转基因番茄研究进展

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1、转基因番茄研究进展摘要：利用转基因技术培育，已经获得延熟、抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂和品质改良的转基因番茄，并主要介绍转基因技术在这些方面的研究成果和研究进展，此外简单介绍了转基因番茄的优势及其展望。关键词：转基因番茄进展番茄(Lycopersiconeseulentem・M/7)是茄科(Solanaceae)番茄属(Lycopersicon)的一年生或多年生植物，是世界上垂耍的蔬菜作物Z—。番茄需求量大，种植广泛，同时对其的遗传理论研究较为深入，番茄已经成为蔬菜基因工程研究的模式植物之一，且在1994年成为壯界上第一例商品化生产的转

2、基因作物——转基因延熟番Flavr・SavrTM,其由美国Calgene公司培育成功并获准进入市场。其厉几年利用转基因技术培育出抗病虫害、抗除草剂、抗逆和高品质的优良番茄晶种。番茄的基因转化技术主要采用农杆菌介导的基因转化方法。此外，黄永芬等⑴利用花粉管导入法进行番茄的基因转化，将整合了抗冻蛋白基因的Ti质粒直接注入番茄子房或花粉管中进行转化获得了抗冻番茄。1.转基因番茄研究进展1.1延熟转基因番茄目前利用基因转化技术延熟番茄有两种方法，一是抑制细胞壁的降解，二是抑制乙烯的合成，在防止其腐烂方面取得了较好的效果。1.1.1抑制番茄细胞

3、壁降解的研究细胞壁水解酶对果实的成熟有促进作用，通过抑制阻止细胞壁水解酶活性，可抑制果实细胞壁的降解，延缓成熟与衰老。主要包括两类酶，一类是多聚半乳糖醛酸酶(PG),可将细胞壁中的多聚半乳糖昔降解为低聚半乳糖昔，在果实成熟过程中，PG的mRNA水平可提高100倍。叶志彪等〔2］将PG基因的Hindfi片段反向克隆在植物转化载体Bin19的花椰菜病毒(CaMV)的35S启动子和3端非翻译区(nos)终止子之间，经农杆菌与番茄无菌苗子叶外植体共培养，获得转化植株，这种转反义PG基因的番茄果实中，PGmRNA水平及PG酶活性在果实成熟阶段明

4、显降低。另一类是果胶甲脂酶（PE）,可将细胞壁屮的果胶去甲基，使细胞壁软化，并减少果实屮的可溶性固形物含量另一类是果胶甲酯酶（PE）⑶。采用PE反义基因法（反义RNA技术）也可使番茄果实延迟成熟⑷。1.1.2抑制番茄乙烯合成的研究乙烯是植物的内源激素，其功能之一是催化果实的成熟。若想降低乙烯合成量可通过降低乙烯的前体ACC合成酶和ACC氧化酶在番茄果实屮的水平或活性。Oller等⑸将ACC合成酶的基因LE-ACC反向插入载体后转化番茄，乙烯合成降低了99.5%oXiong等⑹通过抑制不同的RNA,得到了延熟长达120d的番茄。叶志彪⑺

5、等将乙烯合成酶反义基因导入到番茄屮，创建了转基因耐贮藏番茄材料，并结合常规育种选育出耐贮藏杂交番茄——华番1号。仇润祥等⑻构建了ACC合成晦LE-ACC的反义基因——核酶嵌合DNA的重组质粒PREI,转基因番茄也表现出了抑制ACCmRNA的表达。1.2抗病抗虫转基因番茄1.2.1抗病毒转基因番茄的研究烟草花叶病毒（TMV）、黄瓜花叶病毒（CMV）、黄化卷叶病毒（TYLCV）、苜蓿花叶病毒（AIMV）和番茄斑萎病毒（TSWV）等是危害番茄的主要病毒，造成大量的减产。目前主要采用转病毒外壳蛋白（CP）基因的方法获得抗病毒植株。Abel等〔

6、9】首次将烟草花叶病毒（TMV）外壳蛋白（CP）基因转入烟草和番茄培育岀能稳定遗传的抗病毒植株。Turner等用苜蓿花叶病毒（AlfalfaMosaicVirus,AIMV）外壳蛋口基因序列转化的番茄植株作试验，英自交后代对AIMV感染表现高水平的保护抗性［⑼。姜国勇等双抗表达载体的构建及番茄的转化鉴定，利用天然花粉蛋白基因（TCS）和GUS基因偶联，通过农杆菌介导，获得了TCS-GUS基因双双表达的再生植株，转基因植株对TMV和CMV均表现出较高的抗性。1987年，Harris。n等首次将CMV的satRNA的cDNA转入番茄，获得

7、了卅界上第一株抗CMV的转基因番茄。Gal-On等将CMV的satRNA和复制酶（replicase）基因导入番茄，也获得了抗CMV的转基因番茄⑴】。2007年，Takenaka等通过设计出一种六指的锌指蛋口，比蛋口具更高亲和力，可以阻止黄化1山叶病毒的蛋白与复制起始位点的结合，也能抑制的复制，但并未进行转入植物的验证实验。冃前，病毒外壳蛋白基因、卫星RNA基因、反义RNA基因等都是获得抗病毒番茄的候选基因。此外，人们还试图从病毒蛋白基因、核酸裂解酶基因、病毒复制基因等方面寻找更好的抗病毒新途径。1.2.2抗真菌.细菌转基因番茄的研究

8、晚疫病和枯萎病是常见的植物被真菌、细菌感染后所得的疾病。番茄抗真菌、细菌病转基因主要是利用植物儿丁质酶基因转化番茄卩役Thomzik等〔⑴将两个来源于葡萄的合成1,2•二苯乙烯的酶基因Vst1和Vst2导入番茄中，Z后再