摘要
针叶树是全球森林生态系统的基石，但其基因转化过程中面临诸多挑战。为克服针叶树不定根对Agrobacterium/Rhizobium介导的转化的天然抗性，我们通过引入嵌合Ri质粒衍生的T-DNA边界、一种磷酸模拟突变体（VirGN54D）和一种高活性复制起点突变体（pVS1 R106H），系统地、迭代地改良了二元载体系统。这一优化后的系统能够高效地实现多种植物的跨物种基因转化，包括难以转化的裸子植物银杏（Ginkgo biloba），从而为植物研究提供了一个广泛适用的遗传工具箱。利用该系统，我们成功建立了 Pinus tabuliformis的非无菌高效根转化方法。鉴于针叶树属于进化古老的裸子植物，这一易于实现的转化技术为探讨功能基因组学和进化机制（如长距离大分子运输的动态）提供了前所未有的研究机会。将拟南芥的开花基因FT转入中国松树根系后，尽管针叶树基因组中缺乏FT的同源基因，仍发现了蛋白质在长距离上的移动性。相反，针叶树的年龄生物标志物DAL1即使与tRNA类似序列（TLS）标签融合后也未表现出任何移动性，而后者在被子植物中已被证明能促进mRNA的长距离运输，这说明mRNA的移动性存在物种特异性限制。我们的工作为研究难以转化的植物物种提供了多功能遗传工具，并为长距离信号传导的进化机制提供了新的见解。简化的实验方案和通用的载体系统解决了针叶树生物技术中的关键难题，为其他非模式植物的功能基因组学研究开辟了新途径。
利益冲突
北京林业大学已提交了涵盖该工程二元载体pRi2vGR106的专利申请（专利申请号：CN202510759455.X，申请日期：2025年6月9日）。作者为该专利的发明人。不存在其他需要披露的利益冲突。作者声明这些材料可自由用于学术研究。
数据可用性声明
支持本研究结果的所有数据均可在文章、扩展数据图表或附加信息S1中找到。如有合理需求，可向通讯作者索取更多数据集。本研究未生成新的代码。本研究中使用的工程二元载体（pRiA4T、pRi2、pRi2vG和pRi2vGR106）将通过http://sw.ronghekonggu.com免费提供给学术研究使用。R. rhizogenes菌株K599是从中国上海的Weidi Biotechnology有限公司购买的。
