[發明專利]一種瘦果遺傳轉化體系

有效

• 申請號: 202011273401.6
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN112410367B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 沈元月;黃蕓;谷曉嬌;許鵬昊
• 申請（專利權）人: 北京農學院
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/10;A01H6/74
• 代理公司: 北京蕙識同聯專利代理事務所(特殊普通合伙) 11966
• 代理人: 樊穎

本發明提供一種遺傳轉化體系及其構建方法，涉及采用瘦果構建轉化體系。以草莓為例，證實了瘦果作為遺傳轉化體系可大幅提高轉化效率，縮短基因功能驗證的周期，是一種有前景的、從根本上不同于以往所有遺傳轉化體系的獨特體系。

技術領域

本發明涉及一種遺傳轉化體系及其構建方法，涉及采用瘦果構建植物遺傳轉化體系，屬于植物基因工程技術領域。本案是申請號為202010054750.2的分案申請。

背景技術

通過基因工程技術改變植物的遺傳性狀是成熟的技術手段。在植物基因工程中，科研人員多采用葉片、葉柄、葉芽等為侵染對象，建立遺傳轉化體系。應用于植物上的基因導入法主要有農桿菌介導法，基因槍法和電擊法。

眾所周知，瘦果是一類非常特殊的種子。與其他種子不同(如穎果、堅果等)，瘦果的形體較小，果皮堅硬且較厚、不開裂、吸水透氣性差、與種皮較易分離，內含一粒種子。由于瘦果與常規果實、葉片、根等常用試材的特性完全不同，因而研發人員通常不使用瘦果直接作為農桿菌侵染的對象，也無法借鑒之前對常用試材的常規處理方法或經驗，如通過劃刻葉片表面、注射或浸潤果實等方式來侵染瘦果，難以想象采用何種條件轉化瘦果才能獲得穩定轉化的好效果。

在園藝作物中，草莓的果實是由許多小瘦果聚生在肉質的花托上而形成的聚合瘦果，俗稱草莓的“種子”。草莓屬于薔薇科草莓屬的雙子葉植物，具有優良的風味，抗氧化能力和巨大的商業價值。與栽培草莓相比，二倍體草莓具有更短的代周期，四季結果，更小的植株和更好的抗性，以及一些獨特的風味特征，如強烈的香氣。由于具有很多優良的品質，二倍體野生草莓成為草莓傳統育種和現代分子育種的豐富資源。此外，由于二倍體林地草莓(Fragaria vesca，Hawaii 4)的完整基因組已經測序完成，草莓特別是二倍體草莓已經成為研究果實發育和成熟調控機制的常用材料。草莓也被認為是用于驗證具有長生長周期的基因功能一個理想的實驗材料。

然而，在草莓中，傳統方法常用農桿菌介導的葉盤法；專利CN104388443A使用微注射的方法，將混合的菌液從草莓果實頂部注入；專利CN109517839A對草莓未開的花蕾進行侵染；基于植物細胞的全能性原理，專利CN109735538A采用組培苗的葉片，用刀片劃出3-4條傷口，轉移至農桿菌菌液中浸泡；專利CN106047921A同時用葉柄和葉片做外植體進行轉化。這些方法均存在費時、工作量大或轉化效率低等缺點。因此，目前研究人員普遍的共識是：對于現有的遺傳轉化方法，高頻率的植株再生體系和有效的侵染與選擇方式是獲得遺傳轉化成功的關鍵。因此，李小紅等(根癌農桿菌介導的草莓遺傳轉化研究進展，李小紅，湯浩茹，生物技術通報，2006年第6期，第23-27頁)建議應繼續收集更廣泛的不同基因型的草莓品種,來構建更有利于遺傳轉化的再生受體系統。同時，科研人員也更多著眼于優化上述例舉的傳統實驗方案中的各種條件、篩選更易受感染的草莓品種等方面的研究。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種不同于以往技術的、全新的遺傳轉化體系及其構建方法，尤其是涉及一種采用瘦果構建的遺傳轉化體系。

據發明人所知，在植物基因工程領域，還沒有關于瘦果遺傳轉化體系的相關報道，尤其是未見采用農桿菌侵染瘦果建立遺傳轉化體系的技術。

本發明以草莓瘦果為例，闡述本發明的核心思想和主要內容。本發明還詳細描述了構建瘦果遺傳轉化體系的全過程，包括但不限于一些關鍵步驟以及最佳的實驗方案。

可以理解，本發明構建瘦果遺傳轉化體系的方法不限于草莓瘦果，而是能夠普遍適用于在任何具有瘦果的植物中，以瘦果為試材，進行農桿菌侵染的遺傳轉化方法；或者以瘦果為遺傳轉化的侵染對象的方法；或者以瘦果為侵染宿主的方法。

本發明的草莓遺傳轉化體系的構建方法，至少包括如下2個步驟：

獲取草莓瘦果。優選的，還可以對獲取的草莓瘦果進行消毒處理。

農桿菌侵染。優選的，萌發瘦果與侵染后的農桿菌進行共培養和/或抑菌培養。