2024年8月，上海交通大學(xué)與崖州灣國家實(shí)驗(yàn)室合作，在《Horticulture Research》上發(fā)表了“Improvement and application of vacuum-infiltration system in tomato”關(guān)于番茄的重要研究。唐克軒教授團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了基于真空侵染的高效瞬時(shí)表達(dá)系統(tǒng)（ETES），實(shí)現(xiàn)了番茄中基因的快速導(dǎo)入與表達(dá)。該系統(tǒng)不僅簡(jiǎn)化了基因操作，還加速了合成生物學(xué)元件的篩選，為番茄遺傳改良開辟了新途徑。

尤為突出的是，研究shou次在番茄中異源合成了高價(jià)值天然產(chǎn)物燈盞乙素，展示了ETES在藥物與天然產(chǎn)物生產(chǎn)中的巨大潛力。博士生姚行浩作為第一作者，展現(xiàn)了青年科研力量的崛起，而唐克軒教授的領(lǐng)導(dǎo)則為研究成功奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

這一成果不僅推動(dòng)了植物合成生物學(xué)的發(fā)展，也為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的未來應(yīng)用開啟了新篇章，預(yù)示著更高效、更環(huán)保的作物改良與藥物生產(chǎn)方式即將到來。該研究得到了National Key R&D Program of China (grant number: 2018YFA0900600), and the Bill & Melinda Gates Foundation (grant number: INV-027291)項(xiàng)目的支持。

番茄是植物合成生物學(xué)研究的優(yōu)良底盤之一。然而，以番茄為底盤的合成生物學(xué)研究大多數(shù)是建立在獲取轉(zhuǎn)基因植株的基礎(chǔ)上，這一過程無疑是漫長(zhǎng)、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的。此外，由于缺乏高效的元件挖掘平臺(tái)，導(dǎo)致適用于番茄底盤的合成生物學(xué)元件匱乏，使得番茄合成生物學(xué)研究進(jìn)展緩慢。因此，開發(fā)高效的元件篩選平臺(tái)對(duì)于推動(dòng)番茄合成生物學(xué)發(fā)展具有重要意義。

與穩(wěn)定轉(zhuǎn)化相比，植物瞬時(shí)表達(dá)策略不涉及繁瑣的組織培養(yǎng)，在3-5天內(nèi)即可得到結(jié)果，尤其適用于難以建立再生系統(tǒng)和生長(zhǎng)周期長(zhǎng)的物種。

然而，這種方法的轉(zhuǎn)化效率取決于葉片的特性。角質(zhì)和蠟質(zhì)層厚、氣孔密度低或氣孔孔徑小、葉脈網(wǎng)絡(luò)排列復(fù)雜、葉片組織整體脆弱、葉片內(nèi)細(xì)胞間隙小，往往會(huì)導(dǎo)致注射侵染的效率低。同樣地，番茄葉片和果實(shí)特殊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（組織緊密度、內(nèi)部壓力及葉脈分布方式等），也使得傳統(tǒng)的注射侵染效果不佳。

為了解決這一問題，本研究在番茄中shou次建立基于真空侵染的高效瞬時(shí)表達(dá)系統(tǒng)，助力了番茄功能基因表征和植物合成生物學(xué)研究。

本研究中使用了與我公司聯(lián)合開發(fā)的植物真空轉(zhuǎn)化裝置（PTS-50）。

實(shí)驗(yàn)器材

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2024新款植物活體上市

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