用于生物燃料生产的植物遗传工具

生物技术的应用对农业产生了重大影响科学。特别是微繁殖，是一种生物技术方法他们的主要成就为年农业的发展做出了贡献阿根廷东北部，用于芳香、药用、水果、，观赏植物和森林植物。它通常适用于具有以下特征的认证品种良好的生产绩效，为该行业提供了显著发展。微繁殖还提供了显著的生产和经济效益前所未有的环境贡献。

生物燃料生产是替代化石燃料的重要选择燃料和减少温室气体排放到大气中。与对可再生燃料取代化石燃料的需求不断增加，新能源研究来源越来越受欢迎，研究技术的新方法在这种情况下，体细胞和配子胚胎发生、细胞生物燃料生产中的悬浮物和原生质体融合第章。配子胚胎发生是植物育种中一种方便的选择，因为它使纯合系的发展成为可能，提高了效率和速度在常规育种项目中。体细胞胚胎发生是植物克隆，寻求通过细胞悬浮获得改良植物培养或原生质体融合。植物细胞培养悬浮液有多种用途用于改善农艺性状，在生物技术中广泛应用用于微繁殖、用于产生次级代谢产物或其他物质，通过原生质体融合获得体细胞杂种，并对植物进行改良通过遗传转化。原生质体融合已被植物育种家用于克服不亲和植物异交的遗传障碍，产生杂种具有不同倍性的植物可用于改良农艺和园艺性状。在本章中，当前对有潜力改进生物燃料的物种的研究展示产品，目的是对这些技术可以用来生产可再生燃料。

所有生物都会不断接触DNA破坏剂，导致化学和结构修饰的积累，从而影响复制和转录等关键过程。各种DNA修复途径进化来处理这些修饰，从而防止其毒性和突变潜力。线粒体DNA突变在几种疾病中经常被观察到，这些疾病包括反映在代谢变化甚至凋亡反应的减弱抗癌治疗。为了线粒体基因组的完整性，修复机制被招募到细胞器。其中，BER途径是主要途径定位于线粒体。识别阻止在具有农业价值的植物中积累DNA损伤可能导致这些作物的改良，包括甘蔗，从而导致甘蔗加工和生物燃料生产。

不断增长的世界人口对食物和能源的需求量最高人类历史上的步伐。面向可持续和为了解决这些问题，竞争性农业应该引领创新之路新兴需求。过去十年的特点是爆炸性的积累分子生物学领域的大量发现。这些成就为植物生物技术的新发展铺平了道路。每天都有几种新的工具被应用于转基因作物的改良突破多功能平台，提高了作物新品种的产生。最新的成就不仅仅是适应或现代技术的改进，如内生和顺生以及加速基于转基因和无菌落、巨核酸酶和锌指的育种核酸酶；它们也是正在重塑遗传改良的范例，如TALEN和CRISPR/Cas。现场指导基因组编辑正在变得精确、经济高效、通用和快速。这些新的育种平台正在引领下一代生物技术的发展。这个本章讨论了新育种的最新进展技术、范式成就、未来展望和挑战植物生物技术背景。

当前对绿色技术的兴趣已将注意力转向了多种应用的植物系统，包括用于大量重组蛋白的大规模合成，以及生物燃料生产。在这种情况下，植物病毒是非常有用的工具植物生物技术应用，为外源基因构建合适的工具表达。病毒是具有复杂成分的粒子，但其稳定性允许它们将用于开发多种生物技术应用和as植物功能基因组研究的研究工具。传染病的发展全长病毒克隆是一种被广泛用作替代工具的策略通过接种根癌农杆菌将病毒引入植物中。另一种策略称为RNA干扰，是一种植物基因表达调控基于转录后基因沉默的机制用于下调内源性转录物的表达，并显示生物技术应用的数量。此外，病毒的转基因表达蛋白质被用于实现病原衍生抗性，这种机制赋予农作物对病毒感染的抵抗力。在本章中，我们将探讨利用植物表达植物基因的几种策略和方法病毒是在过去十年中发展起来的。

本章回顾了蛋白质组学工具在研究用于糖发酵和/或细胞壁化合物的降解。来自基因组的大量信息测序项目允许开发许多用于分析的新平台基因信息的每一步都是从DNA到蛋白质再到许多分子表型测定中的相互作用。在这种情况下，蛋白质组学是一种用于识别和表征蛋白质的综合工具包在不同的生物系统中表达。在本文中，蛋白质组学的应用本文总结了原料生物能源生产中的相关研究木质纤维素生物量顽拗性的降低和更多发现破壁高效酶和糖类高效微生物发酵。

寻求一种可再生且廉价的能源是21世纪最大的挑战。植物已被用作可再生能源能源，并继续是该领域最大的希望之一。为了工厂将继续提供具有成本效益的可再生能源必须不断提高它们的生物量增长和质量。最近以高通量测序技术的发展为先导的基因组学领域的进展和基因分型平台，为加速植物生长开辟了新的策略培育和帮助生物技术发展。对大量数据的分析由这些现代基因组学平台生成的基因只有在计算机和生物信息学工具的发展。在本章中，我们将介绍最重要的生物能源植物的基因组资源潜力。利用RNA-Seq进行基因表达分析的生物信息学工具还介绍了SNP基因分型。

植物生物质是生物燃料生产的原料。努力实现最大化单位面积产量对满足不断增长的需求至关重要可再生能源。种植、灌溉、化肥和杀虫剂的使用，与收获一起，代表了生物质生产所涉及的主要成本。在这个第二章我们对（i）影响生物质产量的因素（例如水和营养）和耕作技术的进展，讨论可持续性问题以及这些实践与行业需求的联系，以及（ii）这些实践的关系能源作物生理条件，提出创新技术可以支持管理决策。我们将重点关注甘蔗作为生物能源作物。

通过发酵生产生物燃料的历史与人类本身一样悠久。这个在葡萄酒和啤酒生产中使用酵母（酿酒酵母），以及面包，早在罗塞塔石碑和圣经时代就为人所知。如今，生物技术在不同发酵方法的新进展中发挥着重要作用基质、乙醇生产以及生物柴油和许多其他生物燃料。生物技术的进步为古代和成熟的技术，将生物燃料和人类带入一个新的、清洁的、，可持续和光明的未来。单一简单的生物技术方法（完整染色体的电泳核型分析）带来了整个乙醇巴西工业走向新境界。

目前，生物质燃料在情景中发挥着重要作用促进可再生能源在全球的推广。考虑到液体生物燃料，生物柴油是一种有趣的替代品，可以最大限度地减少矿物柴油的消耗。在可用于生产生物柴油的原材料中，微藻生物量被描述为具有实现以下目标的巨大潜力的替代方案用生物柴油取代柴油，而不与肥沃的土地竞争粮食生产。本文介绍了目前用于利用微藻生产生物柴油，包括获取生物柴油的程序生物质和减少生产步骤的不断发展的技术时间和过程成本）。人们发现，微藻目前仍然无法生存大规模生产生物柴油的选择，因为它具有负能量平衡。上另一方面，微藻在生物量和脂肪方面显示出巨大的盈利潜力由于其脂肪含量高，是一种很好的替代品。因此，研究以微藻为原料生产生物燃料的目标应该得到更多关注和投资。微藻可以成为一种有竞争力的替代品生物燃料行业的商业现实与基因改良的发展和技术生产系统，并有望降低成本，以及因为与其他原材料相比，它具有可持续的品质。