园艺植物遗传转化2

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1、第十章园艺植物遗传转化园艺植物遗传转化受体系统；园艺植物遗传转化方法；园艺植物转化植株的鉴定；提高处外源基因在园艺植物体内表达水平的策略；基因沉默技术与基因剔除技术；外源基因在园艺植物中的遗传植物遗传转化(plantgenetictransformation)定义:是应用分子重组技术、细胞组织培养技术或种质系统转化技术,有目的地将外源基因或DNA片段插入到受体植物基因组中,并使其在后代植株中得以表达的过程.目的:提高产量,品质和抗性第一节园艺植物遗传转化受体系统植物遗传转化受体系统：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

2、外源DNA整合，对转化选择抗生素敏感的再生系统。第一节园艺植物遗传转化受体系统一、遗传转化对园艺植物受体系统的要求高效稳定的再生能力用于园艺植物遗传转化的外植物体必须易于再生，不仅再生频率要高，而且稳定性和重复性要好。高效的再生频率很大程度上决定着植物基因的转化频率。(2)较高的遗传稳定性园艺植物遗传转化是有目的地将外源基因导入植物并使其整合、表达和遗传，从而达到修饰原有植物的遗传物质、改造不良农艺性状的目的。这就要求植物受体系统在接受外源DNA后应稳定遗传后代。无性系的变异与组织培养的方法、再生途径及外植体的基型都有密切关系。第一节园艺植物遗传转化受体系统(3)稳定的外

3、植体来源遗传转化的频率低，需要反复的实验，所以要建立一个高产的组织培养再生系统并能用于遗传转化，需要大量的、稳定的外植体作为材料。转化的外植体一般采用无菌实生苗的子叶、胚轴、幼叶等，或采用可进行快速繁殖的材料第一节园艺植物遗传转化受体系统(4)对抗生素的敏感性为了抑制农杆菌的过度生长而产生污染，选择、筛选转化的细胞核植株，在遗传转化中常使用两类抗生素：1）选择性抗生素：在遗传转化中用于筛选转化体，如卡那霉素、潮霉素2）抑菌性抗生素：在受体材料与农杆菌共培养一定时间后用于抑制农杆菌的生长，防止细菌过度生长而产生污染。这类抗生素要求对植物细胞无毒害作用或毒害作用较小，不影响植

4、物细胞的正常生长，如氨苄青霉素、羧苄青霉素、头孢霉素等第一节园艺植物遗传转化受体系统(5)对农杆菌侵染的敏感性1）农杆菌介导的遗传转化体系需要受体材料是农杆菌的天然寄主，否则难以实现遗传转化2）农杆菌Ti或Ri质粒是植物遗传转化的有效载体系统，但其宿主范围局限于部分双子叶植物，对大部分单子叶植物和裸子植物不敏感，不同植物，同一植物的不同组织细胞对农杆菌的敏感性也有很大差因而，在选择农杆菌转化系统前必须测试受体系统对农杆菌的敏感性，只有农杆菌侵染敏感的植物才能作为受体系统第一节园艺植物遗传转化受体系统二、常用的园艺植物受体系统自从20世纪70年代以来，对园艺植物基因转化受体

5、系统进行了大量的研究工作，先后建立了多种有效的受体系统，适用于不同转化方法的要求和不同的转化目的，如1、组织受体系统2、原生质体受体系统3、生殖细胞受体系统第一节园艺植物遗传转化受体系统（1）组织受体系统定义：利用园艺植物的叶片、幼茎、子叶、胚轴等外植体培养获得再生植株的受体系统为组织受体系统。组织受体系统是园艺植物遗传转化适用最多的受体系统，目前已成功建立的组织受体系统有百合花器、地上茎、茎尖、叶片、鳞片叶、珠芽，菊花叶片，葡萄叶片，下胚轴，柑橘成年茎段，马铃薯试管薯切片，试管苗茎段，生菜叶盘，辣椒下胚轴等。第一节园艺植物遗传转化受体系统按照获得再生植株的途径，组织受体

6、系统一般包括：a）愈伤组织再生系统：指外植体经过脱分化形成愈伤组织，再分化获得再生植株优点：转化率高、外植体来源容易、转化植株易扩繁、适用广泛等；缺点：外源基因遗传稳定性差、嵌合体多；第一节园艺植物遗传转化受体系统b）直接分化再生系统：不经过愈伤组织阶段，直接分化出不定芽获得再生植株；优点：操作简单、体细胞无性系变异小等缺点：转化率低、嵌合体多第一节园艺植物遗传转化受体系统（2）原生质体受体系统原生质体转化受体系统的优点：a）原生质体无细胞壁，能够直接高效的摄取外源DNA或遗传物质b）通过原生质体培养，细胞分裂可形成基因型一致的细胞克隆，无嵌合性愈伤组织，由其再生的转基因

7、植株无嵌合性c）原生质体转化受体系统易于在相对均匀和稳定的同等控制条件下进行准确的转化和嵌合d）适用于各种转化系统第一节园艺植物遗传转化受体系统原生质体转化受体系统的局限性：a）原生质体培养周期长、难度大、再生频率低b）许多园艺植物原生质体培养的技术尚未成熟第一节园艺植物遗传转化受体系统（3）生殖细胞受体系统定义：利用植物自身的生殖过程，以生殖细胞如花粉粒、卵细胞为受体细胞进行基因转化的系统称为生殖细胞受体系统，也称为种质系统。第一节园艺植物遗传转化受体系统利用生殖细胞进行遗传转化，主要有两种途径：1）利用组织培养技术进行小孢