转基因精准育种的前提（通过注射包含调控植物再生相关基因载体的农杆菌成功获得稳定遗传的转基因植株）

近日，美国佛罗里达大学霍合强团队在Plant biotechnology journal期刊上在线发表了题为“Application of Developmental Regulators to Improve In-Planta or In Vitro Transformation in Plants”的研究论文，该研究利用过表达影响植物再生发育相关的基因，通过农杆菌体外注射成株或者侵染外植体离体再生的方法成功地在金鱼草，番茄，小白菜等多个物种上获得了稳定的转基因植株，这种高效的转基因手段对于基因编辑和其它植物技术在现代农业的运用上具有重要的运用价值和意义。

随着基因编辑和基因组测序技术的不断发展，转基因成为了研究基因功能和现代化植物育种中一种必不可少的技术手段，但是受限于不同物种的再生能力，缺乏高效的遗传转化体系限制了现代生物技术在许多重要作物物种上有效应用。在本研究中，研究者首先在金鱼草成年植株上注射了调控植物再生发育相关基因的过表达载体，包括PLETHORA (PLT5)， WOUND INDUCED DEDIFFERENTIATION 1 (WIND1)，ENHANCED SHOOT REGENERATION (ESR1)， WUSHEL (WUS), 和 WUS-P2A-BBM在内的5种不同的拟南芥再生发育相关基因，结果发现注射过表达PLT5, WIND1 和WUS 可以直接得到能够稳定遗传的转基因再生芽，其中PLT5有着最高的转化效率，这一结论在番茄上得到了进一步验证。同时，研究者发现过表达PLT5也可以显著提高离体小白菜子叶的遗传转化效率。此外，研究者在农杆菌过表达载体中加入了GFP 和Dellia (促进花青素合成的转录因子)过表达元件, 在方便了转基因植株筛选工作的同时，也进一步证实了方法的有效性。

图一 金鱼草成株注射遗传传化试验

图二 番茄成株注射遗传转化试验

研究中的转基因方法有着以下两点优势：1) 可以提高再生能力比较差的物种的遗传转化效率，此外成株体外直接注射转化的方法可以跨过繁琐的组培工作，在野生型植株上直接收获T1代转基因种子，极大的缩短了转基因材料的获得时间，尤其适合于一些生长周期较长的物种；2) 体外注射转化可以直接得到转基因枝条和野生型母株的结合体，有助于分子信号长距离运输传导的研究。

佛罗里达大学环境园艺系的霍合强教授和西北农林科技大学园艺学院的宫海军教授为论文的共同通讯作者，佛罗里达大学环境园艺系的博士生连昭远为论文的第一作者，博士生Chi Dinh Nguyen，博士后王桂栾，湖北大学刘莉教授，佛罗里达大学的陈建军教授，安徽农业大学的汪松虎教授，广州农业科学院易干军研究员，佛罗里达大学的Sandra Wilson教授，和佐治亚大学的Peggy Ozias-Akins教授参与了该项研究。

科研服务（合作招商）

专利申请 |转基因植株快速检测|组织培养|酵母双杂交|遗传学技术服务、SNP分型、高同源区段SNP分型、目标区间重测序、甲基化测序| 植物抗体 |

植物科学最前沿，专注于植物科学前沿进展、资讯、招聘信息的发布及方法软件共享等。投稿及招聘请后台回复“投稿”，均为无偿；商务合作请联系微信ID：zwkxqy；