日前，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所與生物技術(shù)研究所科研團(tuán)隊開展聯(lián)合研究，通過利用磁性納米粒子作為基因載體，創(chuàng)立了一種高通量、操作便捷和用途廣泛的植物遺傳轉(zhuǎn)化新方法，推動納米載體基因輸送與遺傳介導(dǎo)系統(tǒng)研究取得了重要進(jìn)展，開辟了納米生物技術(shù)研究的新方向。相關(guān)研究成果于11月27日在線發(fā)表在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然—植物（Nature Plants）》上。

發(fā)展高效、安全的新型遺傳轉(zhuǎn)化方法，一直是基因工程、分子生物學(xué)和遺傳育種等領(lǐng)域的研究熱點之一。傳統(tǒng)的植物轉(zhuǎn)基因方法，通常需要比較繁雜的組織培養(yǎng)等植物再生程序，才能獲得轉(zhuǎn)基因植株，尤其一些難再生作物的轉(zhuǎn)基因植物制備更加困難。此次研發(fā)的基于磁性納米顆粒基因載體的花粉磁轉(zhuǎn)化植物遺傳修飾方法，可以利用磁性納米顆粒Fe₃O₄作為載體，在外加磁場介導(dǎo)下將外源基因輸送至花粉內(nèi)部，通過人工授粉利用自然生殖過程直接獲得轉(zhuǎn)化種子，然后再經(jīng)過選育獲得穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因后代。

該方法將納米磁轉(zhuǎn)化和花粉介導(dǎo)法相結(jié)合，克服了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因方法組織再生培養(yǎng)和寄主適應(yīng)性等方面的瓶頸問題，可以提高遺傳轉(zhuǎn)化效率，縮短轉(zhuǎn)基因植物培育周期，實現(xiàn)高通量與多基因協(xié)同并轉(zhuǎn)化，適用范圍與用途非常廣泛，對于加速轉(zhuǎn)基因生物新品種培育具有重要意義，并在作物遺傳學(xué)、合成生物學(xué)和生物反應(yīng)器等領(lǐng)域也具有廣泛應(yīng)用前景。

該研究成果得到了國家轉(zhuǎn)基因重大專項課題、國家“973”計劃項目和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等經(jīng)費資助。環(huán)發(fā)所趙翔博士、王琰博士和生物所孟志剛博士為本文共同第一作者，環(huán)發(fā)所崔海信研究員和生物所張銳研究員為共同通訊作者。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41477-017-0063-z