aBIOTECH | 中国农科院作科所建立基因编辑大豆可视化识别技术体系

大豆作为重要的粮油饲兼用作物，在保障粮食安全和农产品贸易领域发挥着举足轻重的作用。近年来，随着现代生物育种技术的快速发展，基因组编辑技术在改良作物抗性、品质、产量等方面的作用越来越重要。目前大豆遗传转化主要采用的是根癌农杆菌介导的大豆子叶节法，T0代转化植株嵌合体比例较高，后代纯合植株的检测费时费力。因此，研究开发快速高效的可视化检测系统将大大提高基因编辑检测效率、降低检测成本。

近日，中国农业科学院作物科学研究所作物基因编辑技术中心侯文胜课题组在期刊aBIOTECH在线发表了题为"The RUBY reporter for visual selection in soybean genome editing"的研究论文。该研究利用RUBY基因作为报告基因，成功通过种子和子叶颜色快速实现“transgene free”基因编辑大豆植株的筛选，建立了基因编辑大豆可视化识别技术体系。

研究发现，RUBY报告基因使T0代大豆转基因植株表现出三种不同颜色类型：全绿色、绿色和紫色相间以及全紫色。T0代植株种子呈现黄色、棕色、棕紫色、深紫四类颜色。其中，棕紫色和紫色的种子均能在后代中检测到纯合基因编辑植株，并且能够在早期子叶萌发阶段通过子叶颜色快速筛选出不含外源基因的突变体。利用该检测系统成功获得了Gmwaxy纯合突变体。RUBY系统可为筛选基因编辑大豆植株提供一种快速、准确、便捷的技术体系。

图1 RUBY助力实现无转基因大豆基因编辑植株的可视化筛选

中国农业科学院作物科学研究所陈莉副研究员、蔡宇鹏副研究员、博士生刘小倩为该论文共同第一作者，侯文胜研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目（2023YFD1202900）、海南省种业实验室和中国种子集团有限公司联合揭榜挂帅项目（B23YQ1504, B23CQ154P）资助。

引用本文：

Chen, L., Cai, Y., Liu, X. et al. The RUBY reporter for visual selection in soybean genome editing. aBIOTECH (2024). https://doi.org/10.1007/s42994-024-00148-6 作

作者简介

侯文胜，中国农业科学院作物科学研究所作物基因编辑技术中心研究员，博士生导师，中国农业科学院科技创新工程大豆育种技术创新与新品种选育科研创新团队骨干专家。主要从事大豆转基因和基因编辑技术与育种应用研究。建立了稳定的规模化转基因技术体系，突破了大豆难以进行遗传转化的技术瓶颈，实现了受体基因型向骨干亲本和主栽品种的拓展，创制出一批优质、耐除草剂、耐逆、花期调控等具有重要育种应用价值的转基因材料。率先开展了CRISPR介导的基因组编辑技术在大豆中的体系建立和应用研究工作，第一批报道了在大豆中的成功实践，建成了稳定的CRISPR介导的大豆基因组编辑技术体系。克隆并完成了多个大豆耐逆、脂肪酸代谢调控、氨基酸代谢调控、光周期相关基因和组织特异性启动子的功能分析工作，并将获得的基础研究结果和创制的育种新材料应用于大豆育种实践。

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