环植所在‘妃子笑’荔枝遗传转化及基因编辑研究方面取得重要进展
作者：王树军
来源：环境与植物保护研究所
日期：2023-08-17
中国热科院环植所荔枝龙眼团队在‘妃子笑’荔枝遗传转化及基因编辑研究方面取得重要进展。研究建立了农杆菌介导‘妃子笑’荔枝胚性愈伤组织的遗传转化技术体系，实现CRISPR/Cas9基因编辑技术用于荔枝品种改良零的突破，获得了CRISPR/Cas9系统编辑LcPPO 的突变荔枝植株，为解析LcPPO调控荔枝组织褐变机制和创制抗褐变荔枝新品种提供了重要的材料基础，具有重要潜在应用价值。
荔枝是原产我国的热带亚热带常绿果树，荔枝产业是乡村振兴的支柱产业之一，但生产中存在采后果皮易褐变等瓶颈问题。培育耐褐变荔枝新品种是解决问题的根本途径。转基因和CRISPR/Cas9基因编辑技术等现代育种技术是定点改造目标性状基因，加快育种进程的重要手段。研究团队以‘妃子笑’荔枝胚性愈伤组织为受体，探明了20mg·L?1的潮霉素和600mg·L?1的羧苄青霉素为适宜的阳性转化子筛选剂和农杆菌生长抑制剂，并以GUS基因和GFP基因为报告基因，确定了影响农杆菌介导遗传转化效率主要因素的最优参数。团队以荔枝多酚氧化酶基因（LcPPO）为靶基因，构建了CRISPR/Cas9基因编辑载体，通过农杆菌介导转化‘妃子笑’荔枝胚性愈伤组织，经潮霉素筛选获得阳性胚性愈伤组织。经体胚发生途径的离体再生技术体系，最终获得LcPPO发生碱基突变的基因编辑荔枝植株，并移栽成活。
图 1 胚性愈伤组织和体胚的GUS组织化学分析（a1-a4）和GFP荧光检测（b1-b4）
图 2 CRISPR/Cas9基因编辑材料的靶位点碱基突变类型检测
图 3 移栽CRISPR/Cas9基因编辑荔枝苗
研究成果“Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of embryogenic callus and CRISPR/Cas9-mediated genome editing in ‘Feizixiao’ litchi”在线发表于《Horticultural Plant Journal》(中科院一区，IF=5.7)。中国热科院环植所王树军助理研究员为论文第一作者，王家保研究员为论文通讯作者。该研究获得国家重点研发计划、海南省重点研发计划、国家荔枝龙眼产业技术体系育种技术与方法岗位等项目的资助。
论文全文链接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S2468-0141(23)00123-1
