Genomics of the Saccharinae

کلاد Saccharinae از خانواده گیاهان گلدار Poaceae (علفزار) شامل چندین محصول مهم با سابقه ای غنی از کمک به بشریت و نوید کمک های بیشتر، در نتیجه برخی از بالاترین بهره وری زیست توده است. سطوح شناخته شده، انعطاف پذیری در برابر خشکسالی و سایر چالش های زیست محیطی که احتمالاً افزایش می یابد، سازگاری با سیستم های تولیدی که ممکن است تلفات سرمایه اکولوژیکی مانند فرسایش خاک سطحی را کاهش یا حتی معکوس کند، و شکوفایی اخیر سورگوم به عنوان یک مدل گیاهی و ژنومی برای کلاد. .

در Genomics of the Saccharinae، پیشرفت‌های دهه گذشته و قبل از آن برای روشن کردن وضعیت فعلی دانش درباره ساختار، عملکرد و تکامل سورگوم خلاصه و ترکیب شده‌اند. جنس Saccharum و Miscanthus و پیشرفت در کاربرد این دانش در بهبود محصول. به عنوان پس‌زمینه، درک تنوع طبیعی در هر جنس، سازماندهی و توزیع آن و تاریخچه تکاملی آن مهم است. ابزارها و روش‌های ژنومی برای زیست‌شناسی و بهبود ساخارینا در چند سال گذشته به طور چشمگیری بهبود یافته‌اند - خلاصه‌ای دقیق از این ابزارها و کاربردهای آنها عنصر اصلی این کتاب است. استفاده از ابزارهای ژنومی در اولویت‌های بهبود محصول، از جمله درک و دستکاری رشد و نمو، ترکیب و دفاع گیاه، و همچنین افزایش کیفیت و بهره‌وری بذر/غلات، شکر، زیست توده و سایر محصولات با ارزش افزوده تحت یک محدوده از شرایط و ورودی ها، پرداخته می شود. به طور خاص، سورگوم به عنوان اولین محصول بومی آفریقایی که به عنوان یک مدل ژنومی ظاهر شد، یک مطالعه موردی عالی از چالش ها و فرصت ها در پیوند دادن پیشرفت های جدید در علوم زیستی با حل برخی از مشکلات عمده کشاورزی آفریقا ارائه می دهد. تعدادی از اعضای کلاد، که نمونه آنها Sorghum halepense (جانسونگراس) هستند، بینش هایی را در مورد علف های هرز و بیولوژی تهاجم ارائه می دهند. اولین سکانس برای یکی از اعضای کلاد، سورگوم، و همچنین پیشرفت و چالش ها در جهت توالی اعضای اضافی و فرصت های جدیدی که این امر ایجاد خواهد کرد، نیز بررسی می شود. در واقع، پیچیدگی‌هایی که مانع مطالعه برخی از اعضای کلاد شده است، فرصت‌های جالبی را برای به دست آوردن بینش در مورد سؤالات اساسی مانند نقش پلی پلوئیدی در بهره‌وری کشاورزی و تکامل پس از پلی پلوئیدی ارائه می‌دهد.

The Saccharinae clade of the Poaceae (grass) family of flowering plants includes several important crops with a rich history of contributions to humanity and the promise of still-greater contributions, as a result of some of the highest biomass productivity levels known, resilience to drought and other environmental challenges that are likely to increase, amenability to production systems that may mitigate or even reverse losses of ecological capital such as topsoil erosion, and the recent blossoming of sorghum as a botanical and genomic model for the clade.

In Genomics of the Saccharinae, advances of the past decade and earlier are summarized and synthesized to elucidate the current state of knowledge of the structure, function, and evolution of the Sorghum, Saccharum, and Miscanthus genera, and progress in the application of this knowledge to crop improvement. As a backdrop, it is important to understand the naturally occurring diversity in each genus, its organization and distribution, and its evolutionary history. Genomic tools and methods for Saccharinae biology and improvement have improved dramatically in the past few years – a detailed summary of these tools and their applications is a central element of this book. Application of genomic tools to priorities in crop improvement, including understanding and manipulating plant growth and development, composition, and defense, as well as increasing the quality and productivity of seed/grain, sugar, biomass, and other value-added products under a range of conditions and inputs, are addressed. In particular, as the first native African crop to emerge as a genomic model, sorghum offers an excellent case study of challenges and opportunities in linking new advances in biosciences to solving some of Africa’s major agricultural problems. Several members of the clade, exemplified by Sorghum halepense (Johnsongrass) offer insights into weediness and invasion biology. The first sequence for a member of the clade, sorghum, as well as progress and challenges toward sequencing of additional members and the new opportunities that this will create, are also explored. Indeed, the very complexities that have hindered study of some clade members also offer intriguing opportunities to gain insight into fundamental questions such as roles of polyploidy in agricultural productivity and post-polyploidy evolution.