洋桔梗（Eustoma grandiflorum）是全球十大切花之一，因花型优美、花色丰富被誉为“无刺玫瑰”。然而，自1996年首次尝试遗传转化以来，洋桔梗的转化效率一直极低，CRISPR/Cas9编辑此前仅在原生质体中实现，稳定基因编辑植株的创制始终是空白。

2026年6月，云南省农业科学院花卉研究所李帆、王继华团队联合云南大学在 《Horticulture Research》 发表研究An efficient gene editing system for Eustoma grandiflorum based on the somatic embryogenesis，首次建立了洋桔梗 “体细胞胚胎发生+农杆菌转化+CRISPR-Cas9”一体化技术平台，在再生植株中实现了100%的基因编辑效率。

核心突破：体细胞胚再生体系

该研究以洋桔梗子叶和下胚轴为外植体，建立了高效的体细胞胚胎发生体系。在含2,4-D的愈伤诱导培养基上培养约30天后，形成大量金黄色、紧实的胚性愈伤组织。将愈伤组织轻柔破碎后转移至含0.5 mg/L 6-BA的体细胞胚分化培养基，持续暗培养。3周后可观察到体细胞胚，再经20天光照培养即可获得体细胞胚再生苗。

在此基础上，研究利用RUBY标记系统辅助转化，系统测试了农杆菌OD值（0.6、0.8、1.0）和胚性愈伤培养时长（30、40、60天）对转化效率的影响，最终确定OD=0.6、愈伤诱导约30天为最优转化条件。侵染时使用含100 μmol/L乙酰丁香酮的MS液体培养基重悬农杆菌，预培养阶段使用50 μmol/L AS。感染后的愈伤组织在含50 mg/L潮霉素和400 mg/L头孢他啶的分化培养基上筛选，约2个月即可获得潮霉素抗性体细胞胚。

1.      编辑效率达100%

该研究设计了靶向EgPDS基因（叶绿素合成关键基因）的多条sgRNA，测试了两种CRISPR-Cas9载体系统：

pCAMBIA1300-pYAO:Cas9载体转化“香槟”品种，获得7株抗性白化植株，基因编辑效率达100%——其中纯合突变1株，杂合突变6株。

AtU6-DiKO载体转化“浅紫”品种，获得35株阳性转化植株，包含16株白化苗和19株绿色苗。16株白化植株均发生双等位基因编辑（其中纯合突变6株）；19株绿色植株中17株检测到编辑痕迹，但因保留一条野生型等位基因而未出现白化表型。

测序分析证实，两种载体的编辑效率均在94%以上，突变类型丰富，涵盖碱基插入、缺失、替换及大片段缺失。

2.      基因型-表型清晰对应

该研究获得了清晰的基因型-表型对应关系：双等位基因编辑的植株表现为白化，保留一条野生型等位基因的植株保持绿色。研究人员表示：“当我们编辑了两个等位基因时，植株变白；而保留一个野生型拷贝的植株保持绿色。这表明系统完全按设计工作。” 这一清晰的对应关系进一步验证了编辑结果的可靠性。

3.      总结与意义

该研究首次建立了洋桔梗稳定的基因编辑技术平台，补齐了洋桔梗分子育种的关键技术短板。该体系操作便捷、编辑效率高，不仅可用于基因功能解析，还能精准定向改良花色、花型、花香、抗病性等农艺性状，大幅缩短育种周期。

作为难以转化的观赏植物基因编辑的概念验证，该工作有望推动基因编辑技术在花卉产业中的广泛应用，为可持续、市场响应型品种开发提供技术支撑。

原文信息： Jin C., Zhou X., Yuan L., et al. An efficient gene editing system for Eustoma grandiflorum based on the somatic embryogenesis. Horticulture Research, 2026. DOI： 10.1093/hr/uhag197

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