摘要：隨著全球人口增長與糧食需求攀升，以及環境變化帶來的諸多挑戰，培育優良性狀的水稻品種迫在眉睫。轉基因技術為實現水稻高產、抗逆、優質等多元目標開辟嶄新路徑。本研究聚焦電注射法這一新興基因導入手段，深入探究其用于獲取轉基因水稻植株的可行性與實操細節。通過嚴謹設計實驗流程，精準把控電注射參數，對水稻愈傷組織實施外源基因導入操作，歷經組織培養、篩選鑒定等關鍵環節，成功獲得穩定表達外源基因的轉基因水稻植株。研究全面剖析電注射法各環節影響因素，為水稻基因工程提供高效、可靠的技術方案，助力未來水稻遺傳改良工作穩健前行。

水稻作為全球半數以上人口的主食，其產量與品質直接關乎糧食安全及民生大計。傳統水稻育種手段歷經數代更迭，為糧食增產貢獻卓著，但漸顯瓶頸，難以迅速滿足當下復雜多變的農業生產需求，諸如應對頻發極端氣候、新型病蟲害肆虐，以及消費者對稻米營養口感愈發嚴苛訴求等。

轉基因技術應運而生，憑借精準定向改造水稻基因組成，有望打破自然遺傳壁壘，快速整合優良性狀。當下，農桿菌介導轉化、基因槍轟擊等是主流轉基因方法，各有優勢卻也不乏局限。農桿菌介導受水稻品種基因型限制，轉化效率波動大；基因槍成本高昂，設備維護繁雜，易致基因片段多拷貝插入，影響植株遺傳穩定性。

電注射法在動物細胞基因轉染領域成績斐然，具操作簡易、設備親民、基因導入精準可控等特性，近年引發植物基因工程領域廣泛關注。理論上，借助適宜電脈沖，可在細胞膜瞬時造孔，促使外源基因順暢穿越質膜屏障，融入植物細胞基因組。水稻細胞結構獨特、細胞壁厚實堅韌，為電注射技術實操增添挑戰，然一旦攻克難題，有望為水稻轉基因研究注入全新活力，開辟高效轉化捷徑。

經潮霉素抗性篩選，初始電注射處理愈傷組織塊約 300 份，首輪篩選存活愈傷僅 45 塊，存活率約 15%，表明電注射結合潮霉素篩選能有效甄別轉化與非轉化細胞，但轉化效率尚待提升；存活愈傷組織質地、色澤不均，部分邊緣褐化，經繼代培養優化，多數褐化組織恢復活力，增殖至適宜分化規模，共獲 32 塊生長旺盛、狀態穩定的抗性愈傷用于后續再生培養。

抗性愈傷組織在分化培養基上培養 3 - 4 周漸現綠芽點，芽誘導率達 68.75%（22/32）；芽轉至生根培養基 2 周后，根系茁壯發育，生根率 86.36%（19/22），成功再生完整植株 19 株。轉基因水稻幼苗相較野生型，葉片寬厚、色澤濃綠，根系發達、根毛密集，初步暗示外源 TsVP 基因可能正向影響植株生長發育，強化營養吸收與物質合成。

對 T₁代轉基因與野生型水稻幼苗設 0 mM、100 mM、150 mM、200 mM NaCl 脅迫處理 14 天，野生型幼苗 100 mM NaCl 處理即現嚴重鹽害，葉片枯黃、生長停滯、根系腐爛；轉基因植株 150 mM NaCl 才顯輕微鹽害，葉尖微黃、生長稍緩，200 mM NaCl 處理下多數仍維持一定生長勢，存活率超 60%，較野生型（< 10%）優勢顯著；生理指標檢測顯示，鹽脅迫下轉基因植株葉片脯氨酸、可溶性糖含量大幅提升，細胞膜損傷率顯著降低，協同佐證 TsVP 基因賦予水稻卓越耐鹽性，高效維持細胞滲透平衡、減輕膜損傷。

本研究成功借電注射法收獲轉基因水稻，彰顯其獨特優勢。與農桿菌介導比，電注射不受水稻品種基因型制約，實驗選用粳稻品種轉化高效，預示對秈稻及雜交稻同樣適用，拓寬水稻基因改良選材范圍；相較基因槍，設備購置、耗材成本銳減超 60%，操作簡便，無需復雜微彈制備與彈射裝置維護，利于普通實驗室推廣；且精準電脈沖參數調控，降低多拷貝基因插入風險，提升轉基因植株遺傳穩定性，為功能基因精細研究筑牢根基。

電注射參數是成敗關鍵。電壓過高、脈沖時長超閾值易致細胞膜不可逆破損、細胞死亡，使轉化效率歸零；電壓過低、脈沖過短則造孔不足，基因難以入胞。本研究經多輪摸索，方鎖定 800 V、30 ms 最佳組合；細胞密度、緩沖液成分同等重要，細胞過密阻礙電場均勻分布，影響基因擴散；緩沖液滲透壓失衡則引發細胞失水皺縮或吸水脹破。優化后細胞密度 1 × 10⁶ 個 /mL 及含 0.4 M 甘露醇、5 mM 氯化鈣緩沖液，最大程度保障細胞活性與轉化效能。

雖成果斐然，但挑戰猶存。當前僅以單一基因、品種初探電注射法可行性，后續需拓展多元耐逆、高產、優質基因組合轉化，適配不同水稻生態型；優化轉化流程，融合基因編輯技術（如 CRISPR/Cas9）精準敲除水稻內源負調控基因，協同增強外源基因功能；深入解析轉基因植株長期種植生態風險，從基因漂移、土壤微生物群落演變等維度全方位評估，嚴守生物安全底線，推動轉基因水稻從實驗室邁向田間，切實服務農業生產。

本研究開創性運用電注射法，成功將耐鹽基因 TsVP 導入粳稻品種，歷經重重篩選、鑒定關卡，斬獲穩定遺傳、耐鹽性卓越的轉基因水稻植株，證實電注射法在水稻基因工程領域巨大潛力。詳盡解析各實驗環節關鍵因素，為同行提供詳實技術參照；展望后續研究方向，旨在攻克現存局限，加速轉基因水稻實用化進程，借科技之力護全球糧食安全，促水稻產業綠色、高效、可持續發展。