Abstract Cassava starch is a widely used raw materials for industrial production. However, cassava bacterial blight (CBB) caused by Xanthomonas axonopodis pv. manihotis ( Xam ) results in severe yield losses and is the most destructive bacterial disease in all worldwide cassava planting regions. This study showed that editing of the promoter in the disease-susceptibility gene MeSWEET10a of SC8 cassava confers resistance to CBB. All mutated cassava lines had normal morphological and yield-related traits as the wild type. The results lay a research foundation for breeding cassava resistant to bacterial blight. Highlights MeSWEET10a gene in SC8 cultivar is hijacked by TALE20 from Xam11 strain. Editing of the MeSWEET10a promoter in SC8 cultivar confers resistance to CBB. All the mutated cassava lines had similar yield-related traits compared to wild-type.

Abstract Cassava starch is a widely used raw material for industrial production. South Chinese cassava cultivar 8 ( Manihot esculenta Crantz cv. SC8) is one of the main locally planted cultivars. In this study, an efficient transformation system for cassava SC8 mediated with Agrobacterium strain LBA4404 was presented for the first time, in which the factors of Agrobacterium strain cell infection (density OD600 = 0.65), 250 µM acetosyringone induction, and agro-cultivation with wet friable embryogenic callus (FEC) for 3 days in dark conditions were found to increase the transformation efficiency through the binary vector pCAMBIA1304 harboring GUS- and GFP-fused genes driven by the CaMV35S promoter. Based on the optimized transformation protocol, approximately 120-140 independent transgenic lines per mL settled FEC cell volume (SCV) by gene transformation in approximately five months, and 45.83% homozygous mono-allelic mutations of the MePDS gene with a YAO promoter-driven CRISPR/Cas9 system were generated. This study will open a more functional avenue for the genetic improvement of cassava SC8.

In recent decades, there have been many studies on Hopf bifurcation and population stability with time delay. However, the stability and Hopf bifurcation of fractional-order population systems with time delay are lower. In this paper, we discuss the dynamic behavior of a fractional-order three-population model with pregnancy delay using Laplace transform of fractional differential equations, stability and bifurcation theory, and MATLAB software. The specific conditions of local asymptotic stability and Hopf bifurcation for fractional-order time-delay systems are determined. A fractional-order proportional–integral–derivative (PID) controller is applied to the three-population food chain system for the first time. The convergent speed and vibration amplitude of the system can be changed by PID control. For example, after fixing the values of the integral control gain ki and the differential control gain kd, the amplitude of the system decreases and the convergence speed changes as the proportional control gain kp decreases. The effectiveness of the PID control strategy in complex ecosystem is proved. The numerical simulation results are in good agreement with the theoretical analysis. The research in this paper has potential application values concerning the management of complex population systems. The bifurcation theory of fractional-order time-delay systems is also enriched.