聊城大学农学院农作物种质创新与利用研究院樊颖伦副教授团队在“新型可视化报告基因的应用”上取得新进展。目前发根农杆菌介导的发根转化为研究豆科根瘤菌共生过程中植物基因的功能提供了有力的工具。然而,传统的基于荧光蛋白或GUS报告基因的转基因毛状根鉴定方法需要特殊的设备或昂贵的化学底物。拟南芥AtMYB75编码一个R2R3型MYB转录因子,在发根农杆菌(A.rhigenes)介导的豆科植物如大豆、百脉根、蒺藜苜蓿的毛状根中可以异位表达,并诱导红色花青素的积累从而显示出肉眼可见的紫色(图1)。通过CRISPR/Cas9靶向编辑大豆限制结瘤Rfg1基因后,在转基因根上生长出了紫色的根瘤(图2),验证了AtMYB75作为报告基因的可靠性,AtMYB75的过量表达和花青素的积累并不影响根瘤菌与大豆之间的共生互作关系(图3)。因此AtMYB75可以作为一种新颖、低成本、无需仪器辅助观察的报告基因使用。该成果发表为Plant Methods(中科院JCR二区,IF5y=4.266)上,题目为:Anthocyanin, a novel and user-friendly reporter for convenient, non-destructive, low cost, directly visual selection of transgenic hairy roots in the study of rhizobia-legume symbiosis, 全文链接地址https://doi.org/10.1186/s13007-020-00638-w。
图1. AtMYB75作为报告基因在豆科植物大豆、百脉根和蒺藜苜蓿根中的表达
图2. AtMYB75作为报告基因在豆科植物大豆、百脉根和蒺藜苜蓿根中的表达
图3.AtMYB75的过量表达和花青素的积累不影响共生根瘤菌的发生及数量
该成果在2020.12.28-30日青岛召开的山东省作物学会年会上,由樊颖伦副教授作了介绍。报告题目为“新型可视化报告基因AtMYB75在大豆毛状根转化中的应用”,提交的会议论文被评为“学术年会优秀论文”。