойя, США) подчеркнул ценность глубокого интегративного геномного анализа, выполняемого с разрешением по одной клетке для моделей и видов сельскохозяйственных культур. Сьюзан Маккауч (Корнельский университет, Итака, США) выступала за использование максимального генетического разнообразия для ускорения улучшения урожая и междисциплинарного обучения. Ян Лич (Университет штата Колорадо, Форт-Коллинз, США) призвал нас думать не только о растениях и рассматривать фитобиом на системном уровне. Эрик Лайонс (Университет Аризоны, Тусон, США) обсудил необходимость подготовки к беспрецедентным объемам данных и обучению ученых, разбирающихся в вычислениях.
Семинар завершился оживленной панельной дискуссией, в которой участвовало сообщество по этим темам.
Новые инструменты, методы и ресурсы биоинформатики
Цели генетиков животных и растений амбициозны; например, одна из целей состоит в том, чтобы предсказать фенотипы, используя глубокое понимание генетических и молекулярных основ биологических процессов. Это потребует улучшения существующих инструментов, методов и ресурсов биоинформатики. Исследователи из PAG XXVI охватили широкий круг вопросов биоинформатики. Особый интерес представляет Стивен Xijin Ge (Университет штата Южная Дакота, Брукингс, США) разработал iDEP, удобное веб-приложение для исследовательского анализа данных, дифференциальной экспрессии и анализа путей данных секвенирования РНК. Ключевой особенностью iDEP является обеспечение легкого доступа ко многим мощным пакетам R/Bioconductor путем помещения их в графический интерфейс. Энтони Гринберг (Bayesic Research, Итака, США) разработал программное обеспечение для отбора проб с эффективным использованием памяти, sampleSNP, для создания репрезентативных образцов из больших наборов данных о вариациях последовательностей ДНК.
Это программное обеспечение может быть очень полезным, когда требуется быстрое тестирование конвейеров с интенсивными вычислениями. Фабио Мендес (Университет Индианы, Блумингтон, США) сообщил о стохастической модели CAFE для определения прироста и потери генов с помощью сравнительного геномного анализа. Главной особенностью этой модели была ее надежность перед лицом фрагментированных и неполных сборок. Shuhui Song (BGI, Шэньчжэнь, Китай) разработала GVM, общедоступный репозиторий данных о геномной изменчивости и ассоциации генотипов для широкого круга растений и животных. Этот удобный для пользователя репозиторий данных может быть полезен для лучшего понимания генетического разнообразия популяций и для расшифровки сложных механизмов, связанных с различными фенотипами. Жереми Бертелье (Французский исследовательский институт по эксплуатации моря, Нант, Франция) разработал новый биоинформатический конвейер PiRATE для полноразмерного обнаружения и аннотирования семейств TE в немодельных организмах.
Основным преимуществом PiRATE является его применимость к малоизученным геномам, поскольку он не зависит от банка данных известных ТЕ. Национальный центр поддержки анализа генома (Индиана, США) разработал среду облачных вычислений Jetstream. Цель Jetstream — помочь исследователям, не имеющим опыта работы с компьютерами, проводить анализ на высокопроизводительных вычислительных системах. Этот проект также помогает исследователям, заинтересованным в надежной сборке транскриптома, путем создания шаблона рабочего процесса с использованием четырех программных пакетов (Trinity, SOAP-denovo, TransABySS и VelvetOases). Элизабет Ценг (Pacific Biosciences, Менло-Парк, США) описала новое программное обеспечение IsoPhase, которое можно использовать для извлечения информации об изоформах, специфичных для аллелей, из данных долгосрочного считывания PacBio. Проверка гаплотипов, называемых IsoPhase, путем поэтапной сборки из F1 крупного рогатого скота Angus X Brahman показала потенциал этого программного обеспечения для выявления аллельного дисбаланса в экспрессии изоформ.
Haixiao Dong (Вашингтонский государственный университет, Пуллман, США) предложил байесовский метод прогнозирования производительности гибридов на основе анализа основных компонентов (PCA). Главной особенностью этого метода является его вычислительная скорость (за счет уменьшения количества SNP с использованием PCA), что является ограничивающим фактором во многих лабораториях. Йенс Кейлваген (Julius Kühn-Institut, Кведлинбург, Германия) представил расширение инструмента для предсказания генов GEMOMA, которое использует сохранение аминокислотной последовательности, сохранение положения интрона и данные секвенирования РНК для предсказания генов на основе гомологии. Этот подход может быть полезен в конвейерах аннотаций генома.
Заключение
Конференция PAG XXVI 2018 года предоставила прекрасную возможность для открытых дискуссий о том, как решать текущие проблемы в области геномики растений и животных. Презентации, описанные выше, дали представление об огромных достижениях во многих областях как базовой, так и прикладной геномики, а также о продолжающейся разработке полезных инструментов биоинформатики для наилучшего изучения этих постоянно расширяющихся наборов данных.
Ожидается, что в 2019 году PAG XXVII продолжит эту тенденцию, и эта траектория служит хорошим предзнаменованием для более глубокого понимания и использования даров природы.
Сокращения
- FAANG:
Функциональная аннотация геномов животных
- PAG:
Геном растений и животных
- ТЭ:
Сменный элемент
- ТФ:
Фактор транскрипции
Благодарности
Неприменимо.
Финансирование
Неприменимо.
Наличие данных и материалов
Неприменимо.
Информация о авторе
Авторы и принадлежности
Университет штата Айова, Эймс, IA, 50011, США
Hamid Beiki & Christopher K. Tuggle
Donald Danforth Ncience Ncement Ncement Ncement Ncement Ncement Ncement Ncement Ncement Ncement Ncement Ncement Ncement Ncement, MO, MO, MO, MO, MO, MO, MO, MO, MO, MO, 633955
.
СШАAndrea L. Eveland
СШААвторы
- Хамид Бейки
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в
PubMed Google Scholar - Andrea L. Eveland
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в
PubMed Google Scholar - Christopher K. Tuggle
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в
PubMed Google Академия
Вклады
HB, ALE и CKT написали первоначальный проект и внесли правки. Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Автор, ответственный за переписку
Кристофер К. Таггл.
Декларация этики
Одобрение этики и согласие на участие
Неприменимо.
Согласие на публикацию
Неприменимо.
Конкурирующие интересы
Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.