现有的植物转化方法和超越其极限的扩展对于作物改良仍然至关重要。对于禾本科植物来说,这甚至更加关键,主要是因为体外再生存在缺陷。尽管禾本科植物中存在许多通过农杆菌或基因枪法实现遗传转化的方案,但它们的效率取决于基因型,而且由于这些物种难以进行体外再生,因此效率仍然很低。世界各地的大学和企业中可能有许多用于谷物和其他重要作物的植物转化设施,但对于无融合生殖物种来说情况并非如此,其中许多是 C4 禾本科植物。此外,无融合生殖(通过种子进行无性繁殖)是育种的另一个限制因素。然而,无融合生殖克隆的转化是一种有吸引力的策略,因为转基因会立即固定在高度适应的遗传背景中,能够进行大规模克隆繁殖。除了巴西种植面积约为 1 亿公顷的 Brachiaria brizantha 等一些物种外,无融合生殖在经济作物中几乎不存在。然而,由于有时在野生近缘种中存在这种特性,因此主要目标是将这种特性转移到作物中以固定杂种优势。到目前为止,这是一项艰巨的任务,主要是因为无融合生殖的许多方面尚不清楚。在过去的几年中,已经确定了许多候选基因,并尝试在拟南芥和水稻中对它们进行功能鉴定。然而,真正的无融合生殖物种的功能分析远远落后,主要是由于其基因组的复杂性、性状本身的复杂性以及缺乏有效的遗传转化方案。在本研究中,我们回顾了以无融合生殖禾本科植物为重点的体外培养和遗传转化方法的现状,以及在其他相关物种中应用新工具的前景,目的有两个:为发现无融合生殖所涉及的分子途径铺平道路,并开发新的育种能力,因为这些禾本科植物中的许多都是重要的饲料或生物燃料资源。
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