ژنتیک کاربردی گیاهی و بیوتکنولوژی ۲۰۱۵
Applied Plant Genomics and Biotechnology 2015

مروری بر ژنومیکس و بیوتکنولوژی گیاهی کاربردی، پیشرفت های اخیر در عصر پس از ژنومیک را بررسی می کند و به بحث در مورد چگونگی واکنش گونه های مختلف به تنش های زیستی و غیرزیستی، بررسی تغییرات اپی ژنتیکی و حافظه اپی ژنتیکی از طریق تجزیه و تحلیل حالات متیلاسیون DNA، کاربردهای عملی خاموش سازی RNA و تداخل RNA در فیزیولوژی گیاهی و در تراریخته های تجربی، و گیاهان اصلاح شده برای تولید پروتئین های دارویی با ارزش بالا می پردازد. این کتاب مروری بر پیشرفت های تحقیقاتی در کاربرد خاموش سازی RNA و تداخل RNA، از طریق سیستم های بیان ژن گذرا مبتنی بر ویروس، تکمیل ژن القایی توسط ویروس (VIGC)، خاموش سازی ژن القایی توسط ویروس (Sir VIGS، Mr VIGS)، خاموش سازی میکرو RNA مبتنی بر ویروس (VbMS) و سنجش تحرک RNA مبتنی بر ویروس (VRMA) ارائه می دهد؛ واکسن های مبتنی بر RNA و بیان پروتئین ها یا RNA ویروس، و ذرات شبه ویروسی در گیاهان، پتانسیل واکسن ها و درمان های ویروسی، و کاوش در گیاهان به عنوان کارخانه های تولید محصولات و داروهای مفید، موضوعاتی هستند که به طور کامل عمیق تر بررسی شده اند. این کتاب به بررسی و بحث در مورد مطالعات ژنومیک کاربردی گیاهی می پردازد و به بحث در مورد فناوری های پشتیبان بهبود ژنتیکی گیاهان و تولید ارقام گیاهی مقاوم تر در برابر تنش های زیستی و غیرزیستی می پردازد. چندین محصول زراعی مهم مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند و نگاهی اجمالی به به روزترین روش ها و موضوعات تحقیق ارائه می دهند. این کتاب مروری بر وضعیت فعلی GMO، گیاهان مشتق شده از سیس ژنز و محصولات گیاهی جدید فاقد عناصر ترانس ژنی ارائه می دهد و در مورد تنظیم آنها و تولید صفات مطلوب مانند مقاومت به ویروس ها و بیماری ها، همچنین در درختان میوه و درختان چوبی با دوره های رویشی طولانی بحث می کند. چندین فصل به جنبه هایی از فیزیولوژی گیاهی مرتبط با بهبود گیاه می پردازد: متابولیسم سیتوکینین و مسیرهای سیگنال دهی هورمونی در جو بررسی می شوند؛ پروتئین های دارای دومین PARP درگیر در پاسخ مورفوژنتیکی ناشی از استرس، تنظیم سیگنال دهی NAD و سنتز وابسته به ROS آنتوسیانین ها. ایزوفرم های آلرژن سیب و محتوای مختلف در ارقام مختلف مورد بحث قرار گرفته و رویکردهایی برای کاهش حضور آنها ارائه می شود. *Euphorbiaceae*، کرچک، کاساوا و *Jathropa* از نظر ساختار ژنومی، بیماری ها و ویروس های آنها و روش های تراریختی مورد بحث قرار می گیرند. ژنومیکس برنج و صفات کشاورزی مورد بحث قرار می گیرند و بیوتکنولوژی برای مهندسی و بهبود ارقام برنج بررسی می شود. موضوعات مربوط به انبه با مروری بر روش های مولکولی برای تمایز ارقام و جنبه هایی از بهبود میوه با روش های سنتی و بیوتکنولوژی ارائه می شود. کلزا معرفی می شود، در مورد تنوع ژنتیکی، صفات کیفی، نقشه های ژنتیکی، انتخاب ژنومی و ژنومیکس مقایسه ای برای بهبود ارقام بحث می شود. مطالعات مربوط به گوجه فرنگی ارائه می شود، با مروری بر دانش شبکه های تنظیمی درگیر در گلدهی، روش های به کار رفته برای مطالعه متیلاسیون DNA در کل ژنوم گوجه فرنگی، تنظیم آن توسط RNAهای کوچک، کنترل بیان عوامل رونویسی وابسته به میکرو RNA، فرآیندهای تکوین و رسیدن در گوجه فرنگی، مطالعات ژنومی و مدل سازی میوه برای تعیین صفات مورد علاقه میوه گوشتی؛ برنامه ریزی مجدد ژن در طول رسیدن میوه، و تغییرات متیلاسیون DNA وابسته و مستقل از اتیلن.

Applied plant genomics and biotechnology reviews the recent advancements in the post-genomic era, discussing how different varieties respond to abiotic and biotic stresses, investigating epigenetic modifications and epigenetic memory through analysis of DNA methylation states, applicative uses of RNA silencing and RNA interference in plant physiology and in experimental transgenics, and plants modified to produce high-value pharmaceutical proteins. The book provides an overview of research advances in application of RNA silencing and RNA interference, through Virus-based transient gene expression systems, Virus induced gene complementation (VIGC), Virus induced gene silencing (Sir VIGS, Mr VIGS) Virus-based microRNA silencing (VbMS) and Virus-based RNA mobility assays (VRMA); RNA based vaccines and expression of virus proteins or RNA, and virus-like particles in plants, the potential of virus vaccines and therapeutics, and exploring plants as factories for useful products and pharmaceuticals are topics wholly deepened. The book reviews and discuss Plant Functional Genomic studies discussing the technologies supporting the genetic improvement of plants and the production of plant varieties more resistant to biotic and abiotic stresses. Several important crops are analysed providing a glimpse on the most up-to-date methods and topics of investigation. The book presents a review on current state of GMO, the cisgenesis-derived plants and novel plant products devoid of transgene elements, discuss their regulation and the production of desired traits such as resistance to viruses and disease also in fruit trees and wood trees with long vegetative periods. Several chapters cover aspects of plant physiology related to plant improvement: cytokinin metabolism and hormone signaling pathways are discussed in barley; PARP-domain proteins involved in Stress-Induced Morphogenetic Response, regulation of NAD signaling and ROS dependent synthesis of anthocyanins. Apple allergen isoforms and the various content in different varieties are discussed and approaches to reduce their presence. Euphorbiaceae, castor bean, cassava and Jathropa are discussed at genomic structure, their diseases and viruses, and methods of transformation. Rice genomics and agricultural traits are discussed, and biotechnology for engineering and improve rice varieties. Mango topics are presented with an overview of molecular methods for variety differentiation, and aspects of fruit improvement by traditional and biotechnology methods. Oilseed rape is presented, discussing the genetic diversity, quality traits, genetic maps, genomic selection and comparative genomics for improvement of varieties. Tomato studies are presented, with an overview on the knowledge of the regulatory networks involved in flowering, methods applied to study the tomato genome-wide DNA methylation, its regulation by small RNAs, microRNA-dependent control of transcription factors expression, the development and ripening processes in tomato, genomic studies and fruit modelling to establish fleshy fruit traits of interest; the gene reprogramming during fruit ripening, and the ethylene dependent and independent DNA methylation changes.