利用农杆菌介导的叶盘法遗传转化是实现植物转基因或基因编辑的重要途径。虽然相关技术研究已有半个多世纪的历程，但遗传转化率不高且不稳定仍然是限制植物分子设计育种的一项关键“卡脖子”技术问题。
北京林业大学生物科学与技术学院康向阳教授团队在《Plant Methods》（一区）上发表了题为“Effect of a suitable treatment period on the genetic transformation efficiency of the plant leaf disc method”的研究论文，探讨了适宜处理期对植物叶盘法遗传转化效率的影响，提出了最佳遗传转化时期的判别方法和特征，即受体材料诱导不定芽原基细胞进入第一次有丝分裂S期的比率最高时的判别方法及其特征等，可有效指导植物高效、稳定遗传转化。该研究成果隶属于“十四五”国家重点研发计划项目“林木基因组编辑技术研究（2021YFD2200100）”。
研究表明，遗传转化发生在S期细胞。在离体培养条件下，不同物种、同物种不同基因型、同基因型不同外植体的不定芽原基细胞发生发育进程均存在一定的差异，表明在不同的离体培养条件下，不同受体材料的遗传转化最佳时期也一定存在差异。因此明确受体材料的适宜处理时期并适时施加遗传转化，可能是获得稳定而高效的遗传转化率的关键。该研究以银腺杨84K和烟草为材料，就不同受体材料细胞发育状态与遗传转化效率的关系进行了探索，发现最佳转化时期的外植体都有一定的形态学、细胞学特征，EdU染色和流式细胞仪检测S期的细胞比率最高，荧光定量PCR检测S期关键基因CDKB1;2,CDKD1;1和CYCD6;1的表达量也达到最高值等（图1-A,B,C）；并证明在外植体培养至不定芽原基细胞发生比率最高且发育至S期时，适时施加遗传转化可获得高效且稳定的遗传转化率。
图1 杨树叶片（A）、茎段（B）和烟草叶片（C）适宜遗传转化时期特征
北京林业大学生物科学与技术学院康向阳教授为本研究通讯作者，博士研究生夏宇飞为论文第一作者，中国林科院林木遗传育种全国重点实验室曹媛高级实验师、北京林业大学博士研究生任勇谕、凌傲宇，以及博士后杜康、李赟讲师、杨珺讲师等参与了研究相关工作。
