近日,上海市农业科学院食用菌研究所育种室科研团队在微生物学领域国际期刊《Microbiological Research》(JCR Q1,IF: 8.5)发表重要研究成果。该团队成功建立了一种基于G418抗性筛选的金针菇高效、稳定的农杆菌介导遗传转化(ATMT)体系,攻克了长期制约该物种功能基因组学研究的转化效率低与筛选标记匮乏两大技术瓶颈,为金针菇分子育种及功能性产品开发提供了关键技术支撑。
研究团队从受体基因型、培养基组分、农杆菌菌株及启动子等关键因素进行系统优化。确定了以基本培养基(MM)预培养受体、农杆菌AGL1为供体,并利用带有第一内含子的金针菇内源启动子(Ffgpd)驱动抗性基因(nptII)进行 G418 筛选的最优策略。在该体系下,双核菌株0747的转化效率高达53.36%,单核衍生菌株也达到29.82%-39.11%,较传统潮霉素筛选体系实现数倍提升。
为实现转化子的快速可视化鉴定,团队挖掘到在菌丝生长阶段具有极高活性的内源疏水蛋白基因启动子(hyd13),并以其驱动增强型绿色荧光蛋白(eGFP)表达。该设计巧妙规避了双强启动子共表达时可能引发的转录干扰或基因沉默问题。研究人员仅需使用便携式手持荧光灯,即可直接完成阳性转化子菌落的高效筛选,彻底告别了复杂耗时的分子鉴定流程。
分子生物学检测证实,外源T-DNA以单拷贝形式随机整合到金针菇基因组中,并在菌丝到子实体发育的全生命周期内维持高度的遗传稳定性。栽培试验进一步表明,该转化过程对子实体数量、菌柄长度等关键农艺性状无负面影响,充分验证了该体系在基因功能研究中的可靠性。
上海市农业科学院食用菌研究所唐桂容副研究员、上海师范大学联培硕士研究生毛阿秀为该论文的共同第一作者,尚晓冬研究员和何美娜助理研究员为共同通讯作者。该研究得到了上海市农业科学院卓越团队计划([2022] 001)的资助。(来源:漫步菇道)