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养亲爱的栗子科学总结

养亲爱的栗子科学总结

2023年12月15日

Summary

本页包括达令54栗子的科学研究摘要.  两个独立的 板栗疫病接种控制,复制有意感染 证实达林54树的溃疡病比非转基因树的溃疡病要小 兄弟姐妹. 在复制良好的地块上进行的高度测量显示达令有54棵树 都比它们的非转基因亲属矮,但这种影响的程度有多大呢 因家庭而异.  更新将包括进一步的细节和统计数据 测试输出.  纯合子达林54树的例子(那些遗传 来自父母双方的OxO拷贝显示了来自两次受控授粉的结果. 最后, 比较Darling 54中OxO的插入位置提供了更多的细节 致达林.

 

抗枯萎病试验:有意接种枯萎病真菌

一年生盆栽苗(小茎试验)

本研究旨在测试在混合背景下“堆叠”OxO是否可能 增加了对枯萎病的耐受性. 两个月后测量溃疡病的长度 接种(图1). 最一致的结果是含有OxO的树(无论如何) 有杂交背景的)比他们的非转基因兄弟姐妹有更小的溃疡. 此外, 较少的OxO+seedlings有可见的、活跃的溃疡病,表明有一定程度的抗性 到初始感染(图2).

该接种是一项盲法研究,即接种和观察均已完成 without the tree identity or treatment group known to the data collectors; this ensures 严格并消除潜在的偏见. 

图1:盆栽苗接种疫病后沿茎部垂直方向的溃疡病长度.

图1:盆栽疫病接种后沿茎部垂直的溃疡病长度 seedlings.  对于所有类型的树,那些有OxO(绿色盒子)的树的溃疡病要小得多 (棕色箱形图). 其他没有OxO的对照组如图所示 右面板

图2:每个类别中具有明显的、活跃的枯萎病感染的seedlings的比例(“take”).

图2:每个类别中有明显的、活跃的枯萎病感染的seedlings比例 (“是”). OxO+树比OxO+树和对照树砍伐次数少.

田地里的四岁大树

于2022年6月接种4年生大田树疫病菌. 所有亲爱的 54棵树(OxO+)与来自同一株树的非转基因完全兄弟姐妹(OxO-)配对 十字架. 整个夏天都在测量溃疡病,以监测它们的发展 (图3). 三个月后,OxO树上的溃疡病扩大了三倍多 平均比达林的54个兄弟姐妹多.  还有大量的 家族间溃疡病大小的差异(图4).

与上面的小茎实验一样,只包括明显可见的溃疡病(“腐蚀”) 在这些分析中,明显的感染明显少于 非转基因树木.

图3:溃疡随时间的增长.

图3:溃疡随时间的增长. 溃疡病仍然更小,生长得更慢 含氧树木(绿色)多于含氧树木(棕色).

图4:接种后13周的溃疡病大小.

图4:接种后13周的溃疡病大小,OxO+(绿色)和OxO-(棕色) 每个家庭的兄弟姐妹. OxO+树的溃疡病始终小于OxO-树, 虽然大小变化比盆栽小茎分析.

 

树高测量

普通花园试验

“普通花园”是一种将相同类型的树木种植在不同地方的地块设计 观察树木生长可能受到的环境影响的地点. 这也是 这是比较同一地点几种树木生长情况的理想设计. 养的 普通花园地块包含大约500棵树,包括几种不同的达令林 54个全同胞家族(OxO+和OxO-),以及非转基因对照(Backcross, 混合和全中文). 另外还种植了这些相同树种的地块 缅因州和弗吉尼亚州.

这些图表显示了3岁的OxO+(绿色)和OxO-(棕色)全兄妹的身高 在博彩平台养成长的家庭,以2023年秋季衡量. 氧化氧存在的平均效应 高度降低约20厘米(约8英寸)(图5). 身高差异各不相同 当在不同的家族中比较OxO+和OxO-树时, 家庭背景对OxO+树和OxO-树的高度均有影响. 这些实验 是否处于早期阶段,并将持续监测多年.

图5:养 Common Garden地块中OxO-(棕色)和OxO+(绿色)树木的高度比较.

图5:养中OxO-(棕色)树和OxO+(绿色)树的高度比较 普通花园地块.  有OxO的54棵小树平均较矮(平均约75cm) 身高)比非转基因的兄弟姐妹(~95cm)高。.

图6:OxO-(棕色)和OxO+(绿色)树按科的高度比较.

图6:OxO-(棕色)和OxO+(绿色)树按科的高度比较. 虽然 平均而言,OxO-树比OxO+树高,差异很大 按科在两株树高上,以及转基因与非转基因之间的差异 兄弟姐妹. 养普通花园其他非转基因对照组的树高 实验结果显示在右图中.

在三个州(纽约州、宾夕法尼亚州、弗吉尼亚州)重复实验中的生长分析

首批试验田包括达令54苗,非转基因饱满 兄弟姐妹和其他对照于2019年种植,并在纽约州、宾夕法尼亚州和弗吉尼亚州进行了复制.  高度增长模式因地点(州)和场地设置(开放)而异 场和. (图7).  当测量值被组合在一起 截至2021年,B3F3树的平均树高为67厘米,OXO-树的平均树高为65厘米 OXO+树木为43 cm. 因此,OXO+比其他树种短~20 ~ 25cm 类型. 与上面的普通花园试验一样,这项工作正在进行中,这是一个 这个数据集的初步可视化. 更近期的数据(2022年和2023年)将会是 集成的很快.

图7:纽约州、宾夕法尼亚州开阔地块树木高度生长轨迹 和弗吉尼亚,以及纽约的一个防护林(部分树木)地块.

图7:纽约州、宾夕法尼亚州开阔地块树木高度生长轨迹 和弗吉尼亚,以及纽约的一个防护林(部分树木)地块. 值反映了 平均误差和标准误差(n =每年每种树类型24个观测值).

 

达林54和纯合子

纯合子植物繁殖成功

经典遗传理论预测,当两颗达令栗子杂交时, 预计25%的后代是纯合子的(继承两个转基因拷贝). 我们测量了获得的19个转基因栗子中存在多少转基因拷贝 从6个达林x达林杂交中鉴定出3个纯合后代. 这些 纯合子芽在组织培养和盆栽中繁殖. 我们的经验 至此用这些细胞系证明了纯合子胚胎发育成具有功能的胚胎 植物(图8). 这比预期的纯合子后代少,但具有决定性 在这个阶段纯合子率还不成熟,因为来自 迄今为止的每一个十字架. 幼树还太年轻,不能大量生长 雌花. 随着他们的成熟和越来越多产,养的科学家和合作者 是否能够进行更多的杂交以更好地量化纯合率.

图8:在博彩平台养通过组织培养生产纯合子植株. 植物发育不同阶段的五张照片.

图8:在博彩平台养通过组织培养生产纯合子植株. TGG004芽 (A) two days and (B) one month after multiplication, respectively; (C) TGG002 & TGG004 plants 6 and 4 weeks after potting, respectively; TGA002 plants 7.盆栽后5个月 (D)为生产室,(E)为强光下的花粉生产室.  

达令54号转基因位置

达令54号的转基因位于第4号染色体的“Sal1同源物”序列内。 (与其他物种中称为Sal1的基因高度相似的基因). 这个基因 以前没有在栗子中进行过研究,所以它的功能是基于假设的 在其他植物的研究中,它通常与干旱或耐盐性有关.  这个插入位置不一定会阻止监管部门的批准,但是 有必要进一步研究由此产生的植物. 自2016年发展至今,数量众多 对我们现在所知的达林树进行了观察和环境研究 54个后代,没有迹象表明安全受损或风险会影响 待监管部门批准. 更深入的基因组测序和其他分析 达令54号项目正在进行中,并将很快提交监管机构.