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科研进展

华南植物园创建快速高效植物遗传转化方法

发布时间:2024-02-05 作者:scbg 来源:华南植物园

       植物遗传转化技术是植物基因工程和现代农业分子育种的必要工具。然而,现有的植物遗传转化方案复杂且效率较低,制约了多数资源植物或农作物的遗传改造,已成为植物资源开发和利用的技术障碍。因此,开发高效且多应用的植物遗传转化技术已成为植物或农业科研领域的重要研究方向。
       中国科-开云·kaiyun网页版登录(中国)官方网站华南植物园农业与生物技术研究中心植物发育与品质调控研究组(PI:侯兴亮研究员)科研人员,经过多年探索和研究,成功建立了一种以植物主动再生能力为基础的新型植物遗传转化方法(Regenerative  Activity-dependent  in  Planta  Injection  Delivery,RAPID)。该研究利用强再生能力植物甘薯,进行多种递送方式测试,发现通过甘薯茎段注射递送方法能快速获得阳性器官和转化个体,同时在农杆菌菌种、侵染浓度、化学活性剂等方法条件上对转化效率进行优化提升,并完成了多种报告基因和遗传编辑工具的应用,随后通过遗传学和细胞学分析方法确认了植物分生组织高效转染以及新生转化器官个体的快速再生,是迅速高效地获得稳定转基因植株的根本原因。目前,RAPID方法已成功应用于甘薯、马铃薯、厚藤等无性繁殖的经济作物或资源植物。
       与传统遗传转化方法相比,RAPID方法具有较高的转化效率(提高20至100倍),操作流程更为简便(缩短2至3倍),且无需昂贵且复杂的组织培养过程。RAPID方法克服了传统方法在快速遗传转化方面的局限性,打破了各类资源植物开发和利用的瓶颈。基于植物主动再生能力及无性繁殖的特点,此方法有望应用于更广泛的植物物种,实现更多特色资源植物和经济作物的性状改良与种质创新,以推动相关领域的基础研究和应用研究发展,为特色植物的高效遗传改良和现代农业育种应用提供理论和方法支撑。
       相关研究结果以Resource article形式近期在线发表于国际学术期刊Plant Communications(《植物通讯》)(IF5year = 10.5)上,相关技术方法已获得国家发明专利授权(ZL 202110705309.0)。华南植物园梅果果硕士和陈澳硕士为论文共同第一作者,侯兴亮研究员和刘旭副研究员为论文共同通讯作者。该研究得到了广东省重点领域研发计划、广州市科技计划、国家自然科学基金广东省联合基金等项目的支持。论文连接:
https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.100822

 

 

 


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