近日，中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所棉花分子遺傳改良創(chuàng)新團隊建立了跨越種間和種內(nèi)的無基因型限制的棉花高效遺傳轉化體系（SAMT），破解了難以利用棉花主栽品種為受體進行遺傳轉化的難題，為加速棉花基因工程育種進程提供了技術保障。相關研究成果發(fā)表在《植物學報》（Journal of Integrative Plant Biology）上。

 

無基因型限制的棉花高效遺傳轉化體系。中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所供圖

 

　　基因型限制和轉化周期長是棉花遺傳轉化的兩大技術屏障，阻礙了棉花基因功能驗證和優(yōu)異轉基因材料創(chuàng)制，往往無法對當前棉花主栽品種進行目標性狀的直接改良，難以實現(xiàn)以主栽品種為基礎受體的基因聚合和品種改良。

 

　　該研究以棉花種子頂端分生組織干細胞為外植體，結合農(nóng)桿菌和超聲波處理，將外源載體整合到干細胞中，進而誘導干細胞產(chǎn)生不定芽，并利用壯觀霉素抑制主芽生長，誘導腋芽的產(chǎn)生，有效降低嵌合體概率。該研究建立的SAMT轉化體系成功打破了棉花種間和種內(nèi)遺傳轉化的基因型限制，陸地棉、海島棉和亞洲棉等多個棉種均成功進行了轉化，獲得的過量表達轉基因材料和基因編輯突變體材料均可穩(wěn)定遺傳。SAMT體系的轉化周期為2-3個月，未發(fā)生轉基因再生苗不育現(xiàn)象，也未出現(xiàn)畸形苗。該體系的建立有助于加速棉花功能基因驗證和優(yōu)異種質資源創(chuàng)制，為棉花生物育種提供科技支撐。