科技日报记者 吴纯新 通讯员 蒋朝常
5月18日，记者从华中农业大学获悉，华中农业大学联合未米生物科技有限公司、吉林省农业科学院合作开发的一种新型辅助转化技术在作物学报杂志在线发表。该技术通过在辅助载体中加入绿色组织特异性表达致死元件，并调节Baby boom(Bbm)和Wuschel2(Wus2)基因的时空表达模式，最终成功提高了多个商业化玉米品种亲本自交系的遗传转化效率，可实现不依赖玉米基因型的高效遗传转化。
玉米是我国重要粮食作物、饲料作物和经济作物。随着转基因产业化全球推广，基因组编辑等现代分子技术快速发展，玉米进入生物育种新时代。
据介绍，遗传转化是玉米生物育种研发中关键环节，严重依赖于受体基因型，目前绝大部分商业化玉米骨干自交系的遗传转化仍然十分困难，是玉米生物育种的关键核心技术。
近年来，国外先后报道了植物干细胞发育关键基因Bbm和Wus2在提高植物转化效率方面的应用，证实调节Bbm和Wus2的时空表达可以有效提高玉米等重要农作物的遗传转化效率。
我国研究人员首先测试引入Bbm-Wus2表达盒辅助转化对玉米骨干自交系转化效率的影响。研究发现，常规载体无法转化的5个玉米骨干自交系利用辅助载体均获得阳性转化植株，转化效率存在差异，平均可达14.0%。部分玉米自交系转化Bbm-Wus2表达盒中产生不利农艺性状，80%的T0苗雄穗部位产生花丝而没有花粉。
同时，将目标基因载体和Bbm-Wus2表达盒载体混合混转，发现可以在T0代获得不含有Bbm-Wus2表达盒，而目标基因阳性的植株，但优质转化苗分离率（阳性苗中不含有Bbm-Wus2表达盒的比例）比较低（均值为22.2%），难以满足产业化高通量需求。
为进一步解决该问题，本研究在Bbm和Wus2的超表达辅助载体中加入绿色组织特异性表达启动子驱动解淀粉芽孢杆菌Barnase基因表达的致死表达盒，并采用与基因编辑载体混合转化技术策略进行测试。
研究发现，含有Bbm-Wus2表达盒的愈伤组织大部分不能分化成苗，科研人员在T0代即可快速分离获得大量不含Bbm-Wus2元件，可以正常生长发育的优质转化苗，分离率达到77.7至100%，平均89.2%，优质转化苗转化效率平均达19.5%。
这意味着，本研究成功建立和完善了一套不依赖基因型的高效玉米遗传转化体系，为提高生物育种效率和精准改良提供有力支持。该玉米遗传转化体系可以解决玉米受体基因型依赖的问题。
本文第一作者，华中农大在职博士生、未米生物科技（江苏）有限公司的技术负责人许洁婷介绍，该公司已建立高通量玉米转化平台，可实现每年5万个玉米事件的转化，通过不依赖于基因型的玉米遗传转化技术，对大部分玉米骨干自交系实现遗传转化或基因编辑，以满足未来玉米生物育种需要。
