我所生物技术室李付广研究员等人主持完成的“棉花组织培养性状纯化及外源基因功能验证平台构建”近日获得2010年国家技术发明二等奖。
      传统的组织培养，通常以棉花品种为基因型，以无菌苗的下胚轴或子叶为外植体建立其培养体系。致使用于棉花组织培养的所有种子之间的“组织培养性状”总存在着差异，导致“组织培养体系不稳定、重复性差”的现象。通过遗传研究，发现“分化性状”主要受2对主基因控制，基因间存在加性、显性和上位性，其主基因的遗传率达74.68-83.22%。因此，利用常规育种手段，可筛选出高分化率的受体亲本材料。使我国首次在国际上建立了以田间活体棉株叶柄为外植体的棉花成熟组织培养高效再生技术体系与高分化率材料选育方法。利用该项专利技术，通过叶柄组织培养，从中棉所24、中棉所27和冀合312、中091等4个品种（系）中筛选出叶柄分化率在100%的棉花组织培养“纯系”20个，其无菌苗下胚轴分化率均能达95%，并建立了稳定的组织培养体系。利用稳定的组织培养体系，中筛选出3类适宜该体系的高效转化载体，其中pBI121/131载体的转基因植株阳性率达76.4%。以此载体转化棉花“纯系”下胚轴，其转化率达32.9%，与定向筛选前的材料相比，是原来的2.88倍；若转化叶柄，其转化率为51.8%，与定向筛选前的材料相比，是原来下胚轴转化率的4.5倍。转基因周期也基本稳定在5个月左右。本课题组每年可转化验证外源基因160个左右，建立了我国基因验证技术平台。该平台拥有三项国家发明专利技术，分别是利用“棉花叶柄组织培养与高分化率材料选育方法”专利（ZL200610089439.1）；“一种棉花枝条扦插方法及其专用扦插生根剂”专利（ZL200510088962.8）“棉花再生苗生根培养方法及其专用培养基”专利（ZL200510088963.2）。
      利用该基因验证技术平台，为国内17个单位的24个实验室构建的156个候选基因进行了转化验证。同时创造了一批转基因材料涉及到抗棉铃虫、抗蚜虫、抗黄萎病、纤维品质改良、耐旱等重要性状。部分转基因材料已交育种家应用。
      经中国农业科学院农业经济研究所测评：该成果已创造社会经济效益17.98亿元。
      “外源基因功能验证平台”所获得的基因功能信息，可使上游单位有针对性地改良和优化相应的候选基因，淘汰没有价值的基因，提高了工作效率。通过此平台，可使全国棉花基础研究单位形成一个整体，提高该领域的创新能力和国际竞争力。
      主要完成人：李付广、张朝军、武芝侠、刘传亮、张雪妍、李凤莲