基因工程在花卉育种中的应用.doc

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1、.......基因工程在花卉育种中的应用摘要：在现代生物技术中，基因工程作为一个重要的部分，已经在生产和生活等多方面起着重要的作用。它不仅广泛应用于农作物的改良方面，而且也是花卉改良的主要手段。本文简述了基因工程的概念，对花卉基因工程相关的研究与应用进行了综述，同时简单评述了花卉基因工程育种研究中存在的问题并展望其应用前景。关键词：花卉育种基因工程应用花卉业是当今世界最具活力的产业之一，而花卉育种是花卉业发展的基础。随着经济的发展和生活水平的提高，人们对花卉的需求量日益增大，对花卉的色、香、形等标新立异的新品种

2、的需求也日益强烈。花卉基因工程通过抑制源基因或导入外源基因定向改变花卉的某一性状而不影响其它性状，并且缩短育种周期，为花卉的性状和品质改良提供了全新的思路和手段。一、基因工程概述基因工程是指运用分子生物学技术，将目的基因或DNA片段通过载体或直接导入受体细胞，S..............使受体细胞遗传物质重新组合，经细胞复制增殖，新的基因在受体细胞中表达，最后从转化细胞中筛选有价值的新类型，继而它再生为工程植株，从而创造新品种的一种定向育种技术。它是在基因水平上来改造植物的遗传物质，因此更具有科学性和精确性，

3、同时育种速度也大大加快能定向改造植物的遗传性状，提高了育种的目的性与可操作性，植物基因工程大扩展了育种的围，打破了物种之间的生殖隔离障碍，实现了基因在生物界的共用性，丰富了基因资源及植物品种。一、二、基因工程在花卉育种中的应用基因工程已广泛应用于月季、香石竹、菊花、郁金香、百合、扶郎花、火鹤花、金鱼草、石斛、草原龙胆、唐菖蒲和满天星等几乎各种重要花卉，下面主要就基因工程对花卉花色、花型、株型、花香、花期、延长鲜花寿命以及和提高抗性等方面做一论述。1．基因工程改变花色自然界中的花色虽然种类繁多，但是一些重要花卉却

4、有限，如玫瑰、康乃馨、郁金香等缺乏蓝色和紫色，天竺葵、仙客来、非洲紫罗兰等缺乏黄色，球根鸳尾、仙客来、紫罗兰等缺乏猩红色或砖红色。因此，花色的改良是育种工作者的重要目标。1.1影响花色的因素S..............花色是一种复杂性状，影响花色的主要因素是花色苷类型及相互作用。花色苷由三大类群色素组成，即类黄酮、类胡萝卜素和甜菜色素。类黄酮类色素包括花青苷、黄酮、黄酮醇等，都是溶于水的，存在于植物细胞液泡，其中花青苷可以反映花部分红、蓝、紫和红紫等颜色。其它类黄酮则呈现从浅黄至深黄的颜色，统称为黄色素。因此

5、，黄酮类色素产生从深红tob_id_2536到红紫的全部颜色围。类胡萝卜色素难溶于水，存在于质体，存在于花瓣中的多为β-胡萝卜色素和堇菜黄质，是月季、水仙、郁金香、百合等的黄色来源。生物碱类色素有小檗碱、罂粟碱、甜菜碱等，甜菜碱包括产生红色或紫色的甜菜色素和产生黄色的甜黄质。罂粟碱使罂粟目的罂粟属和绿绒蒿属植物产生黄色，小檗碱使毛茛目的小檗属植物呈现深紫色。除花色苷本身的结构外，色素浓度、多种色素的共显色作用、色素与重金属离子(Fe、zn等)的螯合作用、液泡液pH值以及花瓣细胞的形状等因素也在一定程度上影响着花

6、色表现。有关花色基因工程研究开始主要是在拟南芥、矮牵牛、金鱼草等模式植物上进行。1.2基因工程技术改良花色的方法目前通过基因工程技术改变花色的方法有4种。（1）抑制类黄酮或类胡萝卜素生物合成基因的活性，从而导致中间产物的积累和花色改变。反义RNA技术可以抑制类黄酮或类胡萝卜素生物合成基因的活性，就是将所研究的反义链连接在另一个启动子后面，再用它去转化花卉，抑制了靶基因的活性，但源靶基因不发生改变。（2）利用共抑制。共抑制法是指在植物体导入源基因的额外拷贝，抑制该源基因转录产物mRNAS.............

7、.的积累，从而抑制该源基因的表达。利用共抑制作用已获得多种新花色的花卉，如红色玫瑰变成粉红，粉红色香石竹变成浅粉。（3）引入新基因来补充某些品种缺乏合成某些颜色的能力。如玫瑰、香石竹等不具有合成蓝色翠雀素必需的F3'5'H酶基因，可将从其他花卉中克隆到的F3'5'H酶基因转到玫瑰和香石竹中，从而获得蓝色玫瑰或香石竹。（4）引入生物合成的转录调控因子来改良花色。如花色素苷生物合成的许多转录因子已被克隆，并将转录调控因子引入矮牵牛中，在原来不产生花青素的组织中发现花青素的形成。2．基因技术改变花型对某些花卉而言，花

8、型是主要性状，因此改良花卉形态长期以来一直也是科学工作者研究的重点之一。花卉形态改良包括花朵的大小、花朵的分布状态等。转基因育种研究在改变形态方面也取得了重大进展。到目前为止，转化方法仍局限于农杆菌介导法和微粒子轰炸法。但也有研究者将二者结合起来使用。德国研究人员将一种基因导入蔷薇，使植株的花枝数和每枝上的花朵数量大幅度增加。研究人员还发现，金鱼草和兰花的花朵不具辐射对称是由控制花卉形