在植物基因工程领域,农杆菌介导法是目前最广泛且高效的遗传转化手段之一。为了直观地评估外源基因是否成功导入受体细胞并发生表达,研究人员通常会引入报告基因,其中最经典的方法便是利用GUS染色液进行组织化学检测。在草本经济作物或者木本生态树种的建立和优化遗传转化体系的初期,GUS染色液都是验证转化事件是否发生、筛选最佳侵染条件的最佳工具[1][2][3]。
在经济作物的品质改良研究中,草莓是一个重要的模式对象。为了验证外源基因是否成功整合并表达,采用了GUS染色液对转化后的受体组织进行组织化学染色分析[1]。通过观察染色后出现的蓝色斑点,研究人员能够精准判断农杆菌的侵染效率以及目的基因在草莓组织中的表达情况,从而为后续获得稳定的转基因草莓植株奠定了坚实的实验基础,这也充分证明了GUS染色液在草莓遗传转化鉴定中的可靠性[1]。
除了草莓,马铃薯作为全球重要的粮食作物,其遗传转化体系的优化同样离不开报告基因的辅助。在探讨农杆菌介导的马铃薯转化优化体系时,系统地考察了多种因素对转化效率的影响[3]。在该研究中,研究者利用GUS染色液对马铃薯外植体进行瞬时表达检测,通过统计呈现蓝色的组织块比例,快速且直观地筛选出了最佳的农杆菌菌液浓度、侵染时间以及共培养条件[3]。这种借助GUS染色液进行瞬时表达率测定的方法,极大地缩短了体系优化的周期,避免了盲目进行冗长的抗性筛选过程[3]。

不仅限于传统的农作物,在抗旱、防风固沙等生态树种的基因工程探索中,GUS染色液也发挥着重要的作用。在农杆菌介导的梭梭种子遗传转化体系初探研究中,研究人员面临着木本植物转化困难、受体材料特殊等技术瓶颈[2]。为了确认外源基因能否突破梭梭种子的物理和生理屏障进入细胞,研究者将侵染后的梭梭种子切片或整体浸泡于GUS染色液中进行孵育[2]。当在显微镜下观察到梭梭胚组织被GUS染色液染成特征性的蓝色时,便初步证实了农杆菌介导梭梭种子遗传转化的可行性,为荒漠植物的分子育种打开了新的思路[2]。
综上所述,GUS染色液作为一种直观、稳定且经济的检测试剂,贯穿于植物遗传转化研究的始终。尽管近年来荧光蛋白等活体检测技术不断发展,但GUS染色液凭借其对组织切片的高分辨率和无需昂贵仪器的优势,依然是植物分子生物学实验室中验证外源基因表达定位的核心试剂[1][2][3]。
参考文献
[1] 林晓慧. 根癌农杆菌介导ALA合酶基因转化‘红颊’草莓的研究[D].南京农业大学,2011.
[2] 娜菲莎·木则帕尔 ,孙朗 ,王萍 ,等.农杆菌介导的梭梭种子遗传转化体系初探[J].中国草地学报,2025,47(7):13-20.
[3] 杨俊杰. 农杆菌介导的马铃薯转化的优化体系[J].山东教育学院学报,2010(6):46-48