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“云山本草”系列讲座第十四讲:CDB基因递送技术如何改变药用植物的未来?

作者:刘舒璇时间:2024-12-24点击数:


l 讲座回顾

2024年12月23日上午,广州中医药大学药用植物生理生态研究所举办的“云山本草”系列讲座第十四讲如期举行。作为系列讲座的一部分,我们荣幸邀请到南方科技大学前沿生物技术研究院的博士后曹雪松博士,他为我们带来了题为《CDB基因递送技术与药用植物》的精彩报告。本次学术报告会由中药学院的靳红磊副院长主持。

l 讲座内容

“切-浸-芽”Cut-Dip-BuddingCDB)基因递送技术是一种植物遗传转化方法,它允许科学家将目标基因(遗传货物)插入到植物细胞中,以实现遗传物质的传递和表达。这种方法特别适用于那些难以通过传统方法转化的植物种类。曹博士介绍,如何利用这一创新技术改良药用植物,以应对环境变化、能源需求、食品需求以及生物医学需求。并且提出了几五个非常重要且有趣的科学问题1)如何克服CDB技术在基因递送过程中的复发性问题,以及如何提高其在植物细胞中的递送效率?2)在植物再生过程中,我们如何进一步提高转化细胞的再生效率,减少操作的复杂性?3)病毒载体在基因递送中提供了一种间接方法,但其在不同植物物种中的适用性和效率如何?4)CRISPR/Cas9技术在植物中的应用前景广阔,但我们如何确保基因编辑的精确性和减少脱靶效应?5)组织培养无关的递送系统对于遗传转化具有革命性意义,我们如何进一步优化这一系统以适应更多植物种类?

针对上述问题,曹博士系统介绍了其团队在解决这些科学问题上做出的努力以及取得的成果。

首先,曹博士的报告中,通过丰富的实验数据和图像资料,展示了CDB 1.0技术在甜薯、树木以及灌木类植物中的遗传转化效果。数据显示,CDB技术在不同基因型中的转化效率存在差异,但总体上,该技术不依赖于特定基因型,显示出广泛的适用性。此外,曹博士还探讨了CDB 1.0技术在提高甜薯中淀粉含量方面的应用前景,以及在多种园艺植物中的潜在价值。

CDB 2.0:ES-CDB系统通过简化的基因递送流程,显著提高了遗传转化的效率。该系统利用农杆菌感染植物根部,直接在根部进行基因编辑,无需复杂的组织培养过程,即可实现对植物基因组的精确修改。这种方法不仅操作简便,而且成本较低,特别适合于那些难以通过传统方法转化的植物种类ES-CDB系统在多种药用植物中的都能应用,包括丹参、蒲公英、远志等。实验数据显示,ES-CDB系统在不同植物中的转化效率存在差异,但总体上,该技术在多种植物中均显示出较高的转化效率和再生能力。特别是在蒲公英中,通过ES-CDB系统,研究人员成功实现了对关键药用成分合成途径的基因进行编辑,显著提高了药用成分的含量。此外,曹博士还探讨了ES-CDB系统在提高植物再生能力方面的潜力。通过对比野生型和转基因型植株的再生能力,研究发现,经过ES-CDB系统处理的植株显示出更强的芽再生能力,这对于药用植物的快速繁殖和遗传改良具有重要意义。

未来的CDB 3.0系统预计将引入更多新技术和新发现,进一步扩展CDB技术的应用范围,包括更多植物种类的基因编辑和更广泛的遗传改良。

此次讲座不仅为与会者提供了CDB技术的最新科研进展,也为药用植物的遗传研究和应用提供了新思路。曹博士的研究成果,有望推动药用植物育种和生物技术的发展,为未来农业生产和医药健康领域带来深远影响。

l 提问环节与总结发言

在讲座结束后,与会的老师们与曹雪松博士就讲座内容进行了深入的交流与讨论。老师们针对如何优化载体体系、提高转基因植物的纯合度以及创造适宜生根生芽的条件等问题,与曹博士进行了细致的探讨。曹博士对这些问题进行了详尽的解答。

总结环节中,靳红磊副院长对本次讲座进行了全面的回顾。靳副院长重申了曹博士在讲座中分享的ES-CDB系统的核心内容和关键发现,特别强调了该系统在药用植物遗传改良中的创新之处和显著优势。他对曹博士的精彩讲解表示感谢,并对未来CDB技术在药用植物领域的应用前景抱以厚望。随着ES-CDB系统的持续优化和广泛推广,我们期待看到更多药用植物能够利用这一技术实现遗传改良,进而更好地服务人类健康和社会发展。

无论是曹博士的精彩座谈,还是老师们、同学们的提问交流,我们都致力于为所有参会者提供一个最佳的交流平台、更多的学习机会和最优质的参会体验。相信本次讲座将成为每位参与者的一段宝贵记忆。

l 合影留念

曹雪松,博士,南方科技大学前沿生物技术研究院博士后。目前从事植物基因编辑递送系统的开发和应用,是新型植物基因递送技术Cut-dip-budding(CDB)技术的主要发明人,在Innovation、Innovation Lif、JIPB、PBJ等杂志发表研究论文多篇。CDB技术不依赖于植物组织培养技术具有操作简单、周期短、适用物种数量多、不受品种生态型限制等特点。基于CDB技术体系已成功开发了20多个非模式植物的基因递送体系,包括药用植物丹参、地黄、远志等和经济作物橡胶草、小冠花等,具有广泛的植物物种适用潜力



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