The Crop Journal | “辨色识豆”——中国农科院作科所建立起生物工程大豆可视化识别技术体系

大豆作为重要的粮油饲兼用作物，在保障粮食安全和农产品贸易领域发挥着举足轻重的作用。近年来，随着现代生物育种技术的快速发展，转基因技术和基因组编辑技术在改良作物抗性、品质、产量等方面的作用越来越重要。遗传转化是转基因和基因编辑育种的基础，目前大豆遗传转化主要采用的是根癌农杆菌介导的大豆子叶节法，T0代转化植株嵌合体比例较高，后代纯合植株的检测费时费力。因此，研究开发快速高效的可视化检测系统将大大提高检测效率、降低检测成本，为筛选生物工程大豆植株提供一种快速、准确、便捷的技术体系。

近日，中国农业科学院作物科学研究所大豆育种技术与新品种选育创新团队侯文胜课题组在The Crop Journal在线发表了题为“See the color, see the seed: GmW1 as a visual reporter for transgene and genome editing in soybean”的研究简报。该研究利用大豆GmW1基因作为报告基因，成功通过花色和茎色来辨别转基因和基因敲除大豆植株，建立起生物工程大豆可视化识别技术体系。

研究发现，过量表达GmW1基因，可使白花的大豆转化受体品种变成可稳定遗传的紫花，其幼茎色也由绿色变成紫色，实现了通过花色、幼茎色快速辨别转基因植株。在紫花的大豆转化受体品种中敲除GmW1，T0代转化植株中分别出现了全株紫花（类型1）、白花和紫花相间（类型2）以及全株白花（类型3）三种不同花色类型的植株。类型1和类型2在T1代植株中都能够分离出白花和紫花植株，其中白花植株均为纯合基因敲除植株，但存在双等位纯合及双等位杂合两种类型；类型3的后代则全部为双等位纯合植株，即所有白色花的后代植株均为纯合型基因敲除植株，其幼茎色也由紫色变成绿色。该研究结果不但为基因编辑大豆材料创制明确了基本筛选原则，也为鉴定新型基因编辑器或检测编辑效率等提供了便捷化的可视化靶点。

作者和基金项目

中国农业科学院作物科学研究所陈莉副研究员、袁珊副研究员、蔡宇鹏助理研究员为该文共同第一作者，侯文胜研究员为通信作者。该研究得到中国农业科学院科技创新工程项目（S2022ZD03）资助。侯文胜课题组主要从事大豆转基因和基因编辑技术与育种应用研究，近年来在Plant Biotechnology Journal、Plant Cell & Environment、The Crop Journal等学术期刊上发表多篇高水平研究论文。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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