2025年3月，国家荔枝龙眼产业技术体系荔枝育种岗位专家、我校园艺学院胡桂兵团队在《Horticulture Plan Journal》杂志上发表了一项重要研究成果，成功建立了荔枝体细胞胚胎发生再生系统，并通过转录组分析揭示了早期体细胞胚胎发生的分子机制。这一研究为荔枝的遗传育种和基因编辑提供了理论依据和技术支持。
荔枝是一种重要的热带和亚热带经济果树，尤其在中国的种植面积广泛，具有巨大的经济价值和发展潜力。然而，传统的育种方法由于荔枝的幼年期长、生长速度慢和高度杂合性，难以满足种质创新和农艺性状改良的需求。因此，利用生物技术，特别是基因工程和基因编辑技术，成为改良荔枝农艺性状的必要手段。而建立一个高效稳定的体外再生系统是进行转基因和基因编辑的前提条件。
体细胞胚胎发生是一种无性繁殖过程，能够通过体细胞形成类似合子胚胎的结构。与器官发生相比，体细胞胚胎发生具有时间短、遗传稳定性高和突变率低等优势，因此在植物繁殖和育种中广泛应用。然而，荔枝的体细胞胚胎发生效率通常较低，胚胎向植株的转化率较差，这成为荔枝体细胞胚胎发生研究的主要瓶颈。
研究团队以“黑叶”荔枝品种的未成熟胚为材料，成功建立了体细胞胚胎发生再生系统。研究结果表明，添加2.0 mg L⁻¹ 2,4-D的MS培养基最适合愈伤组织诱导，而添加0.5 g L⁻¹活性炭（AC）的MS培养基对体细胞胚胎（SE）诱导最为有效。研究还发现，使用玉米素（ZT）和噻苯隆（TDZ）会导致体细胞胚胎异常。通过优化培养基，研究团队实现了2.15%的生根率和17.5%的再生率。
此外，研究团队通过转录组分析，鉴定了2,587个在愈伤组织（EC）、球形胚（GE）和心形胚（HE）之间共同差异表达的基因（DEGs），并发现这些基因主要参与植物激素信号转导、生长素激活的信号通路等生物过程。研究还验证了在早期体细胞胚胎发生过程中特异性高表达的LeBBM2基因的功能，发现其在番茄中过表达能够促进愈伤组织和芽的形成。
这项研究首次在“黑叶”荔枝品种中建立了高效的体细胞胚胎发生再生系统，并通过转录组分析揭示了早期体细胞胚胎发生的分子机制。研究结果为荔枝的遗传改良和分子育种提供了重要的理论依据和技术支持，有望加速荔枝的品种改良进程。