中国热科院生物所植物抗逆基因功能研究团队在木薯生物育种技术研究方面取得新进展，建立了我国木薯主栽品种华南8号（SC8）的高效遗传转化及基因编辑体系，为木薯基因功能鉴定、突变体创制、生物育种提供了技术支撑。

目前，木薯遗传转化的模式品种为来源于非洲的TMS60444品种，该品种产量和淀粉含量低、分枝多、抗病性差，不是理想的生物育种受体材料。因此，研发我国优良木薯品种的高效遗传转化技术具有重要意义。SC8木薯品种由中国热科院品资所选育，具有高产量、高淀粉、适应性强、出苗率高等优良特点，是适用于饲用和工业应用的主栽品种。

研究团队优化了LBA4404农杆菌侵染SC8木薯脆性胚性愈伤组织（FEC）的条件（菌液浓度、乙酰丁香酮浓度、共培养时间及湿度等），1 mL FEC 可获得约120-140个转基因阳性株系（图1, 2），转化效率显著高于转基因模式品种TMS60444。在高效遗传转化体系建立的基础上，该团队以分生组织高表达的YAO启动子驱动Cas9蛋白表达，编辑木薯MePDS基因，基因编辑效率达到93%，单等位纯合突变率达到45%，为迄今木薯基因编辑领域的最高纯合突变率（图3）。

研究团队利用SC8木薯品种高效遗传转化和基因编辑技术，改良了木薯品质、抗病性，初步建立了木薯基因编辑突变体库。挖掘、鉴定了木薯花青素合成调控关键基因MeMYB75基因，通过转基因创制了高花青素木薯种质（图4）。基因编辑感病基因MeSWEET10a的启动子，创制了抗细菌性枯萎病，且不影响产量的木薯种质（图5）。

图1 SC8木薯品种的转基因体系

图2 外源基因表达效果检测

图3 基因编辑效果分析

图4 转基因创制高花青素木薯种质

图5 基因编辑创制抗木薯细菌性枯萎病种质

部分研究结果以《A Transformation and Genome Editing System for Cassava Cultivar SC8》为题发表于JCR二区期刊《Genes》。中国热科院生物所姚远副研究员、郭建春研究员为论文的共同通讯作者，王亚杰、陆小花、甄兴厚三位博士为共同第一作者。该研究获得了国家重点研发计划、崖州湾种子实验室揭榜挂帅项目、国家木薯产业技术体系等项目的支持。

论文链接：https://www.mdpi.com/2073-4425/13/9/1650