近日,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新利用全國重點實驗室/園藝學(xué)院蘿卜遺傳育種團隊在The Plant Journal發(fā)表了題為Exploring an economic and highly efficient genetic transformation and genome-editing system for radish through developmental regulators and visible reporter的研究論文。該研究通過將發(fā)育調(diào)節(jié)因子與可視化報告基因相結(jié)合,基于團隊前期建立的發(fā)根農(nóng)桿菌誘導(dǎo)毛狀根系統(tǒng)(Qin et al., 2023), 成功開發(fā)簡單、高效的蘿卜遺傳轉(zhuǎn)化和基因編輯技術(shù)體系。
蘿卜為十字花科一、二年生根菜類蔬菜作物,其膨大肉質(zhì)直根營養(yǎng)豐富,食療保健價值高,在我國蔬菜生產(chǎn)和周年供應(yīng)中占有重要地位。然而,蘿卜屬于再生頑拗型作物,存在再生困難、遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)匱乏等問題,致使蘿卜基因功能驗證和種質(zhì)創(chuàng)制進程受到嚴(yán)重制約。
發(fā)育調(diào)節(jié)因子(Developmental Regulators, DRs)可以改變植物細(xì)胞發(fā)育命運,重新誘導(dǎo)分生組織形成,這種方式獲得的分生組織在植物遺傳轉(zhuǎn)化應(yīng)用上擁有巨大潛力。團隊成員選取多個不同DRs因子組合進行蘿卜再生誘導(dǎo)研究,發(fā)現(xiàn)Wus2-ipt組合可以促進愈傷組織形成,同時可在傷口部位直接誘導(dǎo)再生芽。綜合利用Wus2-ipt組合、可視化報告基因RUBY、基于發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化體系建立了蘿卜簡單、高效的遺傳轉(zhuǎn)化再生和基因編輯系統(tǒng),再生芽誘導(dǎo)與生長無需添加任何外源激素,且利用早抽薹基因型獲得轉(zhuǎn)基因種子僅需6-7個月,成功打破蘿卜遺傳轉(zhuǎn)化的技術(shù)瓶頸,可加快蘿卜基因功能驗證和種質(zhì)創(chuàng)制進程,同時將為其它園藝作物的基因編輯和遺傳改良提供重要參考與技術(shù)支撐。
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新利用全國重點實驗室/園藝學(xué)院蘿卜遺傳育種團隊完成了此項工作。王燕副教授為論文通訊作者,博士生易小芳為第一作者,碩士生王聰聰、袁曉琪、張蜜、秦跳嬌(現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉所博士生)、王海云,柳李旺教授、徐良副教授和張昌偉副教授也參與了此項研究。該研究得到江蘇省科技計劃(現(xiàn)代農(nóng)業(yè))重點項目(BE2023366)、江蘇省種業(yè)振興“揭榜掛帥”項目[JBGS(2021)071]及江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新項目[CX(23)1013]等資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1111/tpj.17068