植物遺傳轉化技術(shù)是植物基因工程和現代農業(yè)分子育種的必要工具。然而，現有的植物遺傳轉化方案復雜且效率較低，制約了多數資源植物或農作物的遺傳改造，已成為植物資源開(kāi)發(fā)和利用的技術(shù)障礙。因此，開(kāi)發(fā)高效且多應用的植物遺傳轉化技術(shù)已成為植物或農業(yè)科研領(lǐng)域的重要研究方向。

中國科學(xué)院華南植物園農業(yè)與生物技術(shù)研究中心植物發(fā)育與品質(zhì)調控研究組（PI：侯興亮研究員）相關(guān)研究人員，經(jīng)過(guò)多年探索和研究，成功建立了一種以植物主動(dòng)再生能力為基礎的新型植物遺傳轉化方法（Regenerative  Activity-dependent  in  Planta  Injection  Delivery，RAPID）。該研究利用強再生能力植物甘薯，進(jìn)行多種遞送方式測試，發(fā)現通過(guò)甘薯莖段注射遞送方法能快速獲得陽(yáng)性器官和轉化個(gè)體，同時(shí)在農桿菌菌種、侵染濃度、化學(xué)活性劑等方法條件上對轉化效率進(jìn)行優(yōu)化提升，并完成了多種報告基因和遺傳編輯工具的應用，隨后通過(guò)遺傳學(xué)和細胞學(xué)分析方法確認了植物分生組織高效轉染以及新生轉化器官個(gè)體的快速再生，是迅速高效地獲得穩定轉基因植株的根本原因。目前，RAPID方法已成功應用于甘薯、馬鈴薯、厚藤等無(wú)性繁殖的經(jīng)濟作物或資源植物。

與傳統遺傳轉化方法相比，RAPID方法具有較高的轉化效率（提高20至100倍），操作流程更為簡(jiǎn)便（縮短2至3倍），且無(wú)需昂貴且復雜的組織培養過(guò)程。RAPID方法克服了傳統方法在快速遺傳轉化方面的局限性，打破了各類(lèi)資源植物開(kāi)發(fā)和利用的瓶頸?；谥参镏鲃?dòng)再生能力及無(wú)性繁殖的特點(diǎn)，此方法有望應用于更廣泛的植物物種，實(shí)現更多特色資源植物和經(jīng)濟作物的性狀改良與種質(zhì)創(chuàng )新，以推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的基礎研究和應用研究發(fā)展，為特色植物的高效遺傳改良和現代農業(yè)育種應用提供理論和方法支撐。

相關(guān)研究結果以Resource article形式在線(xiàn)發(fā)表于國際期刊Plant Communications雜志（IF5year = 10.5），相關(guān)技術(shù)方法已獲得國家發(fā)明專(zhuān)利授權（ZL 202110705309.0）。中國科學(xué)院華南植物園梅果果碩士和陳澳碩士為本論文的共同第一作者，侯興亮研究員和劉旭副研究員為本論文的共同通訊作者。本研究得到了廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計劃（2022B1111230001）、廣州市科技計劃（E3330900-01）、國家自然科學(xué)基金廣東省聯(lián)合基金（U1701234）等項目的支持。

原文連接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.100822