玉米是遗传研究的经典模式生物之一，但转化频率低是许多基因编辑应用的重要瓶颈。

VIB-UGent 植物系统生物学中心的研究人员在克服这一瓶颈方面取得了重大进展。通过利用三元载体和形态发生调节剂的组合，他们显著提高了转化效率，为更有效的研究和创新应用铺平了道路。

突破转型瓶颈

玉米(Zea mays L.)是全球农业和工业领域中非常重要的作物，也是遗传学研究的重要模式生物。传统上，玉米的基因编辑依赖于农杆菌介导的转化。然而，该物种的转化频率低，这给遗传学研究造成了瓶颈，包括新型基因组技术(NGT)

维吉尼亚大学根特分校植物系统生物学中心的研究团队与美国加州大学戴维斯分校的合作者从两个方面解决了这一瓶颈。他们向农杆菌中引入了一个额外的辅助质粒，提高了农杆菌将 DNA 转移到玉米细胞的能力。此外，他们还使用了 GRF-GIF 嵌合体(一种形态发生调节剂)来增加转化细胞再生为植物的能力。结合这些技术，他们可以产生的转化植物数量提高了 20 倍。

“提高转化频率一直是全球许多研究小组的目标。然而，早期发表的结果往往只是基于一次性实验。在这里，我们评估了多年来的方法、实验和操作员。这为我们在进一步研究中实施我们的发现提供了坚实的科学基础，”VIB-UGent 植物系统生物学中心组长 Laurens Pauwels 说。

对未来的影响

这项研究是在名为 B104 的玉米自交系上进行的。尽管该品系经常用于研究，但它对比利时农业的经济效益有限。该自交系不太适合当地的种植条件，农民通常使用杂交种。

研究人员现在的目标是改造玉米自交系。最终目标是获得知识，创造出新的杂交品种，这些品种在农艺上可行，对当地农民有经济效益，但用旧方法很难进行改造。

“我们下一步的重点将是田间应用。如果我们能够改造农民更感兴趣的玉米自交系，我们也许能够培育出更有趣的杂交植物。这可以成为在农业中更有效地使用 NGT 的起点，”第一作者、VIB-UGent 植物系统生物学中心博士生 Wout Vandeputte 说道。

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