热带作物学报

作者：刘雨, 张建禹, 蒋凌雁, 刘攀道

单位： 海南大学热带农林学院， 海南儋州 571737, 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所， 海南海口 571101

关键词：木豆属,发根农杆菌,毛状根,一步法,转基因

基金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(1630032025014),中国热带农业科学院国家热带农业科学中心科技创新团队项目(CATASCXTD202415)

木豆（Cajanus cajan）是全球重要的豆类作物，其野生近缘种蔓草虫豆（C. scarabaeoides）蕴含丰富的抗逆性和优良农艺性状基因资源，是木豆遗传改良和功能基因挖掘的重要材料。然而，木豆属植物分子育种研究长期受限于转基因体系效率低、操作复杂及适用性有限。本研究基于幼苗原生根切除策略，在木豆属植物中系统建立并验证了一种“一步法”毛状根转基因方法。以7日龄幼苗为材料，通过切除原生根并在切口处接种发根农杆菌，直接扦插于无菌湿润蛭石中培养，实现毛状根诱导与植株生长同步进行，从而简化操作流程、缩短转化周期并降低污染风险。选用4份木豆种质（Cc224、Cc225、Cc226、Cc227）和2份蔓草虫豆种质（Cs040、Cs046），系统比较3种发根农杆菌菌株（Ar1193、ArQual和K599）在不同基因型中的毛状根阳性诱导效率，并通过eGFP荧光检测和PCR分子鉴定验证转化效果。结果表明，“一步法”方法操作简便、适用性广，整体转化周期约为21 d，优于传统“两步法”。不同菌株与基因型之间存在显著互作效应，其中，K599在所有木豆材料中均表现出较高且稳定的诱导能力，阳性诱导率均超过70%，在Cc224中最高达77%；在蔓草虫豆中，K599对Cs046的诱导率可达100%。综上，本研究建立了一种高效、稳定且操作简便的木豆属植物“一步法”毛状根转基因方法，为木豆及其野生近缘种的基因功能研究和分子育种提供可靠技术平台。

来源：2026年第5期

《热带作物学报》期刊编辑部

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