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環發所聯合生物所在納米生物技術研究方面取得重要突破

來源:環境工程研究室 發布時間:2017-11-28 作者:趙翔 點擊量:

    近日,由我院環發所崔海信研究員領銜的“多功能納米材料及農業應用”創新團隊同生物所的“作物分子育種技術”創新團隊合作,在納米生物技術研究方面取得重要突破。合作團隊通過利用磁性納米粒子作為基因載體,創立了一種高通量、操作便捷和用途廣泛的植物遺傳轉化新方法,推動納米載體基因輸送與遺傳介導系統研究取得了重要進展,開辟了納米生物技術研究的新方向。該成果形成的論文于2017年11月27日在線發表在Nature集團旗下權威學術期刊《Nature Plants》期刊上(DOI 10.1038/s41477-017-0063-z)。
    發展高效、安全的新型遺傳轉化方法,一直是基因工程、分子生物學和遺傳育種等領域的研究熱點之一。傳統植物轉基因方法,通常需要比較繁雜的組織培養等植物再生程序,才能獲得轉基因植株,尤其像諸如棉花等難再生作物的轉基因植物制備更加困難。此次研發的基于磁性納米顆粒基因載體的花粉磁轉化植物遺傳修飾方法,可以利用Fe3O4磁性納米顆粒作為載體,在外加磁場介導下將外源基因輸送至花粉內部,通過人工授粉利用自然生殖過程直接獲得轉化種子,然后再經過選育獲得穩定遺傳的轉基因后代。該方法將納米磁轉化和花粉介導法相結合,克服了傳統轉基因方法組織再生培養和寄主適應性i2等方面的瓶頸問題,可以提高遺傳轉化效率,縮短轉基因植物培育周期,實現高通量與多基因協同并轉化,適用范圍與用途非常廣泛,對于加速轉基因生物新品種培育具有重要意義,并在作物遺傳學、合成生物學和生物反應器等領域也具有廣泛應用前景。
    該研究成果得到了國家轉基因重大專項課題、國家“973”計劃項目和中國農科院科技創新工程等經費資助。環發所趙翔博士、王琰博士和生物所孟志剛博士為本文共同第一作者,環發所崔海信研究員和生物所張銳研究員為共同通訊作者。
    本文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41477-017-0063-z


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