大豆(Glycine max)是全球最重要的粮食经济作物之一。大豆以其35%~40%的蛋白含量及18%~20%的含油量为人类和家畜提供了主要的植物食用蛋白和油脂,因此大豆功能基因组的研究对维护人类粮食安全尤为重要。然而,目前大豆稳定遗传转化体系效率较低且周期漫长,亟需一种高效、简单和快速的大豆瞬时转化方法来加速大豆功能基因组的研究进程。
近日,中国农业科学院作物科学研究所联合吉林大学吉林省植物遗传改良工程实验室在Science China Life Sciences在线发表了题为“A transient expression system in soybean mesophyll protoplasts reveals the formation of cytoplasmic GmCRY1 photobody-like structures”的论文,报道了一种高效的大豆原生质体瞬时表达体系。
该研究通过摸索和优化大豆组织的选取、酶解液、培养液和转化时间等条件,成功建立了一个转化效率超过80%的瞬时表达体系。通过该系统,研究团队对大豆7个蓝光受体隐花色素(GmCRYs)在黑暗和蓝光下的亚细胞定位进行了分析,首次发现大豆4个GmCRY1s在细胞质内也能够形成蓝光依赖的光小体类似结构(cytoplasmic photobody-likestructures ,CPs),而且GmCRY1a CPs与GmCOP1b蛋白在细胞质中共定位。
以往模式植物中的研究认为隐花素主要在细胞核内发挥功能,该研究发现GmCRY1s在细胞质内也形成蓝光依赖的光小体类似结构,为隐花素在细胞质中的功能机制研究提供了新的思路。
刘斌课题组熊璐、李聪以及李宏宇为该论文共同第一作者,刘斌研究员与左泽乘副教授为通讯作者。该工作得到国家重点研究发展计划,国家自然科学基金,中央公益性科研院所基金等项目的支持。
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Xiong,L., Li,C., Li,H., Lyu,X., Zhao,T., Liu,J., Zuo,Z., and Liu,B. (2019). A transient expression system in soybean mesophyll protoplasts reveals the formation of cytoplasmic GmCRY1 photobody-like structures. Sci ChinaLife Sci 62 https://doi.org/10.1007/s11427-018-9496-5