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《发根农杆菌Ri质粒研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、中国生物工程杂志第23卷第2期JOURNALOFCHINESEBIOTECHNOLOGY2003年2月发根农杆菌Ri质粒研究进展*曹冬梅韩振海许雪峰(中国农业大学园艺学院园艺植物研究所北京100094)摘要就发根农杆菌Ri质粒的研究进展进行了综述和展望。包括Ri质粒的特性,转化机制及转化方法,影响农杆菌转化成功的因素以及发根农杆菌的应用。关键词发根农杆菌Ri质粒转化近二十几年,随着高等植物的组织培养以及基发根农杆菌Ri质粒转化所产生的毛根分化为正常因重组技术的日趋成熟,植物转基因技术应运而植株的分化率高,倍性
2、稳定,遗传稳定,并且容易建生。1977年Montoya等首次应用Ti质粒作为载体成一系列能够在不同植物细胞核染色体上插入一[1][5]将TDNA上的农杆碱基因转入烟草细胞,标志个TDNA拷贝的株系。总之,Ti和Ri两个载体着遗传转化新纪元的开始。自此以后植物遗传转系统的日趋完善和互相补充,将会极大地推动基因化技术逐渐走向成熟并成为研究基因表达调控和工程技术的发展。应用基因工程技术改良植物品种的基础技术。目1发根农杆菌Ri质粒的特性前用于向植物细胞中导入外源基因的方法和技术很多,其中包括:农杆菌介导的植物遗传转化,外源发根农杆菌是根癌菌属的
3、一种土壤细菌,能侵DNA直接导入法(基因枪法,电穿孔法,PEG诱导法染几乎所有的双子叶植物和少数单子叶植物。目等),植物病毒载体系统,其中,以农杆菌介导的转前利用发根农杆菌侵染并得到典型转化性状的植化方法应用最为广泛,所取得的转基因植株最多,物基本上集中在双子叶植物近20个科40个属中。尤其是双子叶植物其最有效的遗传转化方法是Ti按照其合成冠瘿碱的不同,把Ri质粒分为3类:[2]质粒载体法。20世纪80年代以来,在植物细胞(1)甘露碱型(mannopinetype);(2)黄瓜碱型[6]培养技术领域中发展了一种新的培养系统,即Ri(cucumo
4、pintype);(3)农杆碱型(agropinetype)。质粒载体法,它是由发根农杆菌感染双子叶植物前两种类型Ri质粒TDNA与农杆碱型Ri质粒TL后,其Ri质粒的TDNA片段整合到植物细胞核基DNA均具有两个高度保守区,两个保守区之间的因组中,从而诱导出毛状根,由毛状根再生出转基中心区的同源型碱基序列很少,其中的非同源区对[3]因植株,转入的DNA可以传递给子代。与Ti质根癌的诱导极其重要,尤其是其中的rolB基因对粒相比,Ri质粒转化有以下优点:(1)用Ri质粒作诱导根的分化很有效,正由于发根农杆菌Ri质粒为基因载体时,不需要解
5、除武装(disarmed),从其TDNA区使Ri质粒成为把外源目的基因转入植物[7]转化的细胞上很容易再生植株,即用野生型发根农细胞,并且插入其核基因组的一个理想载体。杆菌感染植物可直接再生出完整植株;(2)由发根一般来说,被侵染的宿主范围是由Ri质粒的农杆菌转化植物产生的毛根来源于同一个植物细类型决定的。Ri质粒TDNA插入植物细胞核基[4]胞,因此,毛根的每一个细胞都是转化的,这便于因组的长度与数目和发根农杆菌的类型有关。转遗传操作;(3)Ri质粒不含onc基因,对植株再生无化体上多个TDNA插入位置绝大多数是相互独立[8]影响,且再
6、生植株的染色体很少发生畸变;(4)毛根的,多个TDNA的插入可能是由于多个发根农的无性系可以通过激素的自主性进行选择;(5)由杆菌同时感染同一个植物细胞且其中TDNA均整合到植物细胞核基因组中,或由一个发根农杆菌内修回日期:20020719若干个TDNA片段同时整合到一个植物细胞核基*通讯作者,电子信箱:caodm787@sohu.com因组中所致。发根农杆菌的致根性与其所含的Ri第2期曹冬梅等:发根农杆菌Ri质粒研究进展75[5]质粒的类型有密切的关系,Petit等发现含农杆碱222接种(1)向植物体直接注射法。用活化型Ri
7、质粒的发根农杆菌有更广泛的宿主范围,即好的新鲜菌液对发芽后数日或2周内的无菌幼苗使同一种发根农杆菌对不同植物或同一植物的不的茎部进行2~3次注射接种,2周内注射处产生同器官的敏感性也不同。毛状根。(2)对植物外植体进行接种感染。对胚轴、子叶、子叶节、幼叶、未成熟的胚等外植体进行2Ri质粒的转化机制及其转化方法常规灭菌,用刀片或剪刀切成小块或小段,用活化21Ri质粒的转化机制好的菌液进行注射涂抹或与菌液共培养,然后将外农杆菌转化植物细胞是通过体内的一段DNA植体置MS培养基上,诱导毛状根。(3)与原生质转移到被侵染的植物细胞而实现的。参与影
8、响转体共培养。将叶肉细胞获得的原生质体培养3~4化侵染的基因位点有(1)被转移DNA,其边界保守日后,加入100倍量的活化好的菌液进行共培养,序列为转
