突破！中棉所建立了无基因型限制的棉花高效遗传转化体系
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阅读： 2022/12/13 9:33:29
棉花是我国重要的经济作物，在国民经济中占有重要地位。但是，棉花转基因体系的基因型依赖性严重，转化周期长，严重限制了功能基因功能验证和优异转基因材料的创制，亟需建立高效无基因型限制的棉花遗传转化体系。
JIPB近日在线发表了中国农科院中棉所李付广团队以“Efficient genotype-independent cotton genetic transformation and genome editing”（https://doi.org?/10.11?1?1/jip?b?.?13427）为题的论文。该研究建立了跨越种间/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、通过定向遗传转化进行品种改良的“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。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，往往无法针对当前主栽棉花品种进行目标性状的遗传转化，难以实现以主栽品种为基础受体的基因聚合和品种改良。
研究团队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。利用壮观霉素有效抑制主芽生长，诱导腋芽的产生，有效降低了嵌合体概率。建立的SAMT转化体系成功打破了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体系的转化周期约2-3个月，未发生转基因再生苗不育现象，也未出现畸形苗。
高效无基因型限制的棉花遗传转化体系
中国农科院棉花研究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、陈艳丽博士等参与了研究工作。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、中国农业科学院创新工程、崖州湾种子实验室揭榜挂帅项目的资助。
转自：“iPlants”微信公众号
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