实验室李付广研究员团队建立无基因型限制的棉花高效遗传转化体系

作者：棉花生物学国家重点实验室 日期：2023-01-03 访问量：

近日，中国农业科学院棉花研究所李付广研究员团队建立了跨越种间/种内、无基因型限制的棉花高效遗传转化体系（shoot apical meristem cell-mediated transformation，SAMT），破解了以当前主栽品种为受体难以进行遗传转化的“卡脖子”难题，为加速棉花基因工程育种进程提供了技术保障。相关研究结果以“Efficient genotype-independent cotton genetic transformation and genome editing”为题发表在生物学1区Top期刊《Journal of Integrative Plant Biology》上（IF="9.53）。

基因型限制和转化周期长是棉花遗传转化的两大技术屏障，阻碍了基因功能验证和优异转基因材料创制。因基因型限制严重，往往无法对当前主栽棉花品种进行目标性状的直接改良，难以实现以主栽品种为基础受体的基因聚合和品种改良。

该研究以棉花种子顶端分生组织干细胞为外植体，结合农杆菌和超声波处理将外源载体整合到干细胞中，进而诱导干细胞产生不定芽。利用壮观霉素抑制主芽生长，诱导腋芽的产生，有效降低嵌合体概率。建立的SAMT转化体系成功打破棉花种间和种内遗传转化的基因型限制，陆地棉、海岛棉和亚洲棉等多个棉种均成功进行了转化，获得的过量表达转基因材料和基因编辑突变体材料均可稳定遗传。SAMT体系的转化周期为2-3个月，未发生转基因再生苗不育现象，也未出现畸形苗。

中棉所李付广研究员为该论文的通讯作者，葛晓阳博士、杨召恩博士、许洁婷博士和杨晓凤博士为论文共同第一作者，王晔博士、陈艳丽博士等参与研究工作。江苏未米生物科技有限公司、崖州湾种子实验室为共同完成单位。该研究得到了国家自然科学基金创新研究群体、中国农业科学院科技创新工程、崖州湾种子实验室揭榜挂帅项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1111/jipb.13427

无基因型限制的棉花高效遗传转化体系