近日，河南农业大瓜类分子育种团队在Plant Cell Reports发表了题为“Enhancing genetic transformation efficiency of melon (Cucumis melo. L) through an extended sucrose-removal co-culture”的研究论文。该研究通过优化根癌农杆菌介导的甜瓜遗传转化体系，显著提高了转化效率，并利用优化后的体系成功创制了无卷须甜瓜新种质，为甜瓜基因功能研究和遗传育种提供了有力工具。
在植物研究中，农杆菌介导的转化（Agrobacterium-mediated transformation, AMT）是解析基因功能和创制新种质的重要技术。然而，甜瓜（Cucumis melo L.）作为重要经济作物，其AMT体系长期存在转化效率低下的问题。本研究通过优化共培养阶段参数，显著提升了甜瓜AMT效率。
研究结果表明，将共培养时间延长至7天，并从培养基中去除蔗糖，可以显著提高外植体的转化效率。去除蔗糖不仅可以抑制共培养过程中农杆菌的过度增殖，还可以减轻外植体的防御反应，有助于外源DNA的整合。与添加蔗糖的共培养相比，去除蔗糖的共培养将甜瓜转化效率提高了14倍。
研究结果表明，将共培养时间延长至7天，并从培养基中去除蔗糖，可以显著提高外植体的转化效率。去除蔗糖不仅可以抑制共培养过程中农杆菌的过度增殖，还可以减轻外植体的防御反应，有助于外源DNA的整合。与添加蔗糖的共培养相比，去除蔗糖的共培养将甜瓜转化效率提高了14倍。
此外，研究发现拟南芥发育调控因子AtGRF5也有助于提高转化效率。该优化的共培养方法与AtGRF5过表达具有协同作用，两者结合能够进一步提高转化效率。基于该体系，本研究利用CRISPR/Cas9靶向编辑甜瓜卷须发育关键基因CmTCP1，成功获得无卷须突变体Cmtcp1，为甜瓜的株型改良提供了新种质。
河南农业大学园艺学院胡建斌教授为该文章的通讯作者，李翔副教授和硕士生曹晨晨为该文章第一作者。该研究得到了河南省高校重点科研项目和国家自然科学基金项目的资助。
