唐克軒教授團隊在番茄中建立了新型高效瞬時表達系統

2024年8月，上海交通大學與崖州灣國家實驗室合作，在《Horticulture Research》上發表了“Improvement and application of vacuum-infiltration system in tomato"關于番茄的重要研究。唐克軒教授團隊成功構建了基于真空侵染的高效瞬時表達系統（ETES），實現了番茄中基因的快速導入與表達。該系統不僅簡化了基因操作，還加速了合成生物學元件的篩選，為番茄遺傳改良開辟了新途徑。

尤為突出的是，研究shou次在番茄中異源合成了高價值天然產物燈盞乙素，展示了ETES在藥物與天然產物生產中的巨大潛力。博士生姚行浩作為第一作者，展現了青年科研力量的崛起，而唐克軒教授的領導則為研究成功奠定了堅實基礎。

這一成果不僅推動了植物合成生物學的發展，也為農業生物技術的未來應用開啟了新篇章，預示著更高效、更環保的作物改良與藥物生產方式即將到來。該研究得到了National Key R&D Program of China (grant number: 2018YFA0900600), and the Bill & Melinda Gates Foundation (grant number: INV-027291)項目的支持。

番茄是植物合成生物學研究的優良底盤之一。然而，以番茄為底盤的合成生物學研究大多數是建立在獲取轉基因植株的基礎上，這一過程無疑是漫長、費時、費力的。此外，由于缺乏高效的元件挖掘平臺，導致適用于番茄底盤的合成生物學元件匱乏，使得番茄合成生物學研究進展緩慢。因此，開發高效的元件篩選平臺對于推動番茄合成生物學發展具有重要意義。

與穩定轉化相比，植物瞬時表達策略不涉及繁瑣的組織培養，在3-5天內即可得到結果，尤其適用于難以建立再生系統和生長周期長的物種。

然而，這種方法的轉化效率取決于葉片的特性。角質和蠟質層厚、氣孔密度低或氣孔孔徑小、葉脈網絡排列復雜、葉片組織整體脆弱、葉片內細胞間隙小，往往會導致注射侵染的效率低。同樣地，番茄葉片和果實特殊的拓撲結構（組織緊密度、內部壓力及葉脈分布方式等），也使得傳統的注射侵染效果不佳。

為了解決這一問題，本研究在番茄中shou次建立基于真空侵染的高效瞬時表達系統，助力了番茄功能基因表征和植物合成生物學研究。

本研究中使用了與我公司聯合開發的植物真空轉化裝置（PTS-50）。

實驗器材

      WONBIOPTS-50 植物活體轉化系統

2024新款植物活體上市

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