综述:迈向无组织植物工程:实现可持续园艺转型的新兴平台

《Journal of Agricultural and Food Chemistry》:Toward Tissue-Free Plant Engineering: Emerging Platforms for Sustainable Horticultural Transformation

【字体: 时间:2025年10月24日 来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry 6.2

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  园艺作物转基因技术正通过非组织培养方法(如in planta注射、病毒载体、纳米颗粒介导等)突破基因型依赖、再生效率低及无菌培养限制。研究整合了发育调控因子(BBM/WUS)、视觉标记(RUBY)和CRISPR技术,提升转化效率和精准度,案例显示技术在多类作物中的成熟应用,但生物安全、可重复性和监管问题仍待解决,提出新型快速、基因型无关和环保的转化范式。

  
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随着非组织培养技术的出现,园艺作物的遗传转化方式正在发生变革。这些技术突破了基因型依赖性、再生效率低下以及需要无菌培养环境等长期存在的限制。本文综述了近年来在植物体内(in planta)进行遗传转化的方法,包括基于再生活性的注射递送技术(RAPID)、切枝-浸渍-发芽(CDB)、病毒介导的转化、纳米粒子辅助的转化以及由农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)诱导的再生方法,并评估了这些方法在不同物种中的适用性。我们还探讨了将这些技术与发育调控因子(如BABY BOOM/BBM、WUSCHEL/WUS)、可视化标记物(如RUBY)以及CRISPR/Cas系统结合使用,以提高转化效率和精准度。通过水果、蔬菜和观赏作物的案例研究,展示了这些技术的广泛应用前景及其技术成熟度的不断提升。尽管取得了这些进展,但在生物安全、实验结果的可重复性以及法规协调方面仍存在挑战。我们倡导一种新的遗传转化模式——该模式具有快速、不受基因型限制且环境友好等优点,有助于实现园艺生物技术中大规模、更易推广的作物改良。

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