耐旱耐热水稻品种N22体细胞胚胎发生体系的建立及其在基因编辑中的应用

为解决籼稻亚种遗传转化难题，研究人员建立了耐旱耐热水稻品种Nagina 22(N22)的体细胞胚胎发生体系。通过优化MS/N6培养基、碳源(蔗糖/麦芽糖)及2,4-D(0-3 μM)诱导愈伤，在含2,4-D(0/0.4 μM)和激动素(0-2 μM)的MS培养基中获得体细胞胚，经NAA/BAP组合实现高效再生。该体系为全球水稻抗逆改良提供了重要技术支撑。

　　

在作物改良领域，建立标准化的体外再生协议对籼稻(Oryza sativa L. subsp. indica)遗传转化至关重要。这项研究聚焦具有耐旱耐热特性的印度水稻品种Nagina 22(N22)，开发了高效的体细胞胚胎发生技术体系。

实验采用成熟种子作为外植体，系统比较了MS与N6两种基础培养基、蔗糖与麦芽糖两种碳源，以及不同浓度2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)(0、1、2、3 μM)对愈伤组织诱导的影响。令人振奋的是，MS培养基配合麦芽糖及3 μM 2,4-D时，愈伤诱导率高达100%。

通过将愈伤组织转接至含2,4-D(0或0.4 μM)和激动素(kinetin)(0、0.4、1、1.5、2 μM)的MS培养基，成功诱导出体细胞胚。在再生阶段，研究者巧妙组合萘乙酸(NAA)与6-苄氨基嘌呤(BAP)，并添加吲哚-3-丁酸(IBA)促进根系发育，最终获得完整植株。

特别值得注意的是，NAA(0.2/1 μM)与BAP(0.8/3.5 μM)的特定配比显著提高了再生效率。这些再生苗经过炼苗后，在盆栽条件下表现出良好的适应性。该技术体系的建立，为利用N22作为耐逆基因供体开展全球水稻分子育种和基因编辑研究奠定了重要基础。