Use of the morphogenic genes Baby Boom (Bbm) and Wuschel2 (Wus2), along with new ternary constructs, has increased the genotype range and the type of explants that can be used for maize transformation. In addition, altering the ectopic expression pattern for Bbm/Wus2 has resulted in rapid maize transformation methods that are faster and applicable to a broader range of inbreds. However, expression of Bbm/Wus2 can compromise the quality of regenerated plants, leading to sterility. We reasoned excising morphogenic genes after transformation but before regeneration would increase production of fertile T0 plants. We developed a method that uses an inducible site-specific recombinase (Cre) to excise morphogenic genes. The use of developmentally regulated promoters, such as Ole, Glb1, End2 and Ltp2, to drive Cre enabled excision of morphogenic genes in early embryo development and produced excised events at a rate of 25%-100%. A different strategy utilizing an excision-activated selectable marker produced excised events at a rate of 53.3%-68.4%; however, the transformation frequency was lower (12.9%-49.9%). The use of inducible heat shock promoters (e.g. Hsp17.7, Hsp26) to express Cre, along with improvements in tissue culture conditions and construct design, resulted in high frequencies of T0 transformation (29%-69%), excision (50%-97%), usable quality events (3.6%-14%), and few escapes (non-transgenic; 14%-17%) in three elite maize inbreds. Transgenic events produced by this method are free of morphogenic and marker genes.

中文翻译：

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玉米中高效的基因切除系统

形态发生基因Baby Boom（Bbm）和Wuschel2（Wus2）以及新的三元构建体的使用增加了基因型范围和可用于玉米转化的外植体类型。此外，改变Bbm / Wus2的异位表达模式导致了玉米快速转化方法，该方法更快且适用于更广泛的自交系。但是，Bbm / Wus2的表达会损害再生植物的质量，导致不育。我们推论在转化后但在再生之前切除形态发生基因会增加可育的T0植物的产量。我们开发了一种使用诱导型位点特异性重组酶（Cre）切除形态发生基因的方法。使用受发育调节的启动子，例如Ole，Glb1，End2和Ltp2，驱动Cre使早期胚胎发育中的形态发生基因切除，并以25％-100％的速率产生切除事件。利用切除激活选择标记的另一种策略产生切除事件的发生率为53.3％-68.4％。然而，转化频率较低（12.9％-49.9％）。使用诱导型热休克启动子（例如Hsp17.7，Hsp26）表达Cre，以及组织培养条件和构建体设计的改善，导致高频率的T0转化（29％-69％），切除（50％- 97％），可用质量事件（3.6％-14％）和3个优良玉米近交系中的逃逸极少（非转基因； 14％-17％）。通过这种方法产生的转基因事件不含形态发生和标记基因。利用切除激活选择标记的另一种策略产生切除事件的发生率为53.3％-68.4％。然而，转化频率较低（12.9％-49.9％）。使用诱导型热休克启动子（例如Hsp17.7，Hsp26）表达Cre，以及组织培养条件和构建体设计的改善，导致高频率的T0转化（29％-69％），切除（50％- 97％），有用的质量事件（3.6％-14％）和3个优良玉米近交系中很少逃逸（非转基因； 14％-17％）。通过这种方法产生的转基因事件不含形态发生和标记基因。利用切除激活选择标记的另一种策略产生切除事件的发生率为53.3％-68.4％。然而，转化频率较低（12.9％-49.9％）。使用诱导型热休克启动子（例如Hsp17.7，Hsp26）表达Cre，以及组织培养条件和构建体设计的改善，导致高频率的T0转化（29％-69％），切除（50％- 97％），可用质量事件（3.6％-14％）和3个优良玉米近交系中的逃逸极少（非转基因； 14％-17％）。通过这种方法产生的转基因事件不含形态发生和标记基因。以及组织培养条件和构建体设计的改善，导致T0转化的频率很高（29％-69％），切除（50％-97％），有用的质量事件（3.6％-14％）和很少的逃逸（非转基因； 14％-17％）在三个优良玉米近交系中。通过这种方法产生的转基因事件不含形态发生和标记基因。以及组织培养条件和构建体设计的改善，导致T0转化的频率很高（29％-69％），切除（50％-97％），有用的质量事件（3.6％-14％）和很少的逃逸（非转基因； 14％-17％）在三个优良玉米近交系中。通过这种方法产生的转基因事件不含形态发生和标记基因。