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抗除草剂转基因作物


5.脂质体介导法
脂质体是由磷脂组成的膜状结构,将磷脂悬浮
在水中,在适当条件下,受到高能声波处理时,磷 脂分子群集在一起形成密集的小囊泡状结构,称为 脂质体。用脂质体包裹一些DNA、RNA分子就成 了一种人工模拟的原生质体,它的外膜相当于人造 的细胞质膜。然后与植物原生质体共保温,于是脂 质体与原生质体膜结构之间发生相互作用,而后通 过细胞的内吞作用而将外源DNA导入植物的原生质 体。这种方法具有许多方面的优点,包括可保护 DNA在导入细胞之前免受核酸酶的降解作用,降低 了对细胞的毒性效应,适用的植物种类广泛,重复 性高,包装在脂质体内的DNA可稳定地贮藏等。
4.叶绿体转化系统 外源基因可以在叶绿体中得到稳定表
达,而且还具有许多优点:
(1)便于外源基因定位整合 (2)基因为多拷贝,表达量高 (3)导入的外源基因性状稳定性高 (4)能直接表达原核基因
四、外源基因导入植物的方法
(一)DNA直接转移法
1.化学刺激法 植物原生质体借助一些化学试剂(如PEG、
二、植物转基因技术的基本路线
1.目的基因的分离 2.载体构建 3.导入细菌并利用细菌繁殖扩增重组DNA 4.对植物组织或细胞进行转化 5.植株再生 6.转基因植株的鉴定 7.转基因植株的种植
三、转基因的受体系统
1.植物组织受体系统: 受伤的细胞容易受到病毒或质粒的感染。
这些病毒或质粒上的某些DNA通过各种不同的 方式转移到受伤的植物细胞,并形成愈伤组织。 愈伤组织可以培养成完整的转化植株。该受体 系统转化率高,可获得较多的转化植株,取材 广泛、适用性广。但再生植株无性系变异较大, 转化的外源基因稳定性差,嵌合体多。
2.原生质体受体系统:
是植物细胞除去细胞壁后的部分,是 一个质膜包围的“裸露细胞”。原生质体 在合适的条件下具有分化、繁殖并再生成 完整植株的能力,具有全能性。原生质体 在体外比较容易完成一系列细胞操作或遗 传操作,互相之间可以发生细胞融合,而 且还可以直接高效的捕获外源基因,嵌合 体少。但缺点是遗传稳定性差,培养周期 长,难度大,再生频率低。
第五章 转基因植物
1.植物的转基因技术 2.转基因植物的筛选与检测 3.改进转基因的技术 4.农作物基因工程 5.生物反应器 6.转基因植物的安全性
第五章 转基因植物
• 是指利用基因工程技术,在离体条件下, 对不同生物的DNA进行加工,并按照人 们的意愿和适当的载体重新组合,再将 重载体转入受体中,并使其在体内表达 的植物。
3.显微注射法
显微注射进行基因转化是一种比较 经典的技术,其理论和技术方面的研究 都比较成熟。特别在动物细胞或卵细胞 的基因转化,核移植及细胞器的移植方 面应用很多,并已取得重要成果。植物 细胞的显微注射在以前使用很少,但近 年来发展很快,并在理论技术上有所创 新。
4.基因枪法
克莱因(Klein)等1987年首次用基因枪轰击洋 葱上表皮细胞,成功地将包裹了外源DNA的钨弹射 入其中,并实现了外源基因在完整组织中的表达。 这一方法要使用一种防枪结构的装置——基因枪, 枪管的前端是封口的,上面只有直径1mm左右的小 孔,弹头不能通过。其具体操作是将直径4um左右 的钨粉或其它重金属粉在外源DNA中形成悬浮液, 则外源DNA会被吸附到钨粉颗粒的表面,再把这些 吸附有外源遗传物质的金属颗粒装填到圆筒状弹头 的前端,起爆后,弹头加速落入枪筒,在枪筒口附 近被挡住,而弹头前端所带的钨粉颗粒在惯性作用 下脱离弹头,以高速通过1mm的小孔直接射入受体, 其表面吸附的外源DNA也随之进入细胞。也可以用 高压放电或高压气体使金属粒子加速。
• 转基因植物通常具有高产优质、抗病虫、 环境抗性、抗除草剂、耐储存、提高某 些成分的含量等优良性状。
第一节 植物转基因技术
一、植物细胞培养技术 植物组织培养的重要理论基础是植
物细胞的全能性。植物细胞全能性 (totipotency),就是植物体细胞或性细胞, 在人为控制的培养条件下都具有再生成 新个体的潜能,因而在适宜的条件下可 以被诱导生长分化形成完整植株。
6.性 穿孔,从而将外源DNA导入受体细胞。
可在荧光显微镜下找出合适的细胞, 然后用激光光源替代荧光光源,使细胞 壁被击穿,外源DNA进入受体细胞。
7.花粉管通道法
这种方法最早是由周光宇1983年 建立。花粉管通道法是将外源的DNA 片段在自花授粉后的特定时期注入柱 头或花柱,使外源DNA沿花粉管通道 进入胚囊,转化受精卵或其前后细胞, 转化率高达10%。这一方法的建立开创 了整株活体转化的先例,可以应用于 任何开花植物。
氯化钙等)的诱导能吸收外源DNA、质粒等遗 传物质,并有可能整合到植物染色体上去。
此法对细胞伤害少,可避免嵌合体产生, 易于选择转化体,受体细胞不受种类限制。
2.电击法
首先是将原生质体在溶液中与DNA混 合,利用高压电脉冲作用在原生质体膜上 “电激穿孔”,形成可逆的瞬间通道,从 而促进外源DNA的摄取。此法在动物细胞 中应用较早并取得很好效果,现在这一方 法已被广泛用于各种单、双子叶植物中, 特别是在禾谷类作物中更有发展潜力。不 但原生质体而且完整的单细胞也可利用此 法,这对于那些难以从原生质体再生植株 的植物或许有更大意义。
3.生殖细胞受体系统:
它是以植物生殖细胞如花粉细胞、卵细胞为受体 细胞进行基因转化的系统。目前主要以两条途径利用 生殖细胞进行基因转化:一是利用组织培养技术进行 花粉细胞和卵细胞的单倍体培养,诱导愈伤组织细胞, 进一步分化发育成单倍体植株,从而建立单倍体的基 因转化系统;二是直接利用花粉和卵细胞受精过程进 行基因转化,如花粉管导入法、花粉粒浸泡法、子房 微针注射法等。由于该受体系统与其它受体系统相比 有许多优点,如:具有全能性的生殖细胞直接为受体 细胞,具有更强的接受外源DNA的潜能,一旦将外源 基因导入这些细胞,犹如正常的受精过程会收到“一 劳永逸”的效果;利用植物自身的受粉过程,具有操 作方法方便、简单。不足之处是利用该受体系统进行 转化受到季节的限制;只能在短暂的开花期进行,且 无性繁殖的植物不能采用。
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