本发明涉及植物基因工程领域。具体而言,本发明涉及一种高效西瓜遗传转化体系及应用,包括在西瓜遗传转化中包含AtGRF5、TaGRF4、OsGIF1、ZmWUS和ZmBBM等生长调节基因。本发明首次发现在西瓜转化和/或再生过程中表达AtGRF5、TaGRF4、OsGIF1、ZmWUS或ZmBBM基因能够促进西瓜作物的遗传转化效率,其中AtGRF5能显著提高西瓜遗传转化效率约80倍,为遗传育种提供宝贵的基因资源。本发明还提供了一种使用荧光蛋白DsRed2作为遗传转化筛选标记的方法,简化遗传转化筛选操作。该体系在西瓜中的表达使用,能够有效提高西瓜遗传转化育种效率,降低育种成本。