园艺作物(尤其是葫芦科作物)的基因改造经常受到复杂组织培养要求和气候变化等环境压力的阻碍。农杆菌介导的基因转移等传统转化技术经常遇到障碍，限制其在某些植物物种中的成功。

磁转染是一种使用磁性纳米粒子的新型 DNA 递送方法，它为这些传统方法提供了一种有希望的替代方案。鉴于这些持续存在的挑战，迫切需要创新的基因递送系统来推进农作物基因工程。

这项研究由釜山国立大学的科学家进行，并发表在《园艺研究》上，揭示了一种用于开发转基因黄瓜的先进花粉磁转染技术。

研究人员利用磁性纳米粒子成功将外源DNA导入黄瓜花粉，有效突破了传统组织培养方法的局限性。这一基因工程突破为生产转基因植物提供了一种更直接、更高效的途径，开启了农业生物技术的新纪元。

该项研究重点完善了针对黄瓜的花粉磁转染方法，利用带正电的Fe3O4磁性纳米粒子作为DNA载体，将外源基因导入花粉孔中，磁转染后再人工涂抹在黄瓜雌花柱头上，从而产生转基因种子。

值得注意的是，花粉在整个过程中保持活力，并且随着时间的推移，在转化的花粉中观察到基因表达。关键结果表明，不同启动子的基因表达效率存在显著差异，其中 OsMTD2(线粒体靶向域，MTD)启动子优于 p35S 启动子。

转基因种子在T1幼苗的子叶和根部表现出强劲的基因表达。尽管存在基因整合率较低等挑战，但该研究验证了该技术用于黄瓜转化的可行性，并强调了其在其他作物物种中的潜在应用。

釜山国立大学高级研究员 Yu-Jin Kim 博士表示：“我们的研究结果强调，花粉磁转染是一种灵活、有效的黄瓜基因转化方法。该技术绕过了传统组织培养的挑战，提供了一种更快、更方便的转基因植物生产方法。未来的研究可以将其适用性扩展到其他主要作物，推动可持续农业的创新解决方案。”

花粉磁转染技术在黄瓜中的成功应用为作物改良和基因研究开辟了新的可能性。该技术是传统转化方法的实用替代方法，可增强多种植物物种的基因改造过程。

这项技术的意义远不止黄瓜，它为开发更具抗逆性和营养强化的作物提供了途径，这对于应对气候变化和粮食安全等全球农业挑战至关重要。进一步改进可以扩大其潜力，使其适用于更复杂的植物基因组和性状。

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