[發明專利]一種外源基因瞬時轉化楊樹莖段的方法

有效

• 申請號: 202110406728.4
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113388636B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 盧孟柱;安軼;李曉軍
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學
• 主分類號: C12N15/84
• 分類號: C12N15/84;C12N15/65
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 段卉

本發明公開了一種外源基因瞬時轉化楊樹莖段的方法，本發明建立了高效農桿菌介導的銀腺楊84K莖段真空滲透侵染瞬時轉化方法。本方法在不破壞植物材料的基礎上，可快速、便捷、高效地獲得瞬時轉化材料，特別有助于研究維管組織發育相關基因。可快速鑒定參與維管組織分化相關基因的功能，有助于揭示木質部發育的調控機制，對揭示木材形成的分子機制有重要意義，同時該方法也為研究其它木本植物的木材形成相關基因提供了借鑒。

技術領域

本發明涉及植物基因瞬時轉化技術領域，具體地，涉及一種外源基因瞬時轉化楊樹莖段的方法。

背景技術

楊樹(Populus L.)是主要造林樹種之一，是目前再生生物資源和森林碳匯的重要組分，具有重要的經濟和生態價值。另外，楊樹生長快、適應性強、成材早、木材蓄積量大，且遺傳背景豐富、易于無性化擴繁和遺傳轉化，成為木本植物研究的模式物種。隨著毛果楊(Populus trichocarpa)、胡楊(Populus euphratica)、新疆楊(Populus bolleana)、銀腺楊84K(Populus alba×Populus glandulosa‘84K’)全基因組測序的完成，為利用楊樹這一木本模式植物功能基因組的研究提供了基礎。對木本植物來說，高大的樹體需要龐大的維管組織來支撐、同時進行水分和營養物質的運輸。木材就是這些龐大的維管組織的產物，來源于維管形成層的活動。所以了解維管形成層活動的調控機制及木質部的分化是現代生物技術對木材進行遺傳改良的基礎。但獲得穩定轉基因植株的效率低、周期長，這些限制阻礙了對木本植物木材相關基因功能的大規模高效率鑒定。因此，建立一種快速、便捷、高效的方法，用以揭示木材形成分子機制，變得尤為重要。

瞬時轉化技術可以避開冗長的轉基因過程，只需將目的基因導入組織或個體，不涉及再生過程，轉化之后直接進行基因表達分析或表型鑒定，具有操作簡單、周期短、通量高的優點，可作為穩定轉化的補充，特別適合應用于植物自身或異源基因功能及代謝途徑的大規模遺傳研究，并且可對無性繁殖困難的木本植株及同源植物系統進行基因功能分析。近年來已有木本植物建立了瞬時轉化體系，用于品種的選育與開發，基因槍轉化、PEG介導原生質體轉化、植物病毒載體介導轉化和基于農桿菌介導的轉化方法已成功應用于梨、柑橘、白樺、檉柳、軟木、桑樹、桂花、柿樹、桃等。在楊樹中，通過PEG介導法成功獲得了瞬時轉化的葉片原生質體(Tan B,Xu M,Chen Y,et al.2013.Transient expression forfunctional gene analysis using Populus protoplasts.Plant Cell TissueOrganCulture,114(1):11-18.；Guo Y,Song X,Zhao S,et al.2015.A transient geneexpression system in Populus euphratica Oliv.protoplasts prepared fromsuspension cultured cells.Acta Physiologiae Plantarum,37(8):1-8.)；通過基因槍轉化法成功獲得了瞬時轉化的葉片表皮細胞和保衛細胞(Nowak K,Luniak N,Meyer S,etal.2004.Fluorescent proteins in poplar:a useful tool to study promoterfunction and protein localization.Plant Biology,6(1):65-73.)；通過農桿菌侵染技術獲得了瞬時轉化的葉片(Takata N,Eriksson M E.2012.A simple and efficienttransient transformation for hybrid aspen(Populus tremula x P.tremuloides).Plant Methods,8(1):30-30.)和芽(Yang L,Sun Y,Xie L,et al.2009.A novelapproach for in situ bud transformation of Populus byAgrobacterium.Scandinavian Journal of Forest Research,25(1):3-9.)，這都為木本植物的基因調控研究提供了快速可靠的技術支持。