Year: 2026
Type: article
Abstract: 【目的】尾叶紫薇（Lagerstroemia caudata）是千屈菜科紫薇属中少数具有显著芳香特性的木本观赏植物，是挖掘紫薇花香合成与调控分子机制、开展香花育种研究的重要种质资源。然而，紫薇属植物高效遗传转化体系的缺失，制约了尾叶紫薇基因功能的快速验证与分子育种进程。发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）介导的毛状根遗传转化体系具有操作简便、周期短、转化成功率高的优势，但尚未在尾叶紫薇中建立相关体系。本研究旨在筛选影响发根农杆菌转化的关键参数，建立尾叶紫薇高效毛状根遗传转化体系，并结合可视化报告基因RUBY实现阳性毛状根的快速筛选，为尾叶紫薇及紫薇属植物的基因功能研究与种质创新提供可靠的技术平台。【方法】本研究以尾叶紫薇为材料，对预培养时间、菌液侵染浓度、侵染与共培养时间及乙酰丁香酮（AS）浓度等关键参数进行筛选，通过RUBY报告基因介导的甜菜红素显色反应进行裸眼观察与筛选，结合PCR及RT-PCR技术对转基因毛状根进行分子鉴定，以验证RUBY基因的整合与转录表达情况。【结果】筛选获得尾叶紫薇毛状根诱导的最适条件为：以尾叶紫薇叶片为外植体，采用发根农杆菌K599菌株，菌液侵染浓度OD600=0.6、侵染时间20 min、共培养1 d、重悬液中添加200 μmol /L乙酰丁香酮，毛状根转化率最高达77.80%。RUBY报告基因的成功表达使阳性转基因毛状根呈现肉眼可辨的红色表型，简化了筛选流程。PCR检测证实RUBY基因已完整整合至转基因毛状根基因组中；RT-PCR结果进一步表明，RUBY基因在转录水平得到成功表达。整个转化及鉴定流程可在30天内高效完成。【结论】本研究首次成功建立了发根农杆菌介导的尾叶紫薇高效毛状根遗传转化体系，并验证了RUBY报告基因在其中的可视化筛选效果。为深入解析尾叶紫薇花香形成机制、加速优良性状定向改良提供可靠技术平台，也对紫薇属植物的转基因育种及基因功能研究具有重要意义。
DOI: 10.3724/aauj.2026090
Authors: Gaofan Ji, Yan Xu, Shuang Lin, Leyu Cai, Ming Cai
Institution: Beijing Forestry University
Language: English
Subfield: Molecular Biology
Domain: Life Sciences
SDG: Zero hunger
Open Access status: bronze
Awards: G4608369416, G7338693729
OpenAlex ID: W7166594162
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