资源描述：
《中药生物技术整理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、注：黄色标记为参考文献，红色为我觉得的一些要点。整理框架大致为：一、植物基因工程总述二、在农业方面的应用三、在药学方面的应用四、在花卉方面的应用五、环境保护方面的应用。六、DNA条形码植物基因工程（植物基因工程技术及其进展李瑞国）植物基因工程是近几年发展起来的分子生物技术。基因工程是按照人们的意愿,把一种生物的有用基因提取或合成出来,在生物体外对DNA分子进行剪切、拼接、修饰和重新组合,然后转移到受体细胞内进行组织培养和无性繁殖,在受体细胞内复制并得到表达,产生受体细胞新的遗传性状,产出人类所需的基因产物。利用植物基因工程技术,
2、改良作物蛋白质成分,提高作物中必需的氨基酸含量,培育抗病毒、抗虫害、抗除草剂、抗盐、抗旱等抗逆境植株,有的已建立了品系,为快速培育优质、高产的良种开辟一条全新途径,并展示了植物基因工程在未来农业生产中的诱人前景。1.目的基因的获取1.1目的基因的分离直接分离是用在核苷酸序列中具有特定切点的DNA限制性内切酶将供体细胞中含目的基因的DNA片段切取分离出来。目前国际上已经分离出可供植物基因工程使用的不同目的基因有100多个。大部分是从植物细胞中分离出来的,例如从豆科植物的种子中分离得到多种种子贮藏蛋白基因,抗除草剂基因也是从植物中分
3、离出来的;有的取自微生物和动物,如由苏云金芽孢杆菌中可得到抗虫基因,由病毒中得到抗病毒的基因。1.2人工合成基因目前人工合成基因的方法主要有:一是以目的基因转录成的mRNA为模板,反转录成互补的单链DNA,然后在酶的催化下合成双链DNA,而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列,推测出相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对的原则,推测出它的结构基因的核苷酸序列,再通过化学方法以四种脱氧核苷酸(dNTA)为原料合成目的基因。三是通过DNA序列自动测序仪对提出的目的基因进行核苷酸序列分析,采用聚合酶链式反应(P
4、CR)技术,快速、简便地扩增目的基因的DNA片段。其基本方法是:先提取植物的染色体DNA或RNA,对于RNA,需经过逆转录酶合成第一链cDNA,然后以染色体DNA或第一链cDNA为模板,以人工合成的一对寡聚核苷酸为引物,在dNTP存在下,通过DNA模板的变性、模板与引物的退火及引物的延伸3个阶段的多次循环,来扩增目的基因。2．目的基因的修饰目的基因分离出来后往往需要经过一些修饰,让它们能够和更好的在转基因植物中进行表达。生物体细胞中存在着对基因表达的调控机制,使基因能够有序地表达。在基因DNA分子上有结构基因,在结构基因的上游有
5、协调配合,共同对结构基因的表达起调控作用的操纵基因、启动子和调节基因。操纵基因起“开关”作用,直接控制结构基因的转录;启动子上有与RNA聚合酶结合的位点,RNA聚合酶在具有选择辨认和起始转录作用的σ因子帮助下与启动子结合并准确地识别转录起点并转录起始,在RNA聚合酶催化下合成RNA,直到终止子为止,即转录出一条RNA链;调节基因能够调节和控制操纵基因的状态和作用。目的基因的修饰就是在目的基因的3’端加上所需启动子,在5’端加上终止子,以便使该外源基因在受体细胞中有效地表达,充分发挥其功能[1、2]。启动子的作用部位及强弱直接关系
6、到它所启动的基因在转基因植物中表达产物的出现部位以及出现数量的多少;启动子活动的特异性及局限性决定了有些基因只在某一特定的植物组织器官中和特定的发育阶段进行活动和表达;有些启动子也受生理条件或外界的环境条件调控。因此,选用适当的启动子和修饰原启动子为适宜的启动子是决定基因工程成败的关键。常用的称为35S启动子是从花椰菜花叶病毒(CaMV)的基因组里分离出来的,目前它在植物中表达能力最强;Nos启动子是从土壤农杆菌的Ti质粒的胭脂碱(Nopaline)合成酶的基因上分离出的,章鱼碱合成酶可分离出Ocs启动子,它们比35S弱一些,但
7、它们具有真核生物启动子的一些特点,能在植物细胞中进行表达。此三种启动子都是组成型表达的启动子,具有非特异性。如果希望目的基因只在某一特定部位如植物根中表达,则应选取具有根部组织特异性表达的启动子。若想在马铃薯的块茎中得到大豆的贮藏蛋白,就应把大豆贮藏蛋白的基因先分离出来,把上面原有的启动子切掉,换上一个在马铃薯的块茎中能活动的启动子,这样才能在转基因马铃薯的块茎中得到大豆的贮藏蛋白[2]。转录的终止似乎并不很重要,目前常用胭脂碱合成酶的Nos终止子。如今,人们认识到在构建植物表达基因时除必须考虑合适的启动子和终止子外,还必须考虑
8、增强子、内含子、密码子偏爱性、加polyA信号序列、转录和翻译起始位点周围的结构、5’和3’端非翻译序列等[3]。3．目的基因转移到植物受体细胞的方法3.1植物基因工程运载体及与目的基因的结合植物基因工程实验常用土壤农杆菌Ti质粒作载体,需删除原Ti质粒上的致病
