探寻乌克兰玉米育种的遗传转化密码：农杆菌介导技术的突破与应用

为解决在乌克兰种植的玉米中筛选易遗传转化基因型及开发有效转化技术的问题，研究人员开展了农杆菌介导的乌克兰玉米育种转化研究。结果表明该转化方案有效，3 种基因型对农杆菌介导转化最敏感。这为转基因玉米研究提供了方向。

　　乌克兰是世界上重要的玉米出口国，因此在其本土种植的玉米品种中筛选易于遗传转化的基因型，并开发针对乌克兰玉米育种的高效转化技术，具有重要意义。研究人员对 9 种基因型（自交系和杂交种）的预培养未成熟玉米胚进行了农杆菌（Agrobacterium）介导的转化实验。实验中使用了 3 种根癌农杆菌（A. tumefaciens）菌株和 3 种载体构建体，这些载体包含新霉素磷酸转移酶 II 的选择标记基因，以及绿色荧光蛋白或 β- 葡萄糖醛酸酶的报告基因。转基因植株在含有巴龙霉素的营养培养基上进行筛选。在选择性培养基上转化后，6 种基因型的植株出现了芽再生现象。通过 PCR 方法检测发现，利用所有可用载体从 4 种基因型中获得的 43 个克隆中都存在转基因。在个别实验中，转化频率在 0 到 27% 之间变化。研究还发现，不同基因型以及同一基因型的供体植株之间，再生频率和转化频率存在很强的相关性。使用含有位于选择标记基因上游的单子叶植物基因表达调控核苷酸序列（即玉米 hsp70 基因内含子）的 pCB271 载体，显著提高了转化后的芽再生频率。对 T₁代植株的分析显示，转基因单一位点整合到了植物基因组中。研究提出的以巴龙霉素作为选择剂的遗传转化方案，在获得乌克兰育种的转基因玉米品系和杂交种方面效果显著。在测试的基因型中，3 种基因型（自交系 DK232 以及杂交种 KP7×PRZh5 和 KS277×RS15）对农杆菌介导的转化最为敏感，有望用于进一步的转基因玉米植株生产研究。