选择标记技术与转基因植物食品安全性[1]

《选择标记技术与转基因植物食品安全性[1]》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据第9卷第5期209年10月中国食品学报JournalofChineseInstituteofFoodScienceandTeclⅡlologyV01．9No．5Oct．20O9无选择标记技术与转基因植物食品安全性雷桅刘昕(中山大学生命科学学院国家教育部食品与健康工程研究中心广州510650)摘要转基因技术已被公认为提高农作物产量、改良农产品品质的革命性技术。转基因食品已越来越多地进入人们的日常生活。目前植物转基因操作中广泛使用选择标记基因。如抗生素或除草剂抗性基因等来筛选转化子。虽然尚无研

2、究表明选择标记基因会影响人类健康，但近年来人们对转基因植物安全性问题的担心日益严重。为了消除公众对选择标记基因引起的转基因植物安全性的顾虑以及向已转化的植物中重复叠加外源基因等问题，无选择标记技术应运而生。这种全新的安全性转基因技术有巨大的应用潜力。本文对6种主要的无标记转基因技术及其在转基因植物食品安全性控制领域的应用做一综述。关键词转基因植物；无选择标记；标记去除；食品安全性文章编号1009—7848(2009)05---0157--08转基因植物食品是指采用转基因技术开发的植物食品或食品添加

3、剂。它是依据遗传学原理和工程技术将外源基因导人受体植物细胞内而使它们获得有利特性，如增强植物的抗病虫害能力．改良生长生理特性等。由此可增加食品种类，提高产量，改善品质，增进营养，延熟耐存等。随着农艺性状相关基因的分离鉴定、遗传转化技术的发展和组织培养技术的进步．基因工程在植物遗传育种和种质创新领域的应用越来越广泛，包括多种果树、蔬菜、粮食作物等食用类植物。目前选择标记基因已经普遍用于转基因操作．是最常见的外源基因【l】，也是转基因植物食品安全关注的对象，其中多数为抗生素和除草剂抗性基因。这类基因一

4、般与目的基因共转化到受体植物中。使转化细胞获得抗生素或除草剂抗性，如新霉素磷酸转移酶基因(nptII)、潮霉素磷酸转移酶基因(hpt)、膦丝霉素乙酰转移酶基因(bar)等，有助于转化子的筛选。然而，获得转化子和转基因植株后，该标记基因在多数情况下是多余的，甚至有害闭。其中抗生素抗性标记基因的安全问题主要是收稿日期：2009一08—20基金项目：国务院扶贫办项目(2009—3A)；国家科技部“十一五”科技支撑计划项目(2007BAl32806)作者简介：雷桅，男，1982年出生，博士生通讯作者：刘听

5、其水平转移(crosstalk)和基因逃逸(geneescape)可能产生的毒理学和生态学风险．包括随着转基因食物进入人体上皮细胞或肠道中，导致内生微生物耐药性转移，从而降低抗生素在临床治疗中的有效性：对除草剂抗性标记基因的担忧主要是它可能使转基因作物变为超级杂草或通过杂交等方式使野生近缘种杂草化[31；此外，这些标记基因的编码产物还可能会导致现行食品的营养、毒性或致敏性作用以及其它潜在风险。虽然迄今尚无研究表明选择标记基因影响了人类健康，但人们对其安全性方面的担心日益严重M。利用无标记(mark

6、er-free)技术获得无选择标记的新型转基因植物是解决上述问题的有效途径13I。近年来，选择标记基因的剔除和无标记转基因植物的培育已成为植物基因工程领域的热门话题。目前已有大量将无标记技术应用于食用植物转基因操作的报道．无标记转基因植物marker—freetransgenicplants．Mn甲s)的研制和发展成为食用植物生物技术和转基因植物食品安全性控制领域的新方向。目前MFTPS的获得主要有两条途径：一是首先利用标记基因得到转基因植物，然后从转化子中把标记基因剔除。即“标记去除”；二是在遗

7、传转化中不使用标记基因，即“无标记转化”。万方数据158中国食品学报2009年第5期1标记去除的无标记技术用于选择标记基因剔除的无标记技术主要包括共转化、位点特异性重组系统、转座子介导的再定位、同源重组、组织特异性表达和多元自主转化载体系统等方法。1．1基于农杆菌介导的共转化法共转化法简便、快速。可以通过不同的DNA导入系统完成标记去除。利用农杆菌将2条分别2个质粒／2个菌株2个质粒，1个菌株回回2个T-DNA／1个质粒■◆■携带目的基因和选择标记基因的T—DNA同时导入受体植物细胞，如果这两条基

8、因整合在不同染色体上，减数分裂后就可能发生分离，从而剔除标记基因，获得MF-IPs【q。根据所使用农杆菌的种类、Ti质粒的种类和2个T-DNA在Ti质粒上位置关系的不同，共转化法可分为以下3种类型(见图1)。共转化杂交后分离不连锁的位点一‘■<)．Q注：●选择标记基因☆目的基因一T-DNA边界。图13种共转化方法获得MFTPs(仿EbinumaH等嘲)Fig．1ObtainingMFTPsbyThreekindsofco-transformationmethods1．2位点特异性重