近日，生命科學學院蘇英華/張憲省教授團隊在Plant Communications上發(fā)表了題為“Enhancing Wheat Regeneration and Genetic Transformation through Overexpression ofTaLAX1”的研究文章。

提高再生能力是作物遺傳轉化成功的關鍵。大多數(shù)小麥品種的芽再生能力低，遺傳轉化困難，成為進行基因功能分析和農藝性狀遺傳改良的瓶頸。目前，通過選擇外植體類型或改善培養(yǎng)條件可以在一定程度上提高小麥的芽再生能力。另外，分析小麥芽再生過程的關鍵調控基因，通過改變其表達水平也可以明顯提升芽再生能力，并進一步改善遺傳轉化效率，但相關的研究報道較少，且分子調控機制仍不清楚。

圖1.過量表達TaLAX1可以提高多個小麥品種再生能力

該研究發(fā)現(xiàn)，過量表達TaLAX1基因能夠顯著提高小麥芽再生能力（圖1）。TaLAX1可能通過激活TaGRF4、TaGIF1、細胞分裂素合成，生長素轉運相關基因的表達，提高小麥芽再生能力，從而提升遺傳轉化和基因編輯效率（圖2）。

圖2. 過量表達TaLAX1提高遺傳轉化和基因編輯效率

作者發(fā)現(xiàn)在玉米和大豆中過量表達TaLAX1的同源基因，存在保守的提高再生能力的效果（圖3）。

圖3. 過量表達TaLAX1的同源基因提高玉米、大豆的再生能力

研究結果不僅為提高小麥芽再生能力提供新的重要信息，也為小麥改良和設計育種提供了重要基因資源和思路。

生命科學學院已畢業(yè)博士于洋和山東農業(yè)大學小麥遺傳轉化平臺于海霞副教授為該論文第一作者。蘇英華教授和張憲省教授為共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、山東省自然科學基金的資助。

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波