喜马拉雅紫茉莉（学名：Mirabilis himalaica (Edgew.) Heimerl），在藏药中被称作“巴朱”，是藏药“五根”之上品。其味甘、辛，性温，具备温补肾气、促进肌肤生长、利尿排石等药用价值，在藏药的成方制剂中被广泛应用。然而，喜马拉雅紫茉莉仅生长在青藏高原的干热河谷地带，有限的资源与日益增长的需求之间形成了尖锐的供需矛盾，不仅给其野生资源的保护带来了严峻的挑战，也凸显了可持续利用的紧迫性（图1）。遗传转化技术是研究喜马拉雅紫茉莉活性成分生物合成途径、高原适应性以及进行遗传改良的关键手段。目前，尚未建立喜马拉雅紫茉莉的植株遗传转化技术。因此，开发一种简便、高效的方法对于深入研究这一重要的藏药植物具有基础性意义。
2025年1月，Medicinal Plant Biology 在线发表了西藏自治区藏药资源保护与利用重点实验室兰小中团队题为A method of genetic transformation of Xizang medical plants without tissue culture 的研究论文。
对比喜马拉雅紫茉莉的不同组织部位，发现其叶片展示出强大的再生能力 (图2 a-d)。该研究以成熟叶片为外植体，利用K599农杆菌，借助cut-dip-budding (CDB) 遗传转化系统，即可使叶片组织10天生根，30天基部产生不定芽。该研究成功获得甜菜红素作为报告子的转基因喜马拉雅紫茉莉。转入的4个甜菜红素合成酶基因均有较高转录水平 (图2 h-k)。与野生型相比，转基因喜马拉雅紫茉莉中甜菜红素含量提高了5～6倍 (图2 f-g)。
图2 以甜菜红素为报告子对喜马拉雅紫茉莉进行遗传转化
由于喜拉玛雅紫茉莉自身具有合成甜菜红素的能力，为了进一步降低阳性鉴定的难度，研究人员又以荧光蛋白tdTomato作为报告基因，按照同样的方法侵染喜马拉雅紫茉莉叶片；并利用便携式荧光灯对转基因植株进行检测，可观察到明亮的红色荧光 (图3 a-d)。进一步的qRT-PCR结果显示， tdTomato基因的表达量在转基因植株中具有极高转录水平。而阳性生根率和阳性成苗率与利用甜菜红素生物合成基因进行转化的结果相似，分别为73%和2% (图3 f)。
西南大学生命科学学院硕士研究生孙婷为该论文的第一作者；西藏自治区藏药资源保护与利用重点实验室兰小中教授、西南大学生命科学学院张芳源教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目资助（U20A20401）。
原文链接：
https://doi.org/10.48130/mpb-0024-0032
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