发育调节因子助力作物遗传转化效率提升

doi:10.16288/j.yczz.24-345

遗传

• 综述 •

发育调节因子助力作物遗传转化效率提升

谢盈盈¹,王克剑²,饶玉春¹,黄勇²

1. 浙江师范大学生命科学学院，金华 321004
2. 中国水稻研究所，水稻生物育种全国重点实验室，杭州 310006

收稿日期:2024-12-05 修回日期:2025-03-12 出版日期:2025-04-18 发布日期:2025-04-18
基金资助:
国家自然科学基金项目（编号：32101721），中国农业科学院农业科技创新工程项目（编号：CAAS-ASTIP-2021-CNRRI）和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（编号：CPSIBRF-CNRRI-202409）资助

Application and prospects of developmental regulatory factors in enhancing crop genetic transformation efficiency

Yingying Xie¹, Kejian Wang², Yuchun Rao¹, Yong Huang²

1. College of Life Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China
2.National Key Laboratory of Rice Biology and Breeding, China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006, China

Received:2024-12-05 Revised:2025-03-12 Published:2025-04-18 Online:2025-04-18

摘要/Abstract

摘要： 遗传转化技术是现代生物学和农业生物技术的核心工具。近年来，发育调节因子（developmental regulatory factors，DRs）在提升作物遗传转化效率方面显示出巨大潜力。本文系统回顾了主要的作物遗传转化方法，包括农杆菌介导的转化和基因枪法，探讨了当前遗传转化过程中存在的瓶颈，如转化效率低、基因型依赖性强和再生能力不足等。随后，详细论述了几类重要的发育调节因子及其在提高遗传转化效率、克服基因型依赖性、增强再生能力等方面的最新应用进展。同时，对发育调节因子的未来应用前景进行了展望，强调了其在精准基因编辑、功能基因组学、合成生物学以及作物遗传改良等领域的重要应用潜力。通过对发育调节因子的深入研究，作物遗传转化的瓶颈有望得到有效突破，从而推动作物科学和农业生物技术的进一步发展。

关键词: 发育调节因子, 遗传转化, 再生能力, 作物, 功能基因组

Abstract: Genetic transformation technology is a core tool for generating plants with gain- or loss-of-function in modern biology and agricultural biotechnology. In recent years, developmental regulatory factors (DRs) have shown great potential in enhancing the efficiency of crop genetic transformation. In this review, we systematically examine the main crop genetic transformation methods, including Agrobacterium-mediated transformation and gene gun techniques, and discuss the current challenges in the transformation process, such as low transformation efficiency, strong genotype dependence, and insufficient regeneration capacity. We then provide a detailed discussion of several key developmental regulatory factors and their recent applications in improving transformation efficiency, overcoming genotype dependence, and enhancing regeneration capacity. Additionally, we explore the future prospects of DRs, highlighting their significant potential applications in precision gene editing, functional genomics, synthetic biology, and crop genetic improvement. Through in-depth research on DRs, the bottlenecks in crop genetic transformation are expected to be effectively overcome, thus advancing the further development of crop science and agricultural biotechnology.

Key words: Developmental Regulatory Factors, genetic transformation, regeneration capacity, crop, functional genomics

谢盈盈, 王克剑, 饶玉春, 黄勇. 发育调节因子助力作物遗传转化效率提升[J]. 遗传, doi: 10.16288/j.yczz.24-345.

Yingying Xie, Kejian Wang, Yuchun Rao, Yong Huang. Application and prospects of developmental regulatory factors in enhancing crop genetic transformation efficiency[J]. Hereditas(Beijing), doi: 10.16288/j.yczz.24-345.

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Application and prospects of developmental regulatory factors in enhancing crop genetic transformation efficiency

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