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植物遗传转化_47558 PLANT IC TRANSFORMATION
教学目的与要求
了解植物遗传转化的受体,以及植物遗传转化的方法与原理。
自1983年第一个转基因植物问世以来只有20多年的时间,但植物基因工程的发展日新月异,硕果累累。将外源基因人为导入天然植物中,从遗传物质水平上对植物进行有目的改造,由此获得转基因植物,其性状将按着有利于人们需要的方向发生改变。植物基因工程具有得天独厚的优势是植物细胞的“全能性”理论。这是动物细胞所不能比拟的,其次是植物基因工程不会像动物或人类基因工程那样遇到较多的社会、伦理、道德等问题。植物基因工程为育种开辟了一条崭新的途径。
经过十多年来得探索,基因转化的技术日臻成熟,已经形成了以农杆菌载体转化和基因枪转化技术为主体的两大植物基因转化系统。这两种转化系统机理清楚、证据确凿,成功的例子最多,约占已获转基因植物的90%以上。
8 PLANT IC TRANSFORMATION
学****后的感受:
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8 植物遗传转化体系的建立
植物基因转化的受体
所谓基因转化受体是指用于转化的外植体通过组织培养途径或其他非组织培养途径,能高效、稳定地再生无性系,并能接受外源DNA整合,转化选择抗生素敏感的再生系统。
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创伤植株
转化植株
叶片
茎段
茎尖
子叶
胚轴
萌芽种子
块茎
子房
花粉
(未)受精卵细胞
原生质体
根
花器官
悬浮培养细胞
8 植物遗传转化体系的建立
植物基因转化的受体
尽管接受外源基因的受体包括叶圆片(盘)、胚性愈伤、胚状体、愈伤组织、悬浮细胞、原生质体等不同的形态,但其基本形态还是细胞。其中,叶圆片与农杆菌共培养是最简单的转化方法;愈伤组织的转化效率高、生长速度快,是快速检测外源基因表达的最好受体;原生质体则是单克隆转化的最佳材料。
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8 植物遗传转化体系的建立
植物基因转化的受体
原生质体
原生质体是无细胞壁的细胞。与悬浮细胞一样,被转化的受体是单个独立的细胞,为选择遗传均一性的转基因植株提供了可能性。
水稻广亲和品种‘02428’的原生质体用聚乙二醇(PEG)法导入具有潮霉素B(HPT)抗性基因、卡那霉素抗性基因(KanR)和昆虫荧光素酶基因(Luc)的质粒 pTHL27DNA,在含有25μg/ml潮霉素B和100μg/ml卡那霉素的培养基KPR和N6上连续培养处理4周,可以很好地除去非转化的敏感的原生细胞;然后在无抗菌素选择压力的培养基中,转化细胞可再生植株(杨歧生等, 1996)。
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8 植物遗传转化体系的建立
植物基因转化的受体
胚性愈伤组织
愈伤组织的转化方法也适用于胚性愈伤组织。胚性愈伤组织的转化已在玉米、甘蔗、芹菜等植物上获得成功。
芹菜胚性愈伤组织用根癌农杆菌C58C1 (pBZ6111)感染后,在MS+2,4-D 1mg/。在筛选到的***霉素抗性愈伤组织中检测到胭脂碱合成酶活性,表明外源基因已整合到芹菜细胞基因组中并得到表达。抗性愈伤组织可在无激素的基本培养基上增殖,但分化出的再生植株畸形(郑世学等,1996)。
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8 植物遗传转化体系的建立
植物基因转化的受体
胚状体
胚状体是由愈伤组织经过改造后分化而来的,其转化方法也同愈伤组织。
用根癌农杆菌LBA4404介导番木瓜环斑病毒外壳蛋白(PRSV-CP)与核酸酶(Nuclease)嵌合基因,通过振动共培养法转化番木瓜子叶型胚状体,在选择培养基上筛选诱导再生转基因植株。NPT II分析和Southern blot分子杂交结果表明,PRSV- CP- Nuclease嵌合基因已经整合到番木瓜核基因组中(周鹏等,1995)。
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8 植物遗传转化体系的建立
植物基因转化的受体
叶圆片
叶圆片(叶盘)是农杆菌转化的主要受体。采取新鲜植株上无菌的幼嫩叶片,用打孔器或解剖刀切取直径3-5mm的叶圆片,在液体培养瓶中与农杆菌共培养20-30min,其间轻轻摇动使农杆菌从切口侵入叶片。然后将共培养后的叶圆片在滤纸上吸干,转移到非选择性培养基上培养3d,再转入含卡那霉素或羧苄青霉素等抗生素的选择培养基上培养,诱导植株再生,这样可获得遗传均一性较高的转基因植株。
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