The global temperature has been increasing over the years due to climate change that, directly or indirectly, affects water and energy consumptions in the agriculture sector. The application of mulching practices reduces soil evaporation, conserves soil moisture, suppresses weed growth, controls soil structure and temperature, influences soil micro-organisms, and is aesthetically pleasing. This study has reviewed 189 published research papers, which described the effects of various mulching materials and methods on soil and environment that influence crop productivity. This paper describes the extent of influence of different mulching materials and methods on the hydrothermal environment of soils. It is imperative to know the processes that control soil environments under various mulching conditions and the effects of mulching materials on crop yield, productivity and water use efficiency. These issues of mulching are the prime concerns of this review study. Plastic mulching materials have a greater importance than the organic ones to control soil environment and increase crop yield. But, the organic mulching materials are inexpensive and environment friendly. The selection of an appropriate mulching material is, however, guided by crop type, crop management practices and climatic conditions. Future research is needed on the effects of low-cost biodegradable mulching materials on microclimate modifications, soil biota, soil fertility, crop growth and crop yields.

Abstract Mobile genetic elements (MEs) are heritable mutagens that contribute to divergence between lineages by recursively generating structural variants. ME variants (MEVs) are difficult to genotype, obscuring their impact on recent genome and trait diversification. We developed a tool that uses short-read sequence data to accurately genotype MEVs, enabling us to study them using statistical genetics methods in global human genomes. We observe population-specific differences in the distribution of Alu insertions that distinguish Japanese from other populations. We integrated MEVs with epigenomic and expression quantitative trait loci (eQTL) maps to determine how they impact traits. This reveals coherent patterns by which specific MEs regulate tissue-specific gene expression, including creating or attenuating enhancers and recruiting post-transcriptional regulators. We pinpoint MEVs as genetic causes of disease risk, including a LINE-1 insertion linked to keloid and other diseases of fibroblast inflammation, by introducing MEVs into the genome-wide association study (GWAS) framework. In addition to nominating previously-hidden MEVs as causes of human diseases, this work highlights MEs as accelerators of human population divergence and begins to decipher the semantics of MEs.

The overwhelming majority of participants in current genetic studies are of European ancestry, limiting our genetic understanding of complex disease in non-European populations. To address this, we aimed to elucidate polygenic disease biology in the East Asian population by conducting a genome-wide association study (GWAS) with 212,453 Japanese individuals across 42 diseases. We detected 383 independent signals in 331 loci for 30 diseases, among which 45 loci were novel (P < 5 x 10-8). Compared with known variants, novel variants have lower frequency in European populations but comparable frequency in East Asian populations, suggesting the advantage of this study in discovering these novel variants. Three novel signals were in linkage disequilibrium (r2 > 0.6) with missense variants which are monomorphic in European populations (1000 Genomes Project) including rs11235604 (p.R220W of ATG16L2, a autophagy-related gene) associated with coronary artery disease. We further investigated enrichment of heritability within 2,868 annotations of genome-wide transcription factor occupancy, and identified 378 significant enrichments across nine diseases (FDR < 0.05) (e.g. NF-κB for immune-related diseases). This large-scale GWAS in a Japanese population provides insights into the etiology of common complex diseases and highlights the importance of performing GWAS in non-European populations.

Purpose: The optimal method for the second course of stereotactic body radiotherapy (SBRT) for spinal metastases remains poorly established. This single-center, single-arm, phase II trial was conducted to propose a safe and effective salvage spine SBRT. Methods: The patients initially treated with SBRT for spine-targeted protocol treatment, or for areas adjacent to the spine, were enrolled. The second SBRT dose was 30 Gy delivered in five fractions; the spinal cord dose constraint was 15.5 Gy at the maximum point dose. The brachial or lumbosacral plexuses were dose-constrained to <30 Gy if the boundary between the nerves and tumors was detected. The primary endpoint was dose-limiting toxicity (DLT) (grade ≥ 3 severe radiation-related toxicity) within a year after the second SBRT. Results: The second SBRT was administered to the same spinal level in 12 patients and to an adjacent spinal level in 8 patients. SBRT2 was performed for 14 painful lesions, 10 MESCC, and 6 oligometastases, with some lesions having multiple indications. The median interval between SBRT sessions was 21 months (range: 6–51 months). The median follow-up duration was 14 months. No radiation myelopathy or local failure was reported during the follow-up period. DLT was confirmed in two patients (10%) within a year, both of whom developed grade 3 lumbosacral plexopathy. These two patients received SBRT twice to the S1–2 and S1–5 vertebrae, respectively, and both experienced paralysis of the tibialis anterior muscle (L5 level). Grade 3 late adverse effects (including lumbosacral plexopathy and vertebral compression fracture) were observed in 25% of the patients throughout the entire follow-up period. Conclusions: The second spine SBRT achieved good local control without causing myelopathy. However, one-quarter of the patients experienced grade 3 late adverse effects, suggesting that the treatment protocol carries a risk of toxicity.

To elucidate the genetics of coronary artery disease (CAD) in the Japanese population, we conducted a large-scale genome-wide association study (GWAS) of 168,228 Japanese (25,892 cases and 142,336 controls) with genotype imputation using a newly developed reference panel of Japanese haplotypes including 1,782 CAD cases and 3,148 controls. We detected 9 novel disease-susceptibility loci and Japanese-specific rare variants contributing to disease severity and increased cardiovascular mortality. We then conducted a transethnic meta-analysis and discovered 37 additional novel loci. Using the result of the meta-analysis, we derived a polygenic risk score (PRS) for CAD, which outperformed those derived from either Japanese or European GWAS. The PRS prioritized risk factors among various clinical parameters and segregated individuals with increased risk of long-term cardiovascular mortality. Our data improves clinical characterization of CAD genetics and suggests the utility of transethnic meta-analysis for PRS derivation in non-European populations.

Background: Genome-wide association studies (GWAS) provided many biological insights into coronary artery disease (CAD), but these studies were mainly performed in Europeans. GWAS in diverse populations have the potential to advance our understanding of CAD. Methods and Results: We conducted two GWAS for CAD in the Japanese population, which included 12,494 cases and 28,879 controls, and 2,808 cases and 7,261 controls, respectively. Then, we performed transethnic meta-analysis using the results of the CARDIoGRAMplusC4D 1000 Genomes meta-analysis with UK Biobank. We identified 3 new loci on chromosome 1q21 (CTSS), 10q26 (WDR11-FGFR2), and 11q22 (RDX-FDX1). Quantitative trait locus analyses suggested the association of CTSS and RDX-FDX1 with atherosclerotic immune cells. Tissue/cell type enrichment analysis showed the involvement of arteries, adrenal glands and fat tissues in the development of CAD. Finally, we performed tissue/cell type enrichment analysis using East Asian-frequent and European-frequent variants according to the risk allele frequencies, and identified significant enrichment of adrenal glands in the East Asian-frequent group while the enrichment of arteries and fat tissues was found in the European-frequent group. These findings indicate biological differences in CAD susceptibility between Japanese and Europeans. Conclusions: We identified 3 new loci for CAD and highlighted the genetic differences between the Japanese and European populations. Moreover, our transethnic analyses showed both shared and unique genetic architectures between the Japanese and Europeans. While most of the underlying genetic bases for CAD are shared, further analyses in diverse populations will be needed to elucidate variations fully.