植物遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)是植物基因工程和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)分子育種的必要工具。然而，現(xiàn)有的植物遺傳轉(zhuǎn)化方案復(fù)雜且效率較低，制約了多數(shù)資源植物或農(nóng)作物的遺傳改造，已成為植物資源開發(fā)和利用的技術(shù)障礙。因此，開發(fā)高效且多應(yīng)用的植物遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)已成為植物或農(nóng)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(nóng)業(yè)與生物技術(shù)研究中心植物發(fā)育與品質(zhì)調(diào)控研究組（PI：侯興亮研究員）科研人員，經(jīng)過多年探索和研究，成功建立了一種以植物主動(dòng)再生能力為基礎(chǔ)的新型植物遺傳轉(zhuǎn)化方法（Regenerative  Activity-dependent  in  Planta  Injection  Delivery，RAPID）。該研究利用強(qiáng)再生能力植物甘薯，進(jìn)行多種遞送方式測(cè)試，發(fā)現(xiàn)通過甘薯莖段注射遞送方法能快速獲得陽性器官和轉(zhuǎn)化個(gè)體，同時(shí)在農(nóng)桿菌菌種、侵染濃度、化學(xué)活性劑等方法條件上對(duì)轉(zhuǎn)化效率進(jìn)行優(yōu)化提升，并完成了多種報(bào)告基因和遺傳編輯工具的應(yīng)用，隨后通過遺傳學(xué)和細(xì)胞學(xué)分析方法確認(rèn)了植物分生組織高效轉(zhuǎn)染以及新生轉(zhuǎn)化器官個(gè)體的快速再生，是迅速高效地獲得穩(wěn)定轉(zhuǎn)基因植株的根本原因。目前，RAPID方法已成功應(yīng)用于甘薯、馬鈴薯、厚藤等無性繁殖的經(jīng)濟(jì)作物或資源植物。
       與傳統(tǒng)遺傳轉(zhuǎn)化方法相比，RAPID方法具有較高的轉(zhuǎn)化效率（提高20至100倍），操作流程更為簡(jiǎn)便（縮短2至3倍），且無需昂貴且復(fù)雜的組織培養(yǎng)過程。RAPID方法克服了傳統(tǒng)方法在快速遺傳轉(zhuǎn)化方面的局限性，打破了各類資源植物開發(fā)和利用的瓶頸。基于植物主動(dòng)再生能力及無性繁殖的特點(diǎn)，此方法有望應(yīng)用于更廣泛的植物物種，實(shí)現(xiàn)更多特色資源植物和經(jīng)濟(jì)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(chǔ)研究和應(yīng)用研究發(fā)展，為特色植物的高效遺傳改良和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)育種應(yīng)用提供理論和方法支撐。
       相關(guān)研究結(jié)果以Resource article形式近期在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Plant Communications（《植物通訊》）（IF5year = 10.5）上，相關(guān)技術(shù)方法已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)（ZL 202110705309.0）。華南植物園梅果果碩士和陳澳碩士為論文共同第一作者，侯興亮研究員和劉旭副研究員為論文共同通訊作者。該研究得到了廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃、廣州市科技計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金廣東省聯(lián)合基金等項(xiàng)目的支持。論文連接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.100822