近日,中國農(nóng)業(yè)科學院麻類研究所種質資源創(chuàng)新團隊利用優(yōu)化后的農(nóng)桿菌介導法,對工業(yè)大麻基因進行編輯并成功獲得陽性植株,這是國際上首次實現(xiàn)工業(yè)大麻基因穩(wěn)定編輯,也是工業(yè)大麻分子育種領域的重要進展。相關研究成果發(fā)表在《植物生物學(Plant Biotechnology Journal)》上。
工業(yè)大麻是指四氫大麻酚(THC)小于0.3%的大麻品種,其花葉中的大麻二酚(CBD)在抗抑郁、抗炎和緩解疼痛等方面具有重要的藥用價值。CBD市場需求巨大,既要提高CBD含量又要保證THC含量不超標是目前工業(yè)大麻育種的卡脖子難題,也是育種專家們追求的目標。大麻雌雄異株、遺傳背景復雜等特點決定了分子定向育種技術是工業(yè)大麻育種的必然趨勢。然而工業(yè)大麻是一種再生和遺傳轉化困難的植物,相關遺傳轉化體系的研究進展緩慢,嚴重阻礙了該物種分子機理研究以及生物育種技術的發(fā)展。
該團隊通過優(yōu)化外植體、選取品種、優(yōu)化基因編輯工具等方法,在工業(yè)大麻中首次獲得了基因編輯植株以及具有卡那霉素抗性的穩(wěn)定轉基因植株。
該研究得到中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等的資助。(通訊員 廖勇鳳)
圖1 對工業(yè)大麻CsPDS1基因進行基因編輯后同時產(chǎn)生白化幼苗與嵌合體幼苗
圖2 微繁后的再生苗能夠在含有卡那霉素培養(yǎng)基上正常生長且移栽后的成年植株依然攜帶外源基因片段