| 1. |
- Andersson, Mariette, et al.
(författare)
-
Efficient targeted multiallelic mutagenesis in tetraploid potato (Solanum tuberosum) by transient CRISPR-Cas9 expression in protoplasts
- 2017
-
Ingår i: Plant Cell Reports. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0721-7714 .- 1432-203X. ; 36, s. 117-128
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Altered starch quality with full knockout of GBSS gene function in potato was achieved using CRISPR-Cas9 technology, through transient transfection and regeneration from isolated protoplasts.Site-directed mutagenesis (SDM) has shown great progress in introducing precisely targeted mutations. Engineered CRISPR-Cas9 has received increased focus compared to other SDM techniques, since the method is easily adapted to different targets. Here, we demonstrate that transient application of CRISPR-Cas9-mediated genome editing in protoplasts of tetraploid potato (Solanum tuberosum) yielded mutations in all four alleles in a single transfection, in up to 2 % of regenerated lines. Three different regions of the gene encoding granule-bound starch synthase (GBSS) were targeted under different experimental setups, resulting in mutations in at least one allele in 2-12 % of regenerated shoots, with multiple alleles mutated in up to 67 % of confirmed mutated lines. Most mutations resulted in small indels of 1-10 bp, but also vector DNA inserts of 34-236 bp were found in 10 % of analysed lines. No mutations were found in an allele diverging one bp from a used guide sequence, verifying similar results found in other plants that high homology between guide sequence and target region near the protospacer adjacent motif (PAM) site is essential. To meet the challenge of screening large numbers of lines, a PCR-based high-resolution fragment analysis method (HRFA) was used, enabling identification of multiple mutated alleles with a resolution limit of 1 bp. Full knockout of GBSS enzyme activity was confirmed in four-allele mutated lines by phenotypic studies of starch. One remaining wild-type (WT) allele was shown sufficient to maintain enough GBSS enzyme activity to produce significant amounts of amylose.
|
|
| 2. |
|
|
| 3. |
- Lehrman, Anna, et al.
(författare)
-
Framtidens mat - om husdjursavel och växtförädling
- 2014
-
Bok (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Du har kanske inte funderat över varför tomater ser ut som de gör, varför våra husdjur är så lugna och vänliga, eller hur det är möjligt att köpa en vattenmelon utan kärnor. Trots att växtförädling och djuravel har format det mesta vi äter, är det få människor som är medvetna om vilka vetenskapliga upptäckter och vilket omfattande arbete som ligger bakom maten vi lägger på våra tallrikar. Med den här boken vill vi ge en översikt över domesticeringens och förädlingens bakgrund, från jordbrukets början för mer än 10 000 år sedan till dagens molekylära arbete. Vi beskriver grunderna för genernas strukturer och funktioner, varför och hur olika avels- och förädlingsmetoder används och ger en inblick i lagstiftningen kring användning av genteknik i Sverige och EU. Vi ger också en överblick över olika produkter som tagits fram genom genetisk modifiering (GM) och en sammanfattning av de ekonomiska konsekvenserna av GM-grödor. Vidare diskuterar vi etiska frågor som rör avel och förädling i allmänhet och genetisk modifiering i synnerhet.
|
|
| 4. |
- Lehrman, Anna, et al.
(författare)
-
Framtidens mat: om husdjursavel och växtförädling
- 2020
-
Bok (populärvet., debatt m.m.)abstract
- Domesticeringen av växter och djur är en lång och ständigt pågående process som har format, inte bara de domesticerade arterna och landskapet, utan även människorna. Till exempel har utvecklingen av vårt immunförsvar påverkats mycket av den nära kontakt som funnits mellan människor och tamdjur. Förändringarna hos de domesticerade djuren har varit dramatiska, från den vilda djungelhönan som får två kullar med totalt 20 kycklingar per år, till dagens värphönor som producerar mer än 300 ägg per år. Och på hundra år har den genomsnittliga veteskörden ökat från 2 till 6 ton per hektar i många europeiska länder. Även om en del av denna ökning beror på odlingsmetoder, gödning och bekämpningsmedel, har den genetiska förändringen en stor del i framstegen. Genom ökad kunskap om evolution, förståelse för ärftlighet och upptäckten av kromosomer och gener har vi gått från ett omedvetet urval till avancerade förädlings- och avelsprogram. Vår ständigt ökande kunskap om mekanismerna som styr olika egenskaper kan användas för att skräddarsy vår mat. Tack vare dessa förädlingsoch avelsprogram har vi nu tillgång till friskare djur och grödor och producerar mjölk, kött och spannmål i nivåer som våra förfäder bara kunde drömma om. Med den här boken vill vi ge en översikt över de metoder och tekniker som används i arbetet med att utveckla husdjur och växter. Vi beskriver också lagstiftningen och diskuterar etiska aspekter kring användningen av genteknik i växtförädling och djuravel. Denna bok är publicerad inom forskningsprogrammet Mistra Biotech vilket finansieras av Stiftelsen för miljöstrategisk forskning (Mistra) och Sveriges lantbruksuniversitet (SLU). Denna andra utgåva är en förkortad version av utgåvan som publicerades 2014. Ett stort tack till Inger Åhman och Marie Nyman för synpunkter under arbetets gång och Karin Eriksson för ovärderlig hjälp med textbearbetningen.
|
|
| 5. |
- Lehrman, Anna, et al.
(författare)
-
Shaping our food – an overview of crop and livestock breeding
- 2014
-
Bok (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- You may not have thought about why tomatoes look the way they do, why our pets and farm animals are so calm and friendly, or how it is possible to get a watermelon without any seeds in it. Although the breeding of plants and livestock have shaped more or less everything we eat, few people know about the scientific achievements and the tedious work that results in the food we see on our plates every day. With this book we wish to give an overview of the background of domestication and breeding, from the beginning of farming more than 10,000 years ago to the molecular work of today. We present the basics of the structures and functions of genes, describe why and how different breeding methods are applied to crops and livestock, and give some insight into legislation surrounding the use of biotechnology in breeding in the EU and in Sweden. We also provide an overview of different products produced through genetic modification, a summary of the economic impact of such crops, and some ethical issues related to breeding in general and to genetic modification in particular.
|
|
| 6. |
- Lehrman, Anna, et al.
(författare)
-
Shaping our food: an overview of crop and livestock breeding
- 2020
-
Bok (populärvet., debatt m.m.)abstract
- The domestication of plants and animals is a long and on-going process that has shaped not only the domesticated species and the landscape, but also the humans who have domesticated them. For example, the evolution of our immune system has been strongly influenced by the close contact between humans and domestic animals. The changes in domesticated species have been dramatic, from the wild red junglefowl hen raising two clutches of 10 chicks per year, to today’s laying hen producing more than 300 eggs per year. In one hundred years the average wheat yield has increased from two tonnes per hectare to six tonnes per hectare in many European countries. Although part of this increase is due to management techniques, fertilizers, and pesticides, the genetic component of such progress has been substantial.With an increased knowledge of evolution, the understanding of heredity, and the discovery of chromosomes and genes, we have gone from unintentional selection to advanced breeding programmes. Our ever-increasing knowledge of the mechanisms behind different traits can be used to customize the sources of our food. Thanks to these breeding programmes, we now have access to healthier livestock and crops, and are producing milk, meat, and grain at levels our ancestors could only have dreamed of. With this book we wish to provide an overview of the methods and techniques used in the domestication and development of new agricultural crop varieties and breeds of livestock. We also describe the legislation and discusses different ethical views on the use of biotechnology in crop and animal breeding.This book is published within the Mistra Biotech research programme, financed by the Swedish Foundation for Strategic Environmental Research (Mistra) and the Swedish University of Agricultural Sciences (SLU). This second edition is a shortened version of the previous edition. We are grateful to Inger Åhman and Marie Nyman for helpful comments on the manuscript.
|
|
| 7. |
- Nicolia, Alessandro, et al.
(författare)
-
Targeted gene mutation in tetraploid potato through transient TALEN expression in protoplasts
- 2015
-
Ingår i: Journal of Biotechnology. - : Elsevier BV. - 0168-1656 .- 1873-4863. ; 204, s. 17-24
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Potato is the third largest food crop in the world, however, the high degree of heterozygosity, the tetrasomic inheritance and severe inbreeding depression are major difficulties for conventional potato breeding. The rapid development of modern breeding methods offers new possibilities to enhance breeding efficiency and precise improvement of desirable traits. New site-directed mutagenesis techniques that can directly edit the target genes without any integration of recombinant DNA are especially favorable. Here we present a successful pipeline for site-directed mutagenesis in tetraploid potato through transient TALEN expression in protoplasts. The transfection efficiency of protoplasts was 38-39% and the site-directed mutation frequency was 7-8% with a few base deletions as the predominant type of mutation. Among the protoplast-derived calli, 11-13% showed mutations and a similar frequency (10%) was observed in the regenerated shoots. Our results indicate that the site-directed mutagenesis technology could be used as a new breeding method in potato as well as for functional analysis of important genes to promote sustainable potato production. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.
|
|
