甘蔗遗传转化与基因编辑技术研究进展.pdfVIP

2023年12月广西糖业

第43卷第6期GUANGXISUGARINDUSTRYVol.43，No.6，Dec.2023

甘蔗遗传转化与基因编辑技术研究进展

黄堂伟，许誉芝，黄振

121*

（1.广西农业职业技术大学农业工程学院，广西南宁530007；2.广西大学农学院，广西南宁530004）

摘要：甘蔗遗传背景复杂，采用常规育种方法进行甘蔗品种选育耗时较长，对亲本的要求也较高，杂交后代分离严

重，且会携带一些不需要的基因。利用基因工程可定向导入特定性状的基因，从而培育具有高产量和高价值的作物。

文章在系统描述各种遗传转化和转基因技术的基础上，分析农杆菌介导的遗传转化法、基因枪介导的遗传转化法、电

穿孔转化法和聚乙二醇（PEG）介导法，发现主要的使用方法为农杆菌转化法和基因枪转化法，电穿孔转化法和PEG介

导法存在干扰因素较多，其主要问题是转化效率低、转基因株系鉴定结果不明确，还需进一步完善。基因编辑技术主

要是RNAi沉默法和CRISPR编辑法，但甘蔗基因组研究还未取得突破性进展，因此基因编辑仍以基因沉默法为主要手

段，可供甘蔗育种中进行遗传转化和转基因技术应用时借鉴。

关键词：甘蔗；基因工程；CRISPR技术；分子标记；转基因

中图分类号：S566.1文献标志码：A文章编号：2095-820X（2023）06-0027-07

0引言接食用过程，所以转基因甘蔗株系不会对人体造成

负面影响。因此，在国际上转基因甘蔗被认为是风

甘蔗是全球第一大糖料作物，也是重要的能源险最低（I级）的转基因作物，科研工作者已在不断探

作物，世界糖产量的75%来源于甘蔗，而我国85%以索基因工程在甘蔗上的应用前景，发现其具有巨大

上的糖产量来源于甘蔗，因此，保证糖料供应是保

［1］应用潜力。文章对植物的遗传转化方法和转基因

［9］

障国家蔗糖安全的重要举措。甘蔗作为异源多倍技术进行系统综述，并讨论目前适合于甘蔗转基因

体作物，遗传背景复杂，生长周期较长，进行传统育育种的方案。在此基础上阐述甘蔗通过转基因技

种困难较多，很难同时改变多种不良性状。目前

［2］术育种存在的困难，分析甘蔗转基因技术培育新品

我国登记的甘蔗品种较多，但商业化种植品种依然种的解决方案，针对存在的转化效率低、转基因株

较单一，只有新台糖（ROC）、桂糖和桂柳系列等。

［3］系鉴定结果不明确和愈伤组织培育易水渍化和褐

甘蔗育种主要目标为高糖、高产、抗病、抗虫、抗旱、化等问题，探讨解决方法，旨在为甘蔗遗传转化和

宿根性长和适宜机械收割等，但通过常规育种很难转基因技术应用提供借鉴。

达到目的。转基因技术具有缩短育种时间、按需导1转基因技术

入目的基因和避免常规育种出现大量基因重组所

导致的复杂筛选过程等优势。通过转基因育种技

［4］1.1农杆菌转化法

术，在重要粮食作物、经济作物及园艺作物增产、抗农杆菌是一种土栖革兰氏阴性细菌，具有将Ti

逆和改善品质等方面已取得重大突破，培育了性状质粒的一部分移动并整合到被感染植物