启动子是利用转基因技术培育新品种强有力的工具。然而，目的基因表达量低和不稳定仍是落叶松转基因育种中的突出问题。因此，筛选高活性落叶松启动子有助于突破这一瓶颈。
2024年10月3日，东北林业大学和我所联合在期刊Plants上发表了题为“Screening and Functional Evaluation of Four Larix kaempferi Promoters”的研究论文。该研究通过分析日本落叶松转录组数据，得到四个高表达基因，随后克隆其启动子进行分析。
图1：日本落叶松瞬时转化中这四个启动子可驱动GUS基因表达
日本落叶松瞬时转化后，在所有的材料中均检测到GUS基因的表达，且有不同的表达水平（图1），说明在落叶松瞬时转化中四个启动子均能驱动GUS基因表达。
图2：日本落叶松稳定转化中这四个启动子也可驱动GUS基因表达
日本落叶松稳定转化后，在转化的材料中可检测到GUS基因的扩增片段和表达，且pLaUBQ启动子驱动时GUS基因表达量最高（图2）。这些结果表明，GUS基因已成功整合到日本落叶松基因组，在落叶松稳定转化中四个启动子也均能驱动GUS基因表达，且pLaUBQ启动子的活性比较高。GUS染色结果进一步表明pLaUBQ启动子的活性最高（图3）。研究结果为落叶松生物育种提供了一个强有力的工具。
图3：转基因日本落叶松愈伤组织的GUS染色
我所和东北林业大学联合培养的硕士研究生张陈谊为该论文的第一作者，东北林业大学杨玲教授和我所李万峰研究员为该论文的通讯作者。本研究得到了农业生物育种重大专项（2022ZD0401602）的资助。（文：李万峰/林业所 图：张陈谊/东北林业大学）