近日，由我院环发所崔海信研究员领衔的“多功能纳米材料及农业应用”创新团队同生物所的“作物分子育种技术”创新团队合作，在纳米生物技术研究方面取得重要突破。合作团队通过利用磁性纳米粒子作为基因载体，创立了一种高通量、操作便捷和用途广泛的植物遗传转化新方法，推动纳米载体基因输送与遗传介导系统研究取得了重要进展，开辟了纳米生物技术研究的新方向。该成果形成的论文于2017年11月27日在线发表在Nature集团旗下权威学术期刊《Nature Plants》期刊上（DOI 10.1038/s41477-017-0063-z）。
发展高效、安全的新型遗传转化方法，一直是基因工程、分子生物学和遗传育种等领域的研究热点之一。传统植物转基因方法，通常需要比较繁杂的组织培养等植物再生程序，才能获得转基因植株，尤其像诸如棉花等难再生作物的转基因植物制备更加困难。此次研发的基于磁性纳米颗粒基因载体的花粉磁转化植物遗传修饰方法，可以利用Fe3O4磁性纳米颗粒作为载体，在外加磁场介导下将外源基因输送至花粉内部，通过人工授粉利用自然生殖过程直接获得转化种子，然后再经过选育获得稳定遗传的转基因后代。该方法将纳米磁转化和花粉介导法相结合，克服了传统转基因方法组织再生培养和寄主适应性i2等方面的瓶颈问题，可以提高遗传转化效率，缩短转基因植物培育周期，实现高通量与多基因协同并转化，适用范围与用途非常广泛，对于加速转基因生物新品种培育具有重要意义，并在作物遗传学、合成生物学和生物反应器等领域也具有广泛应用前景。
该研究成果得到了国家转基因重大专项课题、国家“973”计划项目和中国农科院科技创新工程等经费资助。环发所赵翔博士、王琰博士和生物所孟志刚博士为本文共同第一作者，环发所崔海信研究员和生物所张锐研究员为共同通讯作者。
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