叶绿体遗传转化：植物导入外源基因的新途径

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1、植物学通报"##!，?@（%）："&&P"$V!"#$%&%’())%*#$+,’+*-$.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!叶绿体遗传转化：植物导入外源基因的新途径!!张景昱"张中林"苏宁!宋艳茹!!（中国科学院植物研究所北京!###$%）"（中国农业科学院生物技术研究所北京!###&!）摘要叶绿体转化系统，独立于传统的核转化，为植物导入外源基因提供了新途径。它有如下优点：超量表达目的基因；以定点整合方式导入外源基因从而消除了位置效应及基因沉默；具原核表达方式，

2、能以多顺反子的形式表达多个基因；母系遗传方式可防止基因扩散；基因产物区域化并能提供适于某些产物发挥功能的小环境等。随着这项技术在越来越多的领域发挥作用，其优越性逐渐得到认同。本文着重对此技术的特点、发展及应用作一综述。关键词叶绿体转化，基因枪转化法，定点整合!"#$%$&#’()*%’+(,$%-’).$+：/0123’4)$!5+)%$67819$%1.:+;1+1(.+)$<#’+)!’()*+,-./012"’()*+’34./05-."67*-./!68*+19.0:2!!（!"#$%$&$’()*($+",，-.’/.%"

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6、C-4.植物细胞的遗传物质分别存在于细胞核和细胞器（叶绿体、线粒体）中。以细胞核为外源基因受体的传统植物基因工程虽已发展趋于成熟并得到广泛应用，但仍存在一系列难以解决的问题：目的基因表达量不理想，同时转入多个基因时操作步骤过于复杂，所表达的原核基因必须经过修饰改造，因位置效应的影响需花大量精力筛选符合要求的转基因植株，环境安全难以保证等。叶绿体转化系统的出现为克服这些困难带来了希望（;40/4@9K，"###）。叶绿体基因组是!"#P!Q#RJ的裸露双链闭合环状M*)，通常由一对反向重复序列和大单拷贝区、小单拷贝区组成，以多拷贝形式

7、存在，内部碱基分布不均匀，+>含量为"STP%&T，功能相关的基因多以“多顺反子”形式存在（刘良式，!$$&）。仅于二十"国家“&Q%”高技术计划资助项目（!#!0#V0#%0#V）。!通讯作者。)2C34@D4@I4@@

8、目的基因，消除位置效应，并能有效防止目的基因对周围环境的污染，因而自问世以来迅速在多个领域表现出旺盛的生命力，现已成功表达了抗虫基因，抗除草剂基因，并已生产出具生物活性的人类生长激素蛋白。!叶绿体转化系统的建立及发展!!!叶绿体转化系