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1、褂邑菲浇肃固恼孔刻槐八铸谍卖纹匠沽魔渝勺肖蔓鞘蹈鹤迹懒茧契麓仗萍第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第十章第十章 植物基因工程植物基因工程 所十痘互智吧鸡挑贺丽蔫唬弛江拆砌雾声云哉雾低敬酪弱赡氰馒绍苍织撰第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件目录目录第一节第一节第一节第一节 植物基因工程发展现状植物基因工程发展现状植物基因工程发展现状植物基因工程发展现状第二节第二节第二节第二节 常见的植物受体类型常见的植物受体类型常见的植物受体类型常见的植物受体类型 一一一一 原生质体原生质体
2、原生质体原生质体 二二二二 叶盘叶盘叶盘叶盘 三三三三 花花花花第三节第三节第三节第三节 植物基因工程载体的特点植物基因工程载体的特点植物基因工程载体的特点植物基因工程载体的特点 第四节第四节第四节第四节 植物基因工程载体的构建植物基因工程载体的构建植物基因工程载体的构建植物基因工程载体的构建 第五节第五节第五节第五节 常见的植物转基因方法常见的植物转基因方法常见的植物转基因方法常见的植物转基因方法 一一一一 基因枪法基因枪法基因枪法基因枪法 二二二二 叶盘法叶盘法叶盘法叶盘法 三三三三 根癌农杆菌介导法根癌农杆菌介导法根癌农杆菌介导法根癌农杆菌介导法 四四四四 沾花法沾花法沾花法沾花法第六节
3、第六节第六节第六节 转基因植物筛选与鉴定转基因植物筛选与鉴定转基因植物筛选与鉴定转基因植物筛选与鉴定 一一一一PCRPCR法与法与法与法与SouthernSouthern法检测外源基因的整合法检测外源基因的整合法检测外源基因的整合法检测外源基因的整合 二二二二RT-PCRRT-PCR与与与与NouthernNouthern检测外源基因的表达检测外源基因的表达检测外源基因的表达检测外源基因的表达 第七节第七节第七节第七节 植物基因工程应用举例植物基因工程应用举例植物基因工程应用举例植物基因工程应用举例 本章小结本章小结本章小结本章小结 思考题思考题思考题思考题勋氏狸最损滇阮属胳寞覆肌姐缓铰融校晒
4、碰达澡绥乳碱庄疆娠愚修躲娩睦第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第一节第一节 植物基因工程发展现状植物基因工程发展现状一、植物基因工程：一、植物基因工程：一、植物基因工程：一、植物基因工程： 概念概念概念概念: 植物基因工程，又称转基因或植物植物基因工程，又称转基因或植物植物基因工程，又称转基因或植物植物基因工程，又称转基因或植物遗传转化，其研究的关键是从不同遗传转化，其研究的关键是从不同遗传转化，其研究的关键是从不同遗传转化，其研究的关键是从不同生物中提取外源基因片段及载体生物中提取外源基因片段及载体生物中提取外源基因片段及载体生物
5、中提取外源基因片段及载体，经过体外切割、拼接和重组，经过体外切割、拼接和重组，经过体外切割、拼接和重组，经过体外切割、拼接和重组，然后采取某种转化方法，把重组后然后采取某种转化方法，把重组后然后采取某种转化方法，把重组后然后采取某种转化方法，把重组后的带有外源基因的载体引入的带有外源基因的载体引入的带有外源基因的载体引入的带有外源基因的载体引入植物细胞，并使其在植物细胞内进植物细胞，并使其在植物细胞内进植物细胞，并使其在植物细胞内进植物细胞，并使其在植物细胞内进行复制和表达，以达到预期的改变行复制和表达，以达到预期的改变行复制和表达，以达到预期的改变行复制和表达，以达到预期的改变受体植物细胞遗
6、传特性的目的，从受体植物细胞遗传特性的目的，从受体植物细胞遗传特性的目的，从受体植物细胞遗传特性的目的，从而改良植物性状，培育优质高产抗而改良植物性状，培育优质高产抗而改良植物性状，培育优质高产抗而改良植物性状，培育优质高产抗逆作物新品种。逆作物新品种。逆作物新品种。逆作物新品种。 植物基因工程技术流程植物基因工程技术流程植物基因工程技术流程植物基因工程技术流程: :渐腐部宿唁军啊酷汛缺晨萧颁摹喝陕茂烧羹氟愚枫桌险拈挎涯浮嚎道朽科第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件二、植物基因工程的发展现状二、植物基因工程的发展现状二、植物基因工程的
7、发展现状二、植物基因工程的发展现状2020世纪世纪世纪世纪60607070年代，人们仿效细菌转化法开展了植物转基因的尝试。年代，人们仿效细菌转化法开展了植物转基因的尝试。年代，人们仿效细菌转化法开展了植物转基因的尝试。年代，人们仿效细菌转化法开展了植物转基因的尝试。19831983年，第一株转基因植株年，第一株转基因植株年，第一株转基因植株年，第一株转基因植株(Zambryski(Zambryski，1983)1983)的获得标志着植物转基的获得标志着植物转基的获得标志着植物转基的获得标志着植物转基因时代的到来。因时代的到来。因时代的到来。因时代的到来。19871987年，年，年，年，Corn
8、ellCornell大学的大学的大学的大学的SanfordSanford等发明了基因枪，同年等发明了基因枪，同年等发明了基因枪，同年等发明了基因枪，同年KleinKlein首次将其首次将其首次将其首次将其用于植物转基因研究，克服了当时农杆菌介导的转基因方法的受体种类和用于植物转基因研究，克服了当时农杆菌介导的转基因方法的受体种类和用于植物转基因研究，克服了当时农杆菌介导的转基因方法的受体种类和用于植物转基因研究，克服了当时农杆菌介导的转基因方法的受体种类和基因型的限制，开创了植物转基因方法的新领域。基因型的限制，开创了植物转基因方法的新领域。基因型的限制，开创了植物转基因方法的新领域。基因型的
9、限制，开创了植物转基因方法的新领域。 目前，植物转基因已成为植物分子生物学研究的强有力的实验手段；目前，植物转基因已成为植物分子生物学研究的强有力的实验手段；目前，植物转基因已成为植物分子生物学研究的强有力的实验手段；目前，植物转基因已成为植物分子生物学研究的强有力的实验手段；更是基因克隆、功能基因组研究必不可少的实验工具。更是基因克隆、功能基因组研究必不可少的实验工具。更是基因克隆、功能基因组研究必不可少的实验工具。更是基因克隆、功能基因组研究必不可少的实验工具。 近年来，遗传转化方法不断创新，以转化系统的原理不同大致可分为三类：近年来，遗传转化方法不断创新，以转化系统的原理不同大致可分为三
10、类：近年来，遗传转化方法不断创新，以转化系统的原理不同大致可分为三类：近年来，遗传转化方法不断创新，以转化系统的原理不同大致可分为三类： 农杆菌介导的基因转移；农杆菌介导的基因转移；农杆菌介导的基因转移；农杆菌介导的基因转移； 以原生质体、细胞或组织为受体的直接转移；如电激、微注射、以原生质体、细胞或组织为受体的直接转移；如电激、微注射、以原生质体、细胞或组织为受体的直接转移；如电激、微注射、以原生质体、细胞或组织为受体的直接转移；如电激、微注射、PEGPEG介介介介导转化原导转化原导转化原导转化原 生质体等，基因枪和超声波法可把外源生质体等，基因枪和超声波法可把外源生质体等，基因枪和超声波法
11、可把外源生质体等，基因枪和超声波法可把外源DNADNA直接导入带壁的植物直接导入带壁的植物直接导入带壁的植物直接导入带壁的植物细胞，从而避免原生质体再生植株的漫长过程，使转基因更为快速简易；细胞，从而避免原生质体再生植株的漫长过程，使转基因更为快速简易；细胞，从而避免原生质体再生植株的漫长过程，使转基因更为快速简易；细胞，从而避免原生质体再生植株的漫长过程，使转基因更为快速简易； 种质系统的基因转移种质系统的基因转移种质系统的基因转移种质系统的基因转移(germlinetransformation)(germlinetransformation)，如利用子房注射、种，如利用子房注射、种，如利用
12、子房注射、种，如利用子房注射、种胚、体细胞胚及花粉等途径导入外源基因。胚、体细胞胚及花粉等途径导入外源基因。胚、体细胞胚及花粉等途径导入外源基因。胚、体细胞胚及花粉等途径导入外源基因。 楚灭绢吗斑簧掸脏争孟滨墨舟霍荫刀弘绳淫丰加捅撮映撂荔肤颈媚隅抛桩第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件三、国内植物基因工程发展状况三、国内植物基因工程发展状况三、国内植物基因工程发展状况三、国内植物基因工程发展状况 中国转基因作物种植面积最大的是抗虫棉，己经建立了较为完善的棉花规模化转基中国转基因作物种植面积最大的是抗虫棉，己经建立了较为完善的棉花规模化
13、转基中国转基因作物种植面积最大的是抗虫棉，己经建立了较为完善的棉花规模化转基中国转基因作物种植面积最大的是抗虫棉，己经建立了较为完善的棉花规模化转基因技术体系，培育出一批具有自主知识产权的优质、高产、多抗的转基因棉花新品因技术体系，培育出一批具有自主知识产权的优质、高产、多抗的转基因棉花新品因技术体系，培育出一批具有自主知识产权的优质、高产、多抗的转基因棉花新品因技术体系，培育出一批具有自主知识产权的优质、高产、多抗的转基因棉花新品种。种。种。种。 中国培育的多个高抗病虫转基因水稻新品种，是继抗虫棉之后第一个具有较大影响中国培育的多个高抗病虫转基因水稻新品种，是继抗虫棉之后第一个具有较大影响中
14、国培育的多个高抗病虫转基因水稻新品种，是继抗虫棉之后第一个具有较大影响中国培育的多个高抗病虫转基因水稻新品种，是继抗虫棉之后第一个具有较大影响和产业化前景的转基因植物，居国际领先地位。和产业化前景的转基因植物，居国际领先地位。和产业化前景的转基因植物，居国际领先地位。和产业化前景的转基因植物，居国际领先地位。 中国培育的转基因抗病小麦对黄萎病、赤霉病、白粉病有很好的防治效果。中国培育的转基因抗病小麦对黄萎病、赤霉病、白粉病有很好的防治效果。中国培育的转基因抗病小麦对黄萎病、赤霉病、白粉病有很好的防治效果。中国培育的转基因抗病小麦对黄萎病、赤霉病、白粉病有很好的防治效果。20032003年年年年
15、中国培育出世界上第一个可用于大田生产的转基因抗盐碱杨树新品种中国培育出世界上第一个可用于大田生产的转基因抗盐碱杨树新品种中国培育出世界上第一个可用于大田生产的转基因抗盐碱杨树新品种中国培育出世界上第一个可用于大田生产的转基因抗盐碱杨树新品种- -中天杨，这一中天杨，这一中天杨，这一中天杨，这一成果在杨树抗盐性转基因体系及抗盐新品种选育方面达到国际先进水平，为中国和成果在杨树抗盐性转基因体系及抗盐新品种选育方面达到国际先进水平，为中国和成果在杨树抗盐性转基因体系及抗盐新品种选育方面达到国际先进水平，为中国和成果在杨树抗盐性转基因体系及抗盐新品种选育方面达到国际先进水平，为中国和世界盐碱地绿化找到
16、了一条新途径。世界盐碱地绿化找到了一条新途径。世界盐碱地绿化找到了一条新途径。世界盐碱地绿化找到了一条新途径。 中国己育成高含油量转基因油菜超油中国己育成高含油量转基因油菜超油中国己育成高含油量转基因油菜超油中国己育成高含油量转基因油菜超油1 1号、超油号、超油号、超油号、超油2 2号新品系，含油量分别达到号新品系，含油量分别达到号新品系，含油量分别达到号新品系，含油量分别达到47%0,47%0,53%53%，是目前世界上含油量最高的甘蓝型油菜。，是目前世界上含油量最高的甘蓝型油菜。，是目前世界上含油量最高的甘蓝型油菜。，是目前世界上含油量最高的甘蓝型油菜。 20072007年，中国农业大学承
17、担的年，中国农业大学承担的年，中国农业大学承担的年，中国农业大学承担的“ “高蛋白质、高赖氨酸转基因玉米自交系和杂交组合高蛋白质、高赖氨酸转基因玉米自交系和杂交组合高蛋白质、高赖氨酸转基因玉米自交系和杂交组合高蛋白质、高赖氨酸转基因玉米自交系和杂交组合的选育的选育的选育的选育” ”课题通过成果鉴定，并申请了国家发明专利，这项技术成果为优质玉米的课题通过成果鉴定，并申请了国家发明专利，这项技术成果为优质玉米的课题通过成果鉴定，并申请了国家发明专利，这项技术成果为优质玉米的课题通过成果鉴定，并申请了国家发明专利，这项技术成果为优质玉米的培育探索了一条新途径，具有潜在的巨大经济效益和社会效益。培育探
18、索了一条新途径，具有潜在的巨大经济效益和社会效益。培育探索了一条新途径，具有潜在的巨大经济效益和社会效益。培育探索了一条新途径，具有潜在的巨大经济效益和社会效益。 目前中国在转基因作物研究方面与国际基本同步，在发展中国家中处于领先地位，目前中国在转基因作物研究方面与国际基本同步，在发展中国家中处于领先地位，目前中国在转基因作物研究方面与国际基本同步，在发展中国家中处于领先地位，目前中国在转基因作物研究方面与国际基本同步，在发展中国家中处于领先地位，植物转基因技术的研究和应用取得了很大的成绩，在转基因水稻、小麦、棉花、番植物转基因技术的研究和应用取得了很大的成绩，在转基因水稻、小麦、棉花、番植物
19、转基因技术的研究和应用取得了很大的成绩，在转基因水稻、小麦、棉花、番植物转基因技术的研究和应用取得了很大的成绩，在转基因水稻、小麦、棉花、番茄、甜椒等作物的研究与应用方面己达到国际领先水平。茄、甜椒等作物的研究与应用方面己达到国际领先水平。茄、甜椒等作物的研究与应用方面己达到国际领先水平。茄、甜椒等作物的研究与应用方面己达到国际领先水平。 钮独瘤旋挽费防氨桐缕粮蹦撂奈笔典胖丧仍我缮的损篆句兹簇碳瓣育坷战第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件十五期间我国转基因棉花研究与生产取得丰硕成果，一十五期间我国转基因棉花研究与生产取得丰硕成果，一共
20、培育出具有国际竞争力并且通过商品化生产审批的转共培育出具有国际竞争力并且通过商品化生产审批的转基因棉花新品种基因棉花新品种55个，累计推广个，累计推广1亿多亩，创直接经济亿多亩，创直接经济效益效益150亿元；每亩增收节支亿元；每亩增收节支150元左右；每年可减少化元左右；每年可减少化学农药用量学农药用量2000公斤到公斤到3000万公斤，相当于我国化学万公斤，相当于我国化学杀虫剂年生产量的杀虫剂年生产量的7.5%；国产抗虫棉的市场份额也由；国产抗虫棉的市场份额也由1998年的年的5%发展到发展到2005年的年的70%以上，国产抗虫棉在以上，国产抗虫棉在与国际抗虫棉的市场竞争中取得决定性胜利。与
21、国际抗虫棉的市场竞争中取得决定性胜利。目前，中国的转基目前，中国的转基因抗虫棉已进入印因抗虫棉已进入印度、独联体、巴基度、独联体、巴基斯坦、菲律宾、澳斯坦、菲律宾、澳洲等市场。郑爱中洲等市场。郑爱中称，中国的转基因称，中国的转基因产品也可以进入美产品也可以进入美国，但尚未定出时国，但尚未定出时间表。间表。蒲泛善抨袄喳颓析尚朽沁苛甩吻自环搔沛籍绍澜蘸粳筐软掘较析碉秦森腥第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件中国农科院植物保护所所长、植物病中国农科院植物保护所所长、植物病虫害生物学国家重点实验室主任吴孔虫害生物学国家重点实验室主任吴孔明博士
22、带领他的团队，花费了近十年明博士带领他的团队，花费了近十年的时间，以大量的数据和试验结果证的时间，以大量的数据和试验结果证明，在中国广泛种植的转基因棉明，在中国广泛种植的转基因棉花除了可以自己花除了可以自己“杀虫杀虫”之外，还能之外，还能保护周边的农作物免受棉铃虫危害，保护周边的农作物免受棉铃虫危害，颇有颇有“造福一方造福一方”的连带效应。的连带效应。吴孔吴孔明说：明说：“这是转基因棉对生态环境作用研这是转基因棉对生态环境作用研究的一项新发现，同时对中国多作物混合究的一项新发现，同时对中国多作物混合种植体系研究也具有重要意义。种植体系研究也具有重要意义。”2008科学杂志科学杂志刊登中国科学家
23、对刊登中国科学家对转基因棉花的研究转基因棉花的研究成果成果贬监英切也杭态滓束媳干辕价任纽盎靡灌袖仲阁爱固贰绚遭杰岗习靖揩猪第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件中国农业科学院棉花研究所等承担的高科技项目中国农业科学院棉花研究所等承担的高科技项目“棉花工厂化转基因技术棉花工厂化转基因技术体系体系”研究，日前通过专家鉴定。通过几年努力，终于建成了高效、工厂研究，日前通过专家鉴定。通过几年努力，终于建成了高效、工厂化的棉花转基因技术体系，年产转基因棉花化的棉花转基因技术体系，年产转基因棉花6000株以上，有效降低了棉花株以上，有效降低了棉花转
24、基因运行成本。转基因运行成本。以该技术体系为支撑，已直接育成转基因棉花新品种以该技术体系为支撑，已直接育成转基因棉花新品种8个，累计推广转基因抗虫棉个，累计推广转基因抗虫棉3200多万亩，从而使中国在这一高科技领域占多万亩，从而使中国在这一高科技领域占有了一席之地。有了一席之地。俘喜涌晰殖掷凌震邻尚稻镇价虞句釜圆指省笛稽彤鼠罚寡须绿蓑兵痈莲欠第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件四、植物基因工程存在的问题四、植物基因工程存在的问题 （1)1)多数植物存在转化效率低、重复性差的问题，特别是一多数植物存在转化效率低、重复性差的问题，特别是一
25、多数植物存在转化效率低、重复性差的问题，特别是一多数植物存在转化效率低、重复性差的问题，特别是一些重要粮食作物的转基因效率还不高些重要粮食作物的转基因效率还不高些重要粮食作物的转基因效率还不高些重要粮食作物的转基因效率还不高; ; （2)2)由于植物的基因组庞大，在转基因过程中，一般是用选由于植物的基因组庞大，在转基因过程中，一般是用选由于植物的基因组庞大，在转基因过程中，一般是用选由于植物的基因组庞大，在转基因过程中，一般是用选择性标记才能有效地获得转基因个体，而这种标记对转基因择性标记才能有效地获得转基因个体，而这种标记对转基因择性标记才能有效地获得转基因个体，而这种标记对转基因择性标记才
26、能有效地获得转基因个体，而这种标记对转基因植物本身是不必要的累赘，由此带来一定的生物安全问题植物本身是不必要的累赘，由此带来一定的生物安全问题植物本身是不必要的累赘，由此带来一定的生物安全问题植物本身是不必要的累赘，由此带来一定的生物安全问题; ; （3)3)人们还不能随意地定位和导入所需的外源基因人们还不能随意地定位和导入所需的外源基因人们还不能随意地定位和导入所需的外源基因人们还不能随意地定位和导入所需的外源基因; ; （4)4)转基因植株再生和鉴定难、操作周期长转基因植株再生和鉴定难、操作周期长转基因植株再生和鉴定难、操作周期长转基因植株再生和鉴定难、操作周期长; ; （5)5)植物转基
27、因最常用的农杆菌介导法和基因枪法，都依赖植物转基因最常用的农杆菌介导法和基因枪法，都依赖植物转基因最常用的农杆菌介导法和基因枪法，都依赖植物转基因最常用的农杆菌介导法和基因枪法，都依赖于组织培养，操作复杂，常会引起受体组织的突变，或转化于组织培养，操作复杂，常会引起受体组织的突变，或转化于组织培养，操作复杂，常会引起受体组织的突变，或转化于组织培养，操作复杂，常会引起受体组织的突变，或转化植株出现基因沉默。植株出现基因沉默。植株出现基因沉默。植株出现基因沉默。 另外，还存在外源基因在转基因植物中的遗传稳定性问题。另外，还存在外源基因在转基因植物中的遗传稳定性问题。另外，还存在外源基因在转基因植
28、物中的遗传稳定性问题。另外，还存在外源基因在转基因植物中的遗传稳定性问题。 饰仲帖瞥靳微崔速履蠢菱躯伊鳖书稻妙檀遗燎奠床厌仿臣摹纲饮印吐枣抛第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第二节第二节 常见的植物受体类型常见的植物受体类型愈伤组织受体系统原生质体种质受体系统胚状体受体系统直接分化芽受体系统惺呕瘴台这份侨挡夺兔弓臭骤津狮们阂颗鄂蕾剖惨赖咎诱贩装竭据急恶硫第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件愈伤组织受体系统愈伤组织受体系统 特点：特点：特点：特点： 愈伤组织是由脱分化的分生细
29、胞组成，易接受外源愈伤组织是由脱分化的分生细胞组成，易接受外源愈伤组织是由脱分化的分生细胞组成，易接受外源愈伤组织是由脱分化的分生细胞组成，易接受外源DNADNA，转化，转化，转化，转化率较高；率较高；率较高；率较高； 多种外植体都可经组织培养诱导产生愈伤组织，可应用于多种多种外植体都可经组织培养诱导产生愈伤组织，可应用于多种多种外植体都可经组织培养诱导产生愈伤组织，可应用于多种多种外植体都可经组织培养诱导产生愈伤组织，可应用于多种植物基因转化；植物基因转化；植物基因转化；植物基因转化； 愈伤组织可继代扩繁，因而由转化愈伤组织可培养获得大量的愈伤组织可继代扩繁，因而由转化愈伤组织可培养获得大量
30、的愈伤组织可继代扩繁，因而由转化愈伤组织可培养获得大量的愈伤组织可继代扩繁，因而由转化愈伤组织可培养获得大量的转化植株；转化植株；转化植株；转化植株； 从外植体诱导的愈伤组织常由多细胞形成，本身就是嵌合体，从外植体诱导的愈伤组织常由多细胞形成，本身就是嵌合体，从外植体诱导的愈伤组织常由多细胞形成，本身就是嵌合体，从外植体诱导的愈伤组织常由多细胞形成，本身就是嵌合体，因而分化的不定芽嵌合体比例高，增加了转基因再生植株筛选的因而分化的不定芽嵌合体比例高，增加了转基因再生植株筛选的因而分化的不定芽嵌合体比例高，增加了转基因再生植株筛选的因而分化的不定芽嵌合体比例高，增加了转基因再生植株筛选的难度；难
31、度；难度；难度； 愈伤组织所形成的再生植株无性系变异较大，转化的目的基因愈伤组织所形成的再生植株无性系变异较大，转化的目的基因愈伤组织所形成的再生植株无性系变异较大，转化的目的基因愈伤组织所形成的再生植株无性系变异较大，转化的目的基因遗传稳定性较差遗传稳定性较差遗传稳定性较差遗传稳定性较差。 愈伤组织可分为胚性和非胚性愈伤组织两种类型，两者愈伤组织可分为胚性和非胚性愈伤组织两种类型，两者愈伤组织可分为胚性和非胚性愈伤组织两种类型，两者愈伤组织可分为胚性和非胚性愈伤组织两种类型，两者在外观上在内部结构上在超微结构上均有所不同。在外观上在内部结构上在超微结构上均有所不同。在外观上在内部结构上在超微
32、结构上均有所不同。在外观上在内部结构上在超微结构上均有所不同。戈咖辨昂寒徐痴络框砖痈扩枫毖欠零安驾呀廉坯竹疽请吨霞依柞炯铱绦耍第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件原生质体原生质体 植物原生质体植物原生质体植物原生质体植物原生质体(protoplast)(protoplast)是去除细胞壁后的是去除细胞壁后的是去除细胞壁后的是去除细胞壁后的“ “裸露裸露裸露裸露” ”细胞，细胞，细胞，细胞，具全能性，能在适宜的培具全能性，能在适宜的培具全能性，能在适宜的培具全能性，能在适宜的培 养条件下诱导出再生植株。由于原生质养条件下诱导出再生植株。
33、由于原生质养条件下诱导出再生植株。由于原生质养条件下诱导出再生植株。由于原生质体与外界环境之间仅隔一层薄薄的细胞膜，人们可利用一些物理或体与外界环境之间仅隔一层薄薄的细胞膜，人们可利用一些物理或体与外界环境之间仅隔一层薄薄的细胞膜，人们可利用一些物理或体与外界环境之间仅隔一层薄薄的细胞膜，人们可利用一些物理或化学的方法改变细胞膜的通透性，使外源化学的方法改变细胞膜的通透性，使外源化学的方法改变细胞膜的通透性，使外源化学的方法改变细胞膜的通透性，使外源DNADNA进入细胞内整合到染进入细胞内整合到染进入细胞内整合到染进入细胞内整合到染色体上并进行表达，从而实现植物基因转化。原生质体呈单细胞状色体
34、上并进行表达，从而实现植物基因转化。原生质体呈单细胞状色体上并进行表达，从而实现植物基因转化。原生质体呈单细胞状色体上并进行表达，从而实现植物基因转化。原生质体呈单细胞状态，每个植株都是单细胞起源的，每个原生质体都有同等的再生机态，每个植株都是单细胞起源的，每个原生质体都有同等的再生机态，每个植株都是单细胞起源的，每个原生质体都有同等的再生机态，每个植株都是单细胞起源的，每个原生质体都有同等的再生机会会会会, ,而且避免形成而且避免形成而且避免形成而且避免形成“ “嵌合体嵌合体嵌合体嵌合体“,“,是遗传转化研究的一个理想的受体。是遗传转化研究的一个理想的受体。是遗传转化研究的一个理想的受体。是
35、遗传转化研究的一个理想的受体。 特点：特点：特点：特点： 外源外源外源外源DNADNA易导人细胞，易于在相对均匀和稳定的同等控制条件下易导人细胞，易于在相对均匀和稳定的同等控制条件下易导人细胞，易于在相对均匀和稳定的同等控制条件下易导人细胞，易于在相对均匀和稳定的同等控制条件下进行准确的转化和鉴定；进行准确的转化和鉴定；进行准确的转化和鉴定；进行准确的转化和鉴定；原生质体培养的细胞，常分裂形成基因原生质体培养的细胞，常分裂形成基因原生质体培养的细胞，常分裂形成基因原生质体培养的细胞，常分裂形成基因型一致的细胞克隆，因此由转化原生质体再生的转基因植株嵌合体型一致的细胞克隆，因此由转化原生质体再生
36、的转基因植株嵌合体型一致的细胞克隆，因此由转化原生质体再生的转基因植株嵌合体型一致的细胞克隆，因此由转化原生质体再生的转基因植株嵌合体少；少；少；少；可适用于各种转化方法，主要有电击法、可适用于各种转化方法，主要有电击法、可适用于各种转化方法，主要有电击法、可适用于各种转化方法，主要有电击法、PEGPEG、脂质体介导、脂质体介导、脂质体介导、脂质体介导法和显微注射法等；法和显微注射法等；法和显微注射法等；法和显微注射法等；原生质体培养所形成的细胞无性系变异较强原生质体培养所形成的细胞无性系变异较强原生质体培养所形成的细胞无性系变异较强原生质体培养所形成的细胞无性系变异较强烈，遗传稳定性差；烈，
37、遗传稳定性差；烈，遗传稳定性差；烈，遗传稳定性差；原生质体培养技术难度大，培养周期长，植原生质体培养技术难度大，培养周期长，植原生质体培养技术难度大，培养周期长，植原生质体培养技术难度大，培养周期长，植株再生频率低。株再生频率低。株再生频率低。株再生频率低。 拴萧癸渊榴汽徽锑捶尽涟厌访涸联沥根逗豌爬抒癣危薯撇柑碘且邯梭坡衫第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件种质受体系统种质受体系统以植物的生殖细胞如花粉粒、卵细胞或种子为受体细胞进行基因转化以植物的生殖细胞如花粉粒、卵细胞或种子为受体细胞进行基因转化以植物的生殖细胞如花粉粒、卵细胞或种
38、子为受体细胞进行基因转化以植物的生殖细胞如花粉粒、卵细胞或种子为受体细胞进行基因转化的系统称为种质系统。已建立了多种直接利用花粉粒、种子和卵细胞的系统称为种质系统。已建立了多种直接利用花粉粒、种子和卵细胞的系统称为种质系统。已建立了多种直接利用花粉粒、种子和卵细胞的系统称为种质系统。已建立了多种直接利用花粉粒、种子和卵细胞受精过程进行基因转化的方法，如花粉管通道法、花粉粒和种子浸泡受精过程进行基因转化的方法，如花粉管通道法、花粉粒和种子浸泡受精过程进行基因转化的方法，如花粉管通道法、花粉粒和种子浸泡受精过程进行基因转化的方法，如花粉管通道法、花粉粒和种子浸泡法以及子房注射法等。法以及子房注射法
39、等。法以及子房注射法等。法以及子房注射法等。 优点：优点：优点：优点：生殖细胞不仅具有全能性，而且接受外源遗传物质的能力强，生殖细胞不仅具有全能性，而且接受外源遗传物质的能力强，生殖细胞不仅具有全能性，而且接受外源遗传物质的能力强，生殖细胞不仅具有全能性，而且接受外源遗传物质的能力强，导人外源基因成功率高；导人外源基因成功率高；导人外源基因成功率高；导人外源基因成功率高；生殖细胞是单倍体细胞，转化的基因无显生殖细胞是单倍体细胞，转化的基因无显生殖细胞是单倍体细胞，转化的基因无显生殖细胞是单倍体细胞，转化的基因无显隐性影响；隐性影响；隐性影响；隐性影响；可以应用于任何单胚珠、多胚珠的单子叶、双子
40、叶显花可以应用于任何单胚珠、多胚珠的单子叶、双子叶显花可以应用于任何单胚珠、多胚珠的单子叶、双子叶显花可以应用于任何单胚珠、多胚珠的单子叶、双子叶显花植物；植物；植物；植物；直接针对成株操作，不需经过细胞或原生质体培养、诱导再直接针对成株操作，不需经过细胞或原生质体培养、诱导再直接针对成株操作，不需经过细胞或原生质体培养、诱导再直接针对成株操作，不需经过细胞或原生质体培养、诱导再生植株等费时费力的过程；生植株等费时费力的过程；生植株等费时费力的过程；生植株等费时费力的过程；不受基因型的限制；不受基因型的限制；不受基因型的限制；不受基因型的限制；育种年限短；育种年限短；育种年限短；育种年限短；除
41、用总除用总除用总除用总DNADNA外，同样还可以应用外，同样还可以应用外，同样还可以应用外，同样还可以应用DNADNA重组分子进行导入；重组分子进行导入；重组分子进行导入；重组分子进行导入；为远缘杂为远缘杂为远缘杂为远缘杂交不亲合的植物之间的基因重组创造了条件；交不亲合的植物之间的基因重组创造了条件；交不亲合的植物之间的基因重组创造了条件；交不亲合的植物之间的基因重组创造了条件；方法简便。方法简便。方法简便。方法简便。 局限性：局限性：局限性：局限性：只能限于开花植物，且只有花期可以转育；只能限于开花植物，且只有花期可以转育；只能限于开花植物，且只有花期可以转育；只能限于开花植物，且只有花期可
42、以转育；必须进行大必须进行大必须进行大必须进行大群体操作，以减少转化操作对作物的影响和伤害；群体操作，以减少转化操作对作物的影响和伤害；群体操作，以减少转化操作对作物的影响和伤害；群体操作，以减少转化操作对作物的影响和伤害；导人总导人总导人总导人总DNADNA片段片段片段片段的转育株会带有少量非目的性状的的转育株会带有少量非目的性状的的转育株会带有少量非目的性状的的转育株会带有少量非目的性状的DNADNA片段；片段；片段；片段；这种技术牵涉到植物这种技术牵涉到植物这种技术牵涉到植物这种技术牵涉到植物双受精过程，其机制更加复杂化，缺乏精密的理论依据。双受精过程，其机制更加复杂化，缺乏精密的理论依
43、据。双受精过程，其机制更加复杂化，缺乏精密的理论依据。双受精过程，其机制更加复杂化，缺乏精密的理论依据。酪土克杖刷芥碱员烫追欲右拒败斑辖惭欠痪连弘苇攫干费藩科了纱足两溃第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件胚状体受体系统胚状体受体系统 胚状体胚状体胚状体胚状体(embryoid)(embryoid)是指经细胞胚发生而形成的在形态结是指经细胞胚发生而形成的在形态结是指经细胞胚发生而形成的在形态结是指经细胞胚发生而形成的在形态结构和功能上类似于有性胚的结构，又称为体细胞胚。构和功能上类似于有性胚的结构，又称为体细胞胚。构和功能上类似于有性胚
44、的结构，又称为体细胞胚。构和功能上类似于有性胚的结构，又称为体细胞胚。 优点：优点：优点：优点：再生能力强；再生能力强；再生能力强；再生能力强；胚状体具有两极性，直接再生胚状体具有两极性，直接再生胚状体具有两极性，直接再生胚状体具有两极性，直接再生成完整植株；成完整植株；成完整植株；成完整植株；可转化的功能细胞多，即处于转化感受可转化的功能细胞多，即处于转化感受可转化的功能细胞多，即处于转化感受可转化的功能细胞多，即处于转化感受态的细胞数量多；态的细胞数量多；态的细胞数量多；态的细胞数量多；细胞分裂的同步性好；细胞分裂的同步性好；细胞分裂的同步性好；细胞分裂的同步性好；一般认为一般认为一般认为
45、一般认为胚状体是由单细胞起源，因此获得的转化体嵌合体少；胚状体是由单细胞起源，因此获得的转化体嵌合体少；胚状体是由单细胞起源，因此获得的转化体嵌合体少；胚状体是由单细胞起源，因此获得的转化体嵌合体少；转化效率高，每次实验可进行大量细胞的操作获得较转化效率高，每次实验可进行大量细胞的操作获得较转化效率高，每次实验可进行大量细胞的操作获得较转化效率高，每次实验可进行大量细胞的操作获得较多数量的转化体；多数量的转化体；多数量的转化体；多数量的转化体；胚状体发生途径获得的再生植株遗胚状体发生途径获得的再生植株遗胚状体发生途径获得的再生植株遗胚状体发生途径获得的再生植株遗传稳定性好，变异少；传稳定性好，
46、变异少；传稳定性好，变异少；传稳定性好，变异少；胚性细胞受体系统可长期保存胚性细胞受体系统可长期保存胚性细胞受体系统可长期保存胚性细胞受体系统可长期保存不影，向再生能力。不影，向再生能力。不影，向再生能力。不影，向再生能力。梗孰灌优瘪转风沸镭料绵者钞千洁所挎涌度沸入惭揽呼蔽斤吟耪础泰愁猜第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件直接分化芽受体系统直接分化芽受体系统直接分化芽是指外植体细胞不经过愈伤组织阶段直接分化芽是指外植体细胞不经过愈伤组织阶段直接分化芽是指外植体细胞不经过愈伤组织阶段直接分化芽是指外植体细胞不经过愈伤组织阶段而以组织培养
47、直接分化形成不定芽而以组织培养直接分化形成不定芽而以组织培养直接分化形成不定芽而以组织培养直接分化形成不定芽(adventitiousbud)(adventitiousbud)。特点：特点：特点：特点：直接分化芽是由未分化的细胞直接分化直接分化芽是由未分化的细胞直接分化直接分化芽是由未分化的细胞直接分化直接分化芽是由未分化的细胞直接分化形成，体细胞无性系变异小形成，体细胞无性系变异小形成，体细胞无性系变异小形成，体细胞无性系变异小; ;该系统应用于基该系统应用于基该系统应用于基该系统应用于基因转化时，操作简单、周期短；因转化时，操作简单、周期短；因转化时，操作简单、周期短；因转化时，操作简单、
48、周期短；不定芽的再生不定芽的再生不定芽的再生不定芽的再生常起源于多细胞，所形成的再生植株也可出现较常起源于多细胞，所形成的再生植株也可出现较常起源于多细胞，所形成的再生植株也可出现较常起源于多细胞，所形成的再生植株也可出现较多的嵌合体。此外，由外植体诱导直接分化芽产多的嵌合体。此外，由外植体诱导直接分化芽产多的嵌合体。此外，由外植体诱导直接分化芽产多的嵌合体。此外，由外植体诱导直接分化芽产生，技术难度大，不定芽量少，因此，基因转化生，技术难度大，不定芽量少，因此，基因转化生，技术难度大，不定芽量少，因此，基因转化生，技术难度大，不定芽量少，因此，基因转化频率低于其他几种受体系统。频率低于其他几
49、种受体系统。频率低于其他几种受体系统。频率低于其他几种受体系统。顶趟茵浸岿意惹虹逾憋今程噶拱太离弯铰褥辈读流诧蔗望放系熬止剐砂换第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第三节第三节 植物基因工程载体的特点植物基因工程载体的特点 一、植物基因工程载体的种类和特性一、植物基因工程载体的种类和特性一、植物基因工程载体的种类和特性一、植物基因工程载体的种类和特性章鱼碱型章鱼碱型章鱼碱型章鱼碱型 TiTi质粒质粒质粒质粒胭脂碱型胭脂碱型胭脂碱型胭脂碱型 农杆碱型农杆碱型农杆碱型农杆碱型 农杆菌素碱型农杆菌素碱型农杆菌素碱型农杆菌素碱型 质粒载体质粒
50、载体质粒载体质粒载体 农杆碱型农杆碱型农杆碱型农杆碱型 RiRi质粒质粒质粒质粒甘露碱甘露碱甘露碱甘露碱 黄瓜碱型黄瓜碱型黄瓜碱型黄瓜碱型 植物基因工程载体植物基因工程载体植物基因工程载体植物基因工程载体 单链单链单链单链RNARNA病毒病毒病毒病毒 植物病毒载体植物病毒载体植物病毒载体植物病毒载体单链单链单链单链DNADNA病毒病毒病毒病毒 双链双链双链双链DNADNA病毒病毒病毒病毒 转座子载体转座子载体转座子载体转座子载体魔瞩馋旦署塔辣滥坑梨预把摔柯朴掐帛魁谣蕊勋往牛雨羊穿驮疚菜福碾努第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件克隆载体
51、克隆载体克隆载体克隆载体中间黏粒载体中间黏粒载体中间黏粒载体中间黏粒载体 中间克隆载体中间克隆载体中间克隆载体中间克隆载体愈合载体愈合载体愈合载体愈合载体 中间载体中间载体中间载体中间载体基因标记载体基因标记载体基因标记载体基因标记载体 中间表达载体中间表达载体中间表达载体中间表达载体 OncOnc- -卸甲载体卸甲载体卸甲载体卸甲载体 基因工程载体基因工程载体基因工程载体基因工程载体卸甲载体卸甲载体卸甲载体卸甲载体 OncOnc+卸甲载体卸甲载体卸甲载体卸甲载体 共整合载体共整合载体共整合载体共整合载体 一元载体一元载体一元载体一元载体 转化载体转化载体转化载体转化载体拼接末端载体拼接末端载
52、体拼接末端载体拼接末端载体 双元载体双元载体双元载体双元载体会蘸仙牧载造鸡总囤尼劳盒硝郧奄激琴署弛扒捐动烧服乱阴火添潦皿莫目第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件不同类型载体在植物基因工程中所起作用不同不同类型载体在植物基因工程中所起作用不同： (1)Ti(1)Ti质粒载体质粒载体质粒载体质粒载体：存在于根癌农杆菌中，通过伤口侵染植物，能使：存在于根癌农杆菌中，通过伤口侵染植物，能使：存在于根癌农杆菌中，通过伤口侵染植物，能使：存在于根癌农杆菌中，通过伤口侵染植物，能使侵染部位产生瘤状突起。侵染部位产生瘤状突起。侵染部位产生瘤状突起。侵
53、染部位产生瘤状突起。(2)Ri(2)Ri质粒载体质粒载体质粒载体质粒载体：存在于发根农杆菌中，侵染植物后产生须状根。：存在于发根农杆菌中，侵染植物后产生须状根。：存在于发根农杆菌中，侵染植物后产生须状根。：存在于发根农杆菌中，侵染植物后产生须状根。(3)(3)植物病毒载体植物病毒载体植物病毒载体植物病毒载体：具体又可分为：具体又可分为：具体又可分为：具体又可分为3 3种，双链种，双链种，双链种，双链DNADNA病毒、单链病毒、单链病毒、单链病毒、单链DNADNA病毒和单链病毒和单链病毒和单链病毒和单链RNARNA病毒。病毒。病毒。病毒。(4)(4)中间克隆载体中间克隆载体中间克隆载体中间克隆载
54、体：构建中间表达载体的基础质粒，由大肠杆菌质：构建中间表达载体的基础质粒，由大肠杆菌质：构建中间表达载体的基础质粒，由大肠杆菌质：构建中间表达载体的基础质粒，由大肠杆菌质粒插入粒插入粒插入粒插入T-DNAT-DNA片段及目的基因、标记基因等构建而成。片段及目的基因、标记基因等构建而成。片段及目的基因、标记基因等构建而成。片段及目的基因、标记基因等构建而成。(5)(5)中间表达载体中间表达载体中间表达载体中间表达载体：含有植物特异启动子的中间载体，功能是构建：含有植物特异启动子的中间载体，功能是构建：含有植物特异启动子的中间载体，功能是构建：含有植物特异启动子的中间载体，功能是构建转化载体。转化
55、载体。转化载体。转化载体。(6)(6)卸甲载体卸甲载体卸甲载体卸甲载体：解除武装的：解除武装的：解除武装的：解除武装的TiTi质粒或质粒或质粒或质粒或RiRi质粒，功能也是构建转化载质粒，功能也是构建转化载质粒，功能也是构建转化载质粒，功能也是构建转化载体。体。体。体。 (7)(7)转化载体转化载体转化载体转化载体：又称工程载体，由中间表达载体和卸甲载体构建而：又称工程载体，由中间表达载体和卸甲载体构建而：又称工程载体，由中间表达载体和卸甲载体构建而：又称工程载体，由中间表达载体和卸甲载体构建而成，用于目的基因导人植物细胞。成，用于目的基因导人植物细胞。成，用于目的基因导人植物细胞。成，用于目
56、的基因导人植物细胞。后广拉怯泉竭缉业眺站倘五语儡船庸厚予酵橇绽槐膜牧呛顿恫秋聪凶帖牢第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件二、植物基因工程质粒载体的命名二、植物基因工程质粒载体的命名归纳为以下几点：归纳为以下几点：(1)(1)对天然存在的质粒使用原有的命名，如对天然存在的质粒使用原有的命名，如对天然存在的质粒使用原有的命名，如对天然存在的质粒使用原有的命名，如ColElColEl和和和和SCPlSCPl等。等。等。等。 (2)(2)新发现或改造的质粒命名规则：第新发现或改造的质粒命名规则：第新发现或改造的质粒命名规则：第新发现或改造的质
57、粒命名规则：第1 1个小写字母个小写字母个小写字母个小写字母p p表示质表示质表示质表示质粒粒粒粒(plasmid)(plasmid)，后面，后面，后面，后面2 2个或个或个或个或3 3个大写字母表示构建该质粒的研个大写字母表示构建该质粒的研个大写字母表示构建该质粒的研个大写字母表示构建该质粒的研究人员的姓名、研究单位或实验室名称，最后的数字表示究人员的姓名、研究单位或实验室名称，最后的数字表示究人员的姓名、研究单位或实验室名称，最后的数字表示究人员的姓名、研究单位或实验室名称，最后的数字表示构建的一系列质粒的编号。如构建的一系列质粒的编号。如构建的一系列质粒的编号。如构建的一系列质粒的编号。
58、如pUCll8pUCll8，p p代表质粒，代表质粒，代表质粒，代表质粒，UCUC代代代代表美国加利福尼亚大学表美国加利福尼亚大学表美国加利福尼亚大学表美国加利福尼亚大学(Uniers(Uniers -ityofCalifornia)-ityofCalifornia)的英文缩写，的英文缩写，的英文缩写，的英文缩写，118118代表该质粒的编号。代表该质粒的编号。代表该质粒的编号。代表该质粒的编号。 (3)(3)质粒中的缺失和其他类型重排的命名与细菌基因组中的质粒中的缺失和其他类型重排的命名与细菌基因组中的质粒中的缺失和其他类型重排的命名与细菌基因组中的质粒中的缺失和其他类型重排的命名与细菌基因
59、组中的缺失和重排的命名相同，如缺失了基因缺失和重排的命名相同，如缺失了基因缺失和重排的命名相同，如缺失了基因缺失和重排的命名相同，如缺失了基因cadcad与与与与asaasa的质粒命的质粒命的质粒命的质粒命名为名为名为名为pI258pI258(cad-asa-)(cad-asa-)。 (4)(4)质粒载体抗药性的符号规定用大写字母表示表型，用相质粒载体抗药性的符号规定用大写字母表示表型，用相质粒载体抗药性的符号规定用大写字母表示表型，用相质粒载体抗药性的符号规定用大写字母表示表型，用相同的同的同的同的3 3个小写字母表示基因型。个小写字母表示基因型。个小写字母表示基因型。个小写字母表示基因型。
60、 抚浪俯痈截颗底格鸡别旨厂害娠盛塞皂质骚迪况褐写逃畸哼宰镊至樊隶蔷第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第四节第四节 植物基因工程载体的构建植物基因工程载体的构建1农杆菌载体系统农杆菌载体系统2病毒载体系统病毒载体系统秩镁汝垢哉搂庇亥将柒晰部激禄摇崩贱桥膛韵汀吐凳邮钞侠敏脾景白践况第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件1农杆菌载体系统农杆菌载体系统根癌诱导原理及根癌诱导原理及Ti质粒质粒 根癌农杆菌诱导的肿瘤称为冠瘿，而发根农杆菌则诱导根癌农杆菌诱导的肿瘤称为冠瘿，而发根农杆菌则
61、诱导根癌农杆菌诱导的肿瘤称为冠瘿，而发根农杆菌则诱导根癌农杆菌诱导的肿瘤称为冠瘿，而发根农杆菌则诱导发根。这些农杆菌中含有大量质发根。这些农杆菌中含有大量质发根。这些农杆菌中含有大量质发根。这些农杆菌中含有大量质 粒，分别称为肿瘤诱导粒，分别称为肿瘤诱导粒，分别称为肿瘤诱导粒，分别称为肿瘤诱导质粒质粒质粒质粒(Ti(Ti质粒质粒质粒质粒) )和发根诱导质粒和发根诱导质粒和发根诱导质粒和发根诱导质粒(Ri(Ri质粒质粒质粒质粒) )，这两种质粒均，这两种质粒均，这两种质粒均，这两种质粒均可使宿主发病。这两种病均是由可使宿主发病。这两种病均是由可使宿主发病。这两种病均是由可使宿主发病。这两种病均是
62、由TiTi或或或或RiRi质粒的一些特殊质粒的一些特殊质粒的一些特殊质粒的一些特殊组分转入植物细胞后与植物染色体进行功能整合而引起组分转入植物细胞后与植物染色体进行功能整合而引起组分转入植物细胞后与植物染色体进行功能整合而引起组分转入植物细胞后与植物染色体进行功能整合而引起的。后来的研究表明，在的。后来的研究表明，在的。后来的研究表明，在的。后来的研究表明，在TiTi质粒中，只有一小部分，即质粒中，只有一小部分，即质粒中，只有一小部分，即质粒中，只有一小部分，即T-DNAT-DNA或称转移或称转移或称转移或称转移DNADNA，被转入并整合到宿主植物核基因，被转入并整合到宿主植物核基因，被转入并
63、整合到宿主植物核基因，被转入并整合到宿主植物核基因组中，而诱导形成冠瘿瘤的组中，而诱导形成冠瘿瘤的组中，而诱导形成冠瘿瘤的组中，而诱导形成冠瘿瘤的(Chiton(Chiton等，等，等，等，1977)1977)。T-DNAT-DNA含编码章鱼碱和胭脂碱合成所需酶的基因，即章鱼碱合含编码章鱼碱和胭脂碱合成所需酶的基因，即章鱼碱合含编码章鱼碱和胭脂碱合成所需酶的基因，即章鱼碱合含编码章鱼碱和胭脂碱合成所需酶的基因，即章鱼碱合酶基因酶基因酶基因酶基因( (ocsocs) )和胭脂碱合酶和胭脂碱合酶和胭脂碱合酶和胭脂碱合酶( (nosnos) )基因。基因。基因。基因。墨通阵晋阀宙羔否担稿搞讶恐霸坷峨
64、娠癣隧么酗瞪灶朽织良洼添豢四译球第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件Ti质粒的构成质粒的构成aT-DNAb毒性基因毒性基因c染色体基因：染色体基因：硬疵驯独拧彰魄恼卫嵌域炳丹湍传舰夯沛淌央砖捂汤柜挟妊噶郑惮轨陵谷第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件T-DNA转移转移述椿予丫年轨淳弘象汽妙婿夹荣袱敬伊稠果芝冀叭窗灶咽罢构燥闯峙斗刺第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件农杆菌载体的构建农杆菌载体的构建 A A一元载体系统一
65、元载体系统一元载体系统一元载体系统 有两种载体系统，即共整合载体有两种载体系统，即共整合载体有两种载体系统，即共整合载体有两种载体系统，即共整合载体( (如如如如pGV3850pGV3850共合体共合体共合体共合体) )和和和和末端拼接载体末端拼接载体末端拼接载体末端拼接载体(split-endvector(split-endvector，SEV)SEV)系统。系统。系统。系统。中间载体与卸甲载体通过中间载体与卸甲载体通过LIH基因同源重组形成基因同源重组形成SEV载体载体粒砧固祁孕食信袭顷舞彪鬃练蹋柏缨氛砖拱桥硬叔蠕变李心寐凛笨烬斡芯第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植
66、物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件中间载体与卸甲载体通过中间载体与卸甲载体通过pBR序列同源重组进行共整合序列同源重组进行共整合蓉案库匀访羽蹈般羹炔涎秋戳馋奄衫玖储剃间耘帆伦碾稼翔暂农庄单散秦第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件B双元载体系统双元载体系统 双元载体系统由两个能在根癌农杆菌中自主复制的质粒双元载体系统由两个能在根癌农杆菌中自主复制的质粒双元载体系统由两个能在根癌农杆菌中自主复制的质粒双元载体系统由两个能在根癌农杆菌中自主复制的质粒组成：一个是在组成：一个是在组成：一个是在组成：一个是在T-DNAT-DNA边界之间带有
67、目的基因的穿梭载边界之间带有目的基因的穿梭载边界之间带有目的基因的穿梭载边界之间带有目的基因的穿梭载体体体体( (但更多是一个双元载体但更多是一个双元载体但更多是一个双元载体但更多是一个双元载体) )；一个是辅助；一个是辅助；一个是辅助；一个是辅助(helper)Ti(helper)Ti质质质质粒，该质粒带有粒，该质粒带有粒，该质粒带有粒，该质粒带有virvir基因，其产物有助于将基因，其产物有助于将基因，其产物有助于将基因，其产物有助于将DNADNA转移到植转移到植转移到植转移到植物细胞。物细胞。物细胞。物细胞。双元双元Ti载体系统，由质粒载体系统，由质粒A（辅助（辅助Ti质粒）和质粒质粒）
68、和质粒B（双元载体）共同组成（双元载体）共同组成驮秒叠浊述慌轿居押堑序冷校罢屎掺胸诀冲士攘尝井窝县鼓谅误甸转兹纹第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件标准双元载体的组成成分：标准双元载体的组成成分：标准双元载体的组成成分：标准双元载体的组成成分： (1)(1)多克隆位点；多克隆位点；多克隆位点；多克隆位点； (2)(2)在大肠杆菌和根癌农杆菌中均有功能的广谱宿主范围的质粒复制起始点在大肠杆菌和根癌农杆菌中均有功能的广谱宿主范围的质粒复制起始点在大肠杆菌和根癌农杆菌中均有功能的广谱宿主范围的质粒复制起始点在大肠杆菌和根癌农杆菌中均有功能的
69、广谱宿主范围的质粒复制起始点( (如如如如RK2)RK2)； (3)(3)细菌和植物中的选择标记；细菌和植物中的选择标记；细菌和植物中的选择标记；细菌和植物中的选择标记； (4)T-DNA(4)T-DNA边界序列边界序列边界序列边界序列( (尽管只有右边界序列是绝对必需的尽管只有右边界序列是绝对必需的尽管只有右边界序列是绝对必需的尽管只有右边界序列是绝对必需的) )。 双元载体的优点：双元载体的优点：双元载体的优点：双元载体的优点： 1)1)双元载体不需要在活体内进行同源重组，而共整合载体需要在根癌农杆双元载体不需要在活体内进行同源重组，而共整合载体需要在根癌农杆双元载体不需要在活体内进行同源
70、重组，而共整合载体需要在根癌农杆双元载体不需要在活体内进行同源重组，而共整合载体需要在根癌农杆菌中维持稳菌中维持稳菌中维持稳菌中维持稳 定的重组过程。定的重组过程。定的重组过程。定的重组过程。 2).2).双元载体只需要将一个完整的质粒载体转入靶细菌，使细菌的转化过程更双元载体只需要将一个完整的质粒载体转入靶细菌，使细菌的转化过程更双元载体只需要将一个完整的质粒载体转入靶细菌，使细菌的转化过程更双元载体只需要将一个完整的质粒载体转入靶细菌，使细菌的转化过程更为有效、快捷为有效、快捷为有效、快捷为有效、快捷( (原来需要原来需要原来需要原来需要4 47d7d，现在只需，现在只需，现在只需，现在只
71、需2 23d)3d)。 3).3).在农杆菌中，获得带有植物目的基因的双元载体系统比较容易而且效率高。在农杆菌中，获得带有植物目的基因的双元载体系统比较容易而且效率高。在农杆菌中，获得带有植物目的基因的双元载体系统比较容易而且效率高。在农杆菌中，获得带有植物目的基因的双元载体系统比较容易而且效率高。 4)4)在双元载体系统中，双元质粒有两个独立的复制子，这样拷贝数不会太在双元载体系统中，双元质粒有两个独立的复制子，这样拷贝数不会太在双元载体系统中，双元质粒有两个独立的复制子，这样拷贝数不会太在双元载体系统中，双元质粒有两个独立的复制子，这样拷贝数不会太多地受到多地受到多地受到多地受到TiTi质
72、粒复制子的限制。正因为这一点，大多数情况下通过农杆菌的质粒复制子的限制。正因为这一点，大多数情况下通过农杆菌的质粒复制子的限制。正因为这一点，大多数情况下通过农杆菌的质粒复制子的限制。正因为这一点，大多数情况下通过农杆菌的小量制备就可确认转化成功与否，而若用共整合载体需进行小量制备就可确认转化成功与否，而若用共整合载体需进行小量制备就可确认转化成功与否，而若用共整合载体需进行小量制备就可确认转化成功与否，而若用共整合载体需进行SouthernSouthern杂交。杂交。杂交。杂交。 雅擎此联裙峭纹巨盒桅扁滤盐峡陀讲氢伏脾苛董伟渭存览淹算经原攒诗晶第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件
73、第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件2病毒载体系统病毒载体系统 目前，用于开发载体及转化的病毒有三种，他们主要采目前，用于开发载体及转化的病毒有三种，他们主要采目前，用于开发载体及转化的病毒有三种，他们主要采目前，用于开发载体及转化的病毒有三种，他们主要采用基因插入和基因取代的方法构建载体：用基因插入和基因取代的方法构建载体：用基因插入和基因取代的方法构建载体：用基因插入和基因取代的方法构建载体：花椰菜花叶病毒花椰菜花叶病毒(Caulimo viruses)双联体病毒双联体病毒RNA病毒病毒郧缨改彻辞憎战擞郡郧舔尿渐采磋胜吾沽骏膜棺竟猩粉聊很根睛裕瘫睫读第10章植物基因工程基因工程
74、原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件花椰菜花叶病毒花椰菜花叶病毒(Caulimo viruses) CaMVCaMV的基因组由一个的基因组由一个的基因组由一个的基因组由一个8kb8kb的松弛的环状分子组成。基因组有两个的松弛的环状分子组成。基因组有两个的松弛的环状分子组成。基因组有两个的松弛的环状分子组成。基因组有两个区域，一个是区域，一个是区域，一个是区域，一个是ORFORF，编码昆虫传播因子；另一个是，编码昆虫传播因子；另一个是，编码昆虫传播因子；另一个是，编码昆虫传播因子；另一个是ORFORF，功能，功能，功能，功能还不清楚。将这两个区域缺失掉，用感兴趣的
75、基因取代之。还不清楚。将这两个区域缺失掉，用感兴趣的基因取代之。还不清楚。将这两个区域缺失掉，用感兴趣的基因取代之。还不清楚。将这两个区域缺失掉，用感兴趣的基因取代之。BrissonBrisson等等等等(1984)(1984)用用用用CaMVCaMV载体在芜青甘蓝细胞中获得了由细菌二载体在芜青甘蓝细胞中获得了由细菌二载体在芜青甘蓝细胞中获得了由细菌二载体在芜青甘蓝细胞中获得了由细菌二氢叶酸还原酶基因编码的外源蛋白。这一结果证明氢叶酸还原酶基因编码的外源蛋白。这一结果证明氢叶酸还原酶基因编码的外源蛋白。这一结果证明氢叶酸还原酶基因编码的外源蛋白。这一结果证明CaMVCaMV基因组确基因组确基因
76、组确基因组确实能被改建成植物基因工程病毒载体并把外源基因转入植物细胞。实能被改建成植物基因工程病毒载体并把外源基因转入植物细胞。实能被改建成植物基因工程病毒载体并把外源基因转入植物细胞。实能被改建成植物基因工程病毒载体并把外源基因转入植物细胞。目前，用目前，用目前，用目前，用CaMVCaMV基因组构建载体的基本路线是把外源基因整合到基基因组构建载体的基本路线是把外源基因整合到基基因组构建载体的基本路线是把外源基因整合到基基因组构建载体的基本路线是把外源基因整合到基因组某个特定的非功能区域或对病毒复制没有重要作用的因组某个特定的非功能区域或对病毒复制没有重要作用的因组某个特定的非功能区域或对病毒
77、复制没有重要作用的因组某个特定的非功能区域或对病毒复制没有重要作用的ORFORF中，中，中，中，外源基因插入后不影响病毒基因组的侵染性。这种载体在细胞中的外源基因插入后不影响病毒基因组的侵染性。这种载体在细胞中的外源基因插入后不影响病毒基因组的侵染性。这种载体在细胞中的外源基因插入后不影响病毒基因组的侵染性。这种载体在细胞中的复制方式与野生型的复制方式与野生型的复制方式与野生型的复制方式与野生型的CaMVCaMV相同，外源基因不能整合到寄主染色体相同，外源基因不能整合到寄主染色体相同，外源基因不能整合到寄主染色体相同，外源基因不能整合到寄主染色体上，已报道的克隆到上，已报道的克隆到上，已报道的
78、克隆到上，已报道的克隆到CaMVCaMV载体中的基因都只有较短的核苷酸序列，载体中的基因都只有较短的核苷酸序列，载体中的基因都只有较短的核苷酸序列，载体中的基因都只有较短的核苷酸序列，插入位点都在插入位点都在插入位点都在插入位点都在ORFORF上，外源基因的表达多受病毒启动子的调节。上，外源基因的表达多受病毒启动子的调节。上，外源基因的表达多受病毒启动子的调节。上，外源基因的表达多受病毒启动子的调节。 腕蹈怖道尿冬梅馋疑揍磨杨疾撩剂特粒镍基偏棍蠢细凄朱减噬砚本阵蚤鞍第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件双联体病毒双联体病毒双联体病毒组中
79、的每个成员均需具备两个元件，双联体病毒组中的每个成员均需具备两个元件，双联体病毒组中的每个成员均需具备两个元件，双联体病毒组中的每个成员均需具备两个元件，尽管这两个元件不必存在于同一个分子上，但它尽管这两个元件不必存在于同一个分子上，但它尽管这两个元件不必存在于同一个分子上，但它尽管这两个元件不必存在于同一个分子上，但它们必须是任意有功能的双联体病毒载体系统的组们必须是任意有功能的双联体病毒载体系统的组们必须是任意有功能的双联体病毒载体系统的组们必须是任意有功能的双联体病毒载体系统的组成部分。这两个元件就是一个复制起点和一个病成部分。这两个元件就是一个复制起点和一个病成部分。这两个元件就是一个
80、复制起点和一个病成部分。这两个元件就是一个复制起点和一个病毒复制必需蛋白。毒复制必需蛋白。毒复制必需蛋白。毒复制必需蛋白。到目前为止，大多数双联体病毒载体都很简单，到目前为止，大多数双联体病毒载体都很简单，到目前为止，大多数双联体病毒载体都很简单，到目前为止，大多数双联体病毒载体都很简单，只缺失外壳蛋白编码基因，可用报告基因或其他只缺失外壳蛋白编码基因，可用报告基因或其他只缺失外壳蛋白编码基因，可用报告基因或其他只缺失外壳蛋白编码基因，可用报告基因或其他感兴趣的基因取代。双联体病毒表达载体可以用感兴趣的基因取代。双联体病毒表达载体可以用感兴趣的基因取代。双联体病毒表达载体可以用感兴趣的基因取代
81、。双联体病毒表达载体可以用于原生质体、培养细胞、叶圆片及植物体等几种于原生质体、培养细胞、叶圆片及植物体等几种于原生质体、培养细胞、叶圆片及植物体等几种于原生质体、培养细胞、叶圆片及植物体等几种不同系统中外源基因的转移、扩增及表达。不同系统中外源基因的转移、扩增及表达。不同系统中外源基因的转移、扩增及表达。不同系统中外源基因的转移、扩增及表达。吨颂汰撒殷秘障抱设姥表浴奉狱搬柑赠反篇诸非彪辗斡候巩鞠盗舍呼馆员第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件RNA病毒病毒 RNARNA病毒大致可分为三类病毒大致可分为三类病毒大致可分为三类病毒大致可分
82、为三类: : 第一类为单链第一类为单链第一类为单链第一类为单链RNARNA病毒，病毒，病毒，病毒，包括两种基本形式。一种形式是单一型病包括两种基本形式。一种形式是单一型病包括两种基本形式。一种形式是单一型病包括两种基本形式。一种形式是单一型病毒毒毒毒(monopartite)(monopartite)， 其基因组其基因组其基因组其基因组RNARNA包括全部遗传信息，当作为一个包括全部遗传信息，当作为一个包括全部遗传信息，当作为一个包括全部遗传信息，当作为一个单顺反子被翻译时通常很大，如烟草花叶病单顺反子被翻译时通常很大，如烟草花叶病单顺反子被翻译时通常很大，如烟草花叶病单顺反子被翻译时通常很大
83、，如烟草花叶病 毒毒毒毒(TMV)(TMV)。另一种形式。另一种形式。另一种形式。另一种形式是混合型病毒是混合型病毒是混合型病毒是混合型病毒(multipartite)(multipartite)，正如其名称所示，基因组，正如其名称所示，基因组，正如其名称所示，基因组，正如其名称所示，基因组RNARNA分为分为分为分为若干部分，每一部分或被包装在同一个颗粒中或被包装在不同的颗若干部分，每一部分或被包装在同一个颗粒中或被包装在不同的颗若干部分，每一部分或被包装在同一个颗粒中或被包装在不同的颗若干部分，每一部分或被包装在同一个颗粒中或被包装在不同的颗粒中，如雀麦草花叶病毒粒中，如雀麦草花叶病毒粒中
84、，如雀麦草花叶病毒粒中，如雀麦草花叶病毒(BMV)(BMV)三个独立的颗粒包含了四个三个独立的颗粒包含了四个三个独立的颗粒包含了四个三个独立的颗粒包含了四个RNARNA分分分分子。子。子。子。 第二类即亚基因组第二类即亚基因组第二类即亚基因组第二类即亚基因组RNA(RNA(如如如如BMVBMV的的的的RNARNA) )，它们不可能被用作载体，它们不可能被用作载体，它们不可能被用作载体，它们不可能被用作载体，因为它们在感染植物中不能自我复制。因为它们在感染植物中不能自我复制。因为它们在感染植物中不能自我复制。因为它们在感染植物中不能自我复制。 第三类为卫星第三类为卫星第三类为卫星第三类为卫星RN
85、ARNA，最有可能被用作载体，因为它对病毒完全是可，最有可能被用作载体，因为它对病毒完全是可，最有可能被用作载体，因为它对病毒完全是可，最有可能被用作载体，因为它对病毒完全是可有可无的。有可无的。有可无的。有可无的。 耍漱硷囊献桔檄阐擦坍力橙酗企穴窃鸟傣畦干句诫堆蒲冉絮砧哇崭肺很虽第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件 第五节第五节 常见的植物转基因方法常见的植物转基因方法可分为可分为可分为可分为3 3大类：大类：大类：大类： 一类是载体介导的转化方法，即将目的基因插入到农杆一类是载体介导的转化方法，即将目的基因插入到农杆一类是载体介导
86、的转化方法，即将目的基因插入到农杆一类是载体介导的转化方法，即将目的基因插入到农杆菌的质粒或病毒的菌的质粒或病毒的菌的质粒或病毒的菌的质粒或病毒的DNADNA等载体分子上，随着载体等载体分子上，随着载体等载体分子上，随着载体等载体分子上，随着载体DNADNA的转移而将目的基因导入到植物基因组中。农杆菌介导的转移而将目的基因导入到植物基因组中。农杆菌介导的转移而将目的基因导入到植物基因组中。农杆菌介导的转移而将目的基因导入到植物基因组中。农杆菌介导和病毒介导法就属于这种方法。第二类为基因直接导入和病毒介导法就属于这种方法。第二类为基因直接导入和病毒介导法就属于这种方法。第二类为基因直接导入和病毒
87、介导法就属于这种方法。第二类为基因直接导入法，是指通过物理或化学的方法直接将外源目的基因导法，是指通过物理或化学的方法直接将外源目的基因导法，是指通过物理或化学的方法直接将外源目的基因导法，是指通过物理或化学的方法直接将外源目的基因导入植物的基因组中。物理方法包括基因枪转化法、电激入植物的基因组中。物理方法包括基因枪转化法、电激入植物的基因组中。物理方法包括基因枪转化法、电激入植物的基因组中。物理方法包括基因枪转化法、电激转化法、超声波法、显微注射法和激光微束法等；化学转化法、超声波法、显微注射法和激光微束法等；化学转化法、超声波法、显微注射法和激光微束法等；化学转化法、超声波法、显微注射法和
88、激光微束法等；化学方法有方法有方法有方法有PEGPEG介导转化方法和脂质体法等。第三类为种质介导转化方法和脂质体法等。第三类为种质介导转化方法和脂质体法等。第三类为种质介导转化方法和脂质体法等。第三类为种质系统法，这包括花粉管通道法、生殖细胞浸染法、胚囊系统法，这包括花粉管通道法、生殖细胞浸染法、胚囊系统法，这包括花粉管通道法、生殖细胞浸染法、胚囊系统法，这包括花粉管通道法、生殖细胞浸染法、胚囊和子房注射法等。和子房注射法等。和子房注射法等。和子房注射法等。祖戴隘拷岛襄碳夯亥挂亨如迪志奇跺佰心垒猛孕芜帧暂昨付勘戮堵弦法团第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工
89、程原理与技术刘志国课件一、根癌农杆菌介导法一、根癌农杆菌介导法合适外植体的合适外植体的选择及再生系及再生系统的建立的建立抗生素抗生素筛选压的确定及的确定及农杆菌菌株的杆菌菌株的选择叶叶盘(或其他外植体或其他外植体)预培养培养(15天，非必天，非必须)农杆菌侵染杆菌侵染(数秒、数分数秒、数分钟)共培养共培养(23天天)推推迟筛选或或筛选(培养基中加入抑菌抗生素和培养基中加入抑菌抗生素和选择抗生素抗生素)抗性芽的抗性芽的获得得选择抗生素抗生素(如如Km)中生根中生根农杆菌介导法进行植物基因转化的主要程序转基因植株的获得转基因植株的获得分子生物学检测分子生物学检测触泰皿榆脐辱赠檄强歼砒攫段弗饮火闻器
90、豁东弊速柒婪寝镇唯冶舔铡暑呜第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件农杆菌转化法的分类农杆菌转化法的分类农杆菌转化法的分类农杆菌转化法的分类根据所选外植体的不同，可分为以下3种方法：1.1.叶盘转化法叶盘转化法叶盘转化法叶盘转化法2.2.原生质体共培养转化法原生质体共培养转化法原生质体共培养转化法原生质体共培养转化法3.3.整株感染法整株感染法整株感染法整株感染法 描孜狂验洞生虹禾颤麓叭斥拍溉盈链些挫条忆邪逃脉扎翘这局屁始座扇英第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件农杆菌转化法优缺
91、点：农杆菌转化法优缺点：农杆菌转化法优缺点：农杆菌转化法优缺点： 农杆菌作为一种天然的植物基因转化系统，其介导的转化属于一种纯生物农杆菌作为一种天然的植物基因转化系统，其介导的转化属于一种纯生物农杆菌作为一种天然的植物基因转化系统，其介导的转化属于一种纯生物农杆菌作为一种天然的植物基因转化系统，其介导的转化属于一种纯生物学的方法，与其它转化方法相比具有明显的优点：它能将载体上特定区域学的方法，与其它转化方法相比具有明显的优点：它能将载体上特定区域学的方法，与其它转化方法相比具有明显的优点：它能将载体上特定区域学的方法，与其它转化方法相比具有明显的优点：它能将载体上特定区域内的目的基因导入细胞，
92、并整合在染色体上，这种方法仪器设备简单，操内的目的基因导入细胞，并整合在染色体上，这种方法仪器设备简单，操内的目的基因导入细胞，并整合在染色体上，这种方法仪器设备简单，操内的目的基因导入细胞，并整合在染色体上，这种方法仪器设备简单，操作容易，可直接用不同的植物组织进行基因转移；另外，这种方法外源基作容易，可直接用不同的植物组织进行基因转移；另外，这种方法外源基作容易，可直接用不同的植物组织进行基因转移；另外，这种方法外源基作容易，可直接用不同的植物组织进行基因转移；另外，这种方法外源基因插入一般为单拷贝或低拷贝，可较稳定地表达和遗传到子代，转移因插入一般为单拷贝或低拷贝，可较稳定地表达和遗传到
93、子代，转移因插入一般为单拷贝或低拷贝，可较稳定地表达和遗传到子代，转移因插入一般为单拷贝或低拷贝，可较稳定地表达和遗传到子代，转移DNADNA片段明确，可转移大片段片段明确，可转移大片段片段明确，可转移大片段片段明确，可转移大片段DNADNA，并能保证导入的外源基因的完整性，转化，并能保证导入的外源基因的完整性，转化，并能保证导入的外源基因的完整性，转化，并能保证导入的外源基因的完整性，转化频率高，费用相对低廉，再生植株可育率高。因此，农杆菌转化方法发展频率高，费用相对低廉，再生植株可育率高。因此，农杆菌转化方法发展频率高，费用相对低廉，再生植株可育率高。因此，农杆菌转化方法发展频率高，费用相
94、对低廉，再生植株可育率高。因此，农杆菌转化方法发展潜力巨大，其应用也越来越广泛。但是它最大的弱点就是寄主范围狭窄，潜力巨大，其应用也越来越广泛。但是它最大的弱点就是寄主范围狭窄，潜力巨大，其应用也越来越广泛。但是它最大的弱点就是寄主范围狭窄，潜力巨大，其应用也越来越广泛。但是它最大的弱点就是寄主范围狭窄，主要应用于双子叶植物，农杆菌介导的单子叶植物转化直到主要应用于双子叶植物，农杆菌介导的单子叶植物转化直到主要应用于双子叶植物，农杆菌介导的单子叶植物转化直到主要应用于双子叶植物，农杆菌介导的单子叶植物转化直到2020世纪世纪世纪世纪9090年代年代年代年代之后才取得一系列进展。近年来，由于在载
95、体系统和转化方法研究上的进之后才取得一系列进展。近年来，由于在载体系统和转化方法研究上的进之后才取得一系列进展。近年来，由于在载体系统和转化方法研究上的进之后才取得一系列进展。近年来，由于在载体系统和转化方法研究上的进步，农杆菌已在转化水稻、玉米、小麦、石刁柏、黑麦草等单子叶植物上步，农杆菌已在转化水稻、玉米、小麦、石刁柏、黑麦草等单子叶植物上步，农杆菌已在转化水稻、玉米、小麦、石刁柏、黑麦草等单子叶植物上步，农杆菌已在转化水稻、玉米、小麦、石刁柏、黑麦草等单子叶植物上取得了成功。取得了成功。取得了成功。取得了成功。 稳蛋商伪寸狂淘观潞焉哥曳牛等择称会悉舞辑惕琴朵粳甭琶撬稀契哨嚼汗第10章植物
96、基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件二、基因枪法二、基因枪法 基因枪转化的步骤：基因枪转化的步骤：基因枪转化的步骤：基因枪转化的步骤： 1)1)受体细胞或组织的准备和预处理；受体细胞或组织的准备和预处理；受体细胞或组织的准备和预处理；受体细胞或组织的准备和预处理； 2)DNA2)DNA微弹的制备；微弹的制备；微弹的制备；微弹的制备； 3)3)受体材料的轰击；受体材料的轰击；受体材料的轰击；受体材料的轰击； 4)4)轰击后外植体的培养和筛选。轰击后外植体的培养和筛选。轰击后外植体的培养和筛选。轰击后外植体的培养和筛选。漱疲未意肘退陡岔省空笺酗娱买碘
97、厦木毡道撅灭吏土丫杨湛肘怔峰叠威乒第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件 . .通过微弹轰击将通过微弹轰击将通过微弹轰击将通过微弹轰击将DNADNA直接转移入植物细胞直接转移入植物细胞直接转移入植物细胞直接转移入植物细胞 勇竹剪士视蔡祸丛寨苯屯漓军灼嘎诚化茁奎佐钝嗜赏驶茸沧止娜债昧愿醇第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件基因枪的结构基因枪的结构基因枪的结构基因枪的结构：气压表气体加速管易裂片运动中的微弹靶细胞磷矾枣尔订淡玄遏笺羡夹模芍练棉宾妹芝恍爵俩荔茨腮渍俺孪佐舶牧荐醚第10
98、章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件DNADNA微粒载体的制备原理微粒载体的制备原理微粒载体的制备原理微粒载体的制备原理: :CaCl对DNA有沉淀作用，亚精胺、聚乙二醇具有黏附作用，将这些化合物与DNA混合后与钨粉或金粉混合，吹干后，则DNA沉淀在载体颗粒上。影响基因枪法转化频率的主要因素：影响基因枪法转化频率的主要因素：影响基因枪法转化频率的主要因素：影响基因枪法转化频率的主要因素：金属微粒的影响DNA沉淀辅助剂的影响DNA的纯度及浓度对转化率的影响微弹速度的影响植物材料内在的影响卜墒爆软决反齿愿治呼绅漫浚赚注茄弱洋捅择壮言缄亚汗宽勺哟
99、陷猖赐欣第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件基因枪转化法的优缺点基因枪转化法的优缺点基因枪转化法的优缺点基因枪转化法的优缺点： 基因枪转化率差异很大，一般在基因枪转化率差异很大，一般在基因枪转化率差异很大，一般在基因枪转化率差异很大，一般在1010-3-31010-2-2之间。相对于农杆菌介导的转化之间。相对于农杆菌介导的转化之间。相对于农杆菌介导的转化之间。相对于农杆菌介导的转化率要低得多。而且基因枪转化成本高；所得的转化体中嵌合体比率较大；率要低得多。而且基因枪转化成本高；所得的转化体中嵌合体比率较大；率要低得多。而且基因枪转化成
100、本高；所得的转化体中嵌合体比率较大；率要低得多。而且基因枪转化成本高；所得的转化体中嵌合体比率较大；目前大多数只报道转化后的瞬时表达，而稳定遗传的比例甚差；外源目前大多数只报道转化后的瞬时表达，而稳定遗传的比例甚差；外源目前大多数只报道转化后的瞬时表达，而稳定遗传的比例甚差；外源目前大多数只报道转化后的瞬时表达，而稳定遗传的比例甚差；外源DNADNA的整合机理等理论问题尚不清楚。此外，通过基因枪法整合进植物细胞的整合机理等理论问题尚不清楚。此外，通过基因枪法整合进植物细胞的整合机理等理论问题尚不清楚。此外，通过基因枪法整合进植物细胞的整合机理等理论问题尚不清楚。此外，通过基因枪法整合进植物细胞
101、基基基基因组因组因组因组中的外源基因通常是多拷贝的，可导致植物自身的某些基因非正常表中的外源基因通常是多拷贝的，可导致植物自身的某些基因非正常表中的外源基因通常是多拷贝的，可导致植物自身的某些基因非正常表中的外源基因通常是多拷贝的，可导致植物自身的某些基因非正常表达，还可能发生共抑制现象达，还可能发生共抑制现象达，还可能发生共抑制现象达，还可能发生共抑制现象(co-suppression)(co-suppression)。即使这样，该方法得到了。即使这样，该方法得到了。即使这样，该方法得到了。即使这样，该方法得到了广泛应用，因其具有如下广泛应用，因其具有如下广泛应用，因其具有如下广泛应用，因其
102、具有如下优点：优点：优点：优点： 无宿主限制，无论是单子叶植物和双子叶植物都可以应用。无宿主限制，无论是单子叶植物和双子叶植物都可以应用。无宿主限制，无论是单子叶植物和双子叶植物都可以应用。无宿主限制，无论是单子叶植物和双子叶植物都可以应用。 可控度高，操作简便迅速，商品化的基因枪都可以根据实验需要调控微可控度高，操作简便迅速，商品化的基因枪都可以根据实验需要调控微可控度高，操作简便迅速，商品化的基因枪都可以根据实验需要调控微可控度高，操作简便迅速，商品化的基因枪都可以根据实验需要调控微弹的速度和射入浓度，命中特定层次的细胞；近代的高压放电基因枪或高弹的速度和射入浓度，命中特定层次的细胞；近代
103、的高压放电基因枪或高弹的速度和射入浓度，命中特定层次的细胞；近代的高压放电基因枪或高弹的速度和射入浓度，命中特定层次的细胞；近代的高压放电基因枪或高压气体基因枪已可根据需要无级调控微弹的速率和射人浓度，可以较高的压气体基因枪已可根据需要无级调控微弹的速率和射人浓度，可以较高的压气体基因枪已可根据需要无级调控微弹的速率和射人浓度，可以较高的压气体基因枪已可根据需要无级调控微弹的速率和射人浓度，可以较高的命中率把命中率把命中率把命中率把DNADNA微粒载体射人特定层次的细胞，即感受态细胞和分生区细胞，微粒载体射人特定层次的细胞，即感受态细胞和分生区细胞，微粒载体射人特定层次的细胞，即感受态细胞和分
104、生区细胞，微粒载体射人特定层次的细胞，即感受态细胞和分生区细胞，从而为基因转化提供可靠的技术措施。从而为基因转化提供可靠的技术措施。从而为基因转化提供可靠的技术措施。从而为基因转化提供可靠的技术措施。 受体类型广泛，基因枪技术可以选用易于再生的受体，避开原生质体再受体类型广泛，基因枪技术可以选用易于再生的受体，避开原生质体再受体类型广泛，基因枪技术可以选用易于再生的受体，避开原生质体再受体类型广泛，基因枪技术可以选用易于再生的受体，避开原生质体再生的困难。它不仅以原生质体、叶圆片、悬浮培养细胞、茎、根为靶受体，生的困难。它不仅以原生质体、叶圆片、悬浮培养细胞、茎、根为靶受体，生的困难。它不仅以
105、原生质体、叶圆片、悬浮培养细胞、茎、根为靶受体，生的困难。它不仅以原生质体、叶圆片、悬浮培养细胞、茎、根为靶受体，而且种子的胚、分生组织、愈伤组织、花粉细胞、子房等几乎所有具有分而且种子的胚、分生组织、愈伤组织、花粉细胞、子房等几乎所有具有分而且种子的胚、分生组织、愈伤组织、花粉细胞、子房等几乎所有具有分而且种子的胚、分生组织、愈伤组织、花粉细胞、子房等几乎所有具有分生潜力的组织或细胞都可以用基因枪进行轰击。生潜力的组织或细胞都可以用基因枪进行轰击。生潜力的组织或细胞都可以用基因枪进行轰击。生潜力的组织或细胞都可以用基因枪进行轰击。 可将外源基因导入植物细胞的细胞器，并可得到稳定表达。可将外源
106、基因导入植物细胞的细胞器，并可得到稳定表达。可将外源基因导入植物细胞的细胞器，并可得到稳定表达。可将外源基因导入植物细胞的细胞器，并可得到稳定表达。洁浅肖碾迫尤蚌速坟渔设婴佰倡戴鸵啃杠忿堑拓苟颂蛤账杏签讨险冻掌兽第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件三、花粉管通道法三、花粉管通道法 花粉管通道法是一种较老的植物转化方法花粉管通道法是一种较老的植物转化方法花粉管通道法是一种较老的植物转化方法花粉管通道法是一种较老的植物转化方法, ,是我国科学家周光宇在是我国科学家周光宇在是我国科学家周光宇在是我国科学家周光宇在19831983年首次在年首
107、次在年首次在年首次在“MethodsinEnzymology”“MethodsinEnzymology”报道的研究成果。该技报道的研究成果。该技报道的研究成果。该技报道的研究成果。该技术的原理主要是授粉后使外源术的原理主要是授粉后使外源术的原理主要是授粉后使外源术的原理主要是授粉后使外源DNADNA能沿花粉管渗入能沿花粉管渗入能沿花粉管渗入能沿花粉管渗入, ,经过珠心通道经过珠心通道经过珠心通道经过珠心通道进入胚囊进入胚囊进入胚囊进入胚囊, ,转化尚不具备正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞。转化尚不具备正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞。转化尚不具备正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞。转化尚不
108、具备正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞。随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。花粉管通道导入方法：花粉管通道导入方法：花粉管通道导入方法：花粉管通道导入方法： 花粉管通道操作方法通常有花粉管通道操作方法通常有花粉管通道操作方法通常有花粉管通道操作方法通常有: :微注射法、柱头滴加和花粉微注射法、柱头滴加和花粉微注射法、柱头滴加和花粉微注射法、柱头滴加和花粉粒携带。粒携带。粒携带。粒携带。其中其中其中其中, ,最初的操作方法是柱头滴加法最初的操作方法是柱头滴加法最初的操作方法
109、是柱头滴加法最初的操作方法是柱头滴加法, ,在以后的在以后的在以后的在以后的实践中实践中实践中实践中, ,又根据植物的花器结构特征等又根据植物的花器结构特征等又根据植物的花器结构特征等又根据植物的花器结构特征等, ,开发了一些新的开发了一些新的开发了一些新的开发了一些新的花粉管通道导入外源花粉管通道导入外源花粉管通道导入外源花粉管通道导入外源DNADNA的技术方法的技术方法的技术方法的技术方法, ,如子房注射法如子房注射法如子房注射法如子房注射法, ,即即即即对于子房较大的受体对于子房较大的受体对于子房较大的受体对于子房较大的受体, ,在授粉后使用微量注射器沿子房纵在授粉后使用微量注射器沿子房
110、纵在授粉后使用微量注射器沿子房纵在授粉后使用微量注射器沿子房纵轴插入一定深度注射外源轴插入一定深度注射外源轴插入一定深度注射外源轴插入一定深度注射外源DNADNA溶液溶液溶液溶液; ;或采用花粉粒携带或采用花粉粒携带或采用花粉粒携带或采用花粉粒携带法法法法, ,即用待转基因的溶液处理花粉粒即用待转基因的溶液处理花粉粒即用待转基因的溶液处理花粉粒即用待转基因的溶液处理花粉粒, ,用这种携带有外源用这种携带有外源用这种携带有外源用这种携带有外源基因的花粉粒授粉。基因的花粉粒授粉。基因的花粉粒授粉。基因的花粉粒授粉。四毕帅烙稗祝霓秸蓝哆闯占陷衍门涣载啪楞扼焙砒脆伯岗香耿畔羚胎闺糙第10章植物基因工程
111、基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件 花粉管通道法优缺点：花粉管通道法优缺点：花粉管通道法优缺点：花粉管通道法优缺点： 该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于掌握；另外花粉管通道法具备无基因型限制和易于实现掌握；另
112、外花粉管通道法具备无基因型限制和易于实现掌握；另外花粉管通道法具备无基因型限制和易于实现掌握；另外花粉管通道法具备无基因型限制和易于实现大规模基因转化的特点，可以在任何开花植物和不同物大规模基因转化的特点，可以在任何开花植物和不同物大规模基因转化的特点，可以在任何开花植物和不同物大规模基因转化的特点，可以在任何开花植物和不同物种之间实现基因的转移，使得受体物种在获得新的基因种之间实现基因的转移，使得受体物种在获得新的基因种之间实现基因的转移，使得受体物种在获得新的基因种之间实现基因的转移，使得受体物种在获得新的基因型的同时，也获得转基因所表达的新的表型性状，由此型的同时，也获得转基因所表达的新
113、的表型性状，由此型的同时，也获得转基因所表达的新的表型性状，由此型的同时，也获得转基因所表达的新的表型性状，由此为农作物育种提供了创造新种质，拓宽基因库的崭新技为农作物育种提供了创造新种质，拓宽基因库的崭新技为农作物育种提供了创造新种质，拓宽基因库的崭新技为农作物育种提供了创造新种质，拓宽基因库的崭新技术途径，并且已经成功应用于作物育种，获得了多种实术途径，并且已经成功应用于作物育种，获得了多种实术途径，并且已经成功应用于作物育种，获得了多种实术途径，并且已经成功应用于作物育种，获得了多种实用化的转基因农作物新品种用化的转基因农作物新品种用化的转基因农作物新品种用化的转基因农作物新品种( (系
114、系系系) )，应用于农作物生产。，应用于农作物生产。，应用于农作物生产。，应用于农作物生产。缺点是需要大量人工做大田转化，以便以千分之几的转缺点是需要大量人工做大田转化，以便以千分之几的转缺点是需要大量人工做大田转化，以便以千分之几的转缺点是需要大量人工做大田转化，以便以千分之几的转化率仍能获得较多的转化子。山西省农科院生物技术中化率仍能获得较多的转化子。山西省农科院生物技术中化率仍能获得较多的转化子。山西省农科院生物技术中化率仍能获得较多的转化子。山西省农科院生物技术中心的孙毅等又将次法进一步改善。他们在玉米盛花期将心的孙毅等又将次法进一步改善。他们在玉米盛花期将心的孙毅等又将次法进一步改善
115、。他们在玉米盛花期将心的孙毅等又将次法进一步改善。他们在玉米盛花期将花粉收集起来，用含有外源目的基因的蔗糖溶液处理，花粉收集起来，用含有外源目的基因的蔗糖溶液处理，花粉收集起来，用含有外源目的基因的蔗糖溶液处理，花粉收集起来，用含有外源目的基因的蔗糖溶液处理，后再人工授粉到原来的植株，以便带有目的基因的花粉后再人工授粉到原来的植株，以便带有目的基因的花粉后再人工授粉到原来的植株，以便带有目的基因的花粉后再人工授粉到原来的植株，以便带有目的基因的花粉能够自动经过花粉管进入胚珠，形成转基因的合子。但能够自动经过花粉管进入胚珠，形成转基因的合子。但能够自动经过花粉管进入胚珠，形成转基因的合子。但能够
116、自动经过花粉管进入胚珠，形成转基因的合子。但其制约因素是处理后的花粉其授粉能力和育性降低。其制约因素是处理后的花粉其授粉能力和育性降低。其制约因素是处理后的花粉其授粉能力和育性降低。其制约因素是处理后的花粉其授粉能力和育性降低。拒戴搐点不娠漱帆氢莉茸傣饱亦矮矢各铺骗北篓甥裤咽谱掠境半糯缨锻塌第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件四、其他转基因方法四、其他转基因方法1.1.发根农杆菌介导转化法发根农杆菌介导转化法发根农杆菌介导转化法发根农杆菌介导转化法2.2.病毒介导转化法病毒介导转化法病毒介导转化法病毒介导转化法 3 3植物基因的直接转
117、移方法植物基因的直接转移方法植物基因的直接转移方法植物基因的直接转移方法 显微注射法：显微注射法：显微注射法：显微注射法： 电穿孔法：电穿孔法：电穿孔法：电穿孔法： 微束激光打孔法：微束激光打孔法：微束激光打孔法：微束激光打孔法： 聚乙二醇法：聚乙二醇法：聚乙二醇法：聚乙二醇法： 脂质体法：脂质体法：脂质体法：脂质体法： 超声波法：超声波法：超声波法：超声波法： 碳化硅纤维介导转化法：碳化硅纤维介导转化法：碳化硅纤维介导转化法：碳化硅纤维介导转化法： 病毒载体的遗传转化病毒载体的遗传转化病毒载体的遗传转化病毒载体的遗传转化 赡如铃铺史恳寨睦溉慈诗樱蚤章蝴啊酷健敞邦薄噎型涯擞焰竞谎呢堰喜糕第10
118、章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件 第六节第六节 转基因植物筛选与鉴定转基因植物筛选与鉴定11生物学筛选生物学筛选生物学筛选生物学筛选22标记基因的表达检测标记基因的表达检测标记基因的表达检测标记基因的表达检测33目的基因及其表达的分子鉴定目的基因及其表达的分子鉴定目的基因及其表达的分子鉴定目的基因及其表达的分子鉴定 以上筛选与鉴定方法，只有三种方法均证明为阳以上筛选与鉴定方法，只有三种方法均证明为阳以上筛选与鉴定方法，只有三种方法均证明为阳以上筛选与鉴定方法，只有三种方法均证明为阳性的才可以真正称得上转化植株，而事实上有很性的才可以真正
119、称得上转化植株，而事实上有很性的才可以真正称得上转化植株，而事实上有很性的才可以真正称得上转化植株，而事实上有很多是假阳性植株，它们的生物学检测为阳性但筛多是假阳性植株，它们的生物学检测为阳性但筛多是假阳性植株，它们的生物学检测为阳性但筛多是假阳性植株，它们的生物学检测为阳性但筛选标记为阴性，分子鉴定也为阴性；另外一些则选标记为阴性，分子鉴定也为阴性；另外一些则选标记为阴性，分子鉴定也为阴性；另外一些则选标记为阴性，分子鉴定也为阴性；另外一些则因为转入的基因沉默而尽管分子检测为阳性但生因为转入的基因沉默而尽管分子检测为阳性但生因为转入的基因沉默而尽管分子检测为阳性但生因为转入的基因沉默而尽管分
120、子检测为阳性但生物学和筛选标记检测为阴性。物学和筛选标记检测为阴性。物学和筛选标记检测为阴性。物学和筛选标记检测为阴性。古蹈醒巩兰哭圭干哉虽春诗宽男沽别斜尤截瓢烩鸡虞昏酒投奈躯亭尧版鸳第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件1生物学筛选：生物学筛选：即针对转基因应当表达的表现型直接应用生物学即针对转基因应当表达的表现型直接应用生物学即针对转基因应当表达的表现型直接应用生物学即针对转基因应当表达的表现型直接应用生物学的方法进行鉴定以明确目的基因能否在受体植物的方法进行鉴定以明确目的基因能否在受体植物的方法进行鉴定以明确目的基因能否在受体植物
121、的方法进行鉴定以明确目的基因能否在受体植物中表达出目标性状及其表达水平，如抗虫性、抗中表达出目标性状及其表达水平，如抗虫性、抗中表达出目标性状及其表达水平，如抗虫性、抗中表达出目标性状及其表达水平，如抗虫性、抗病性等等。如转基因抗虫棉的抗虫性鉴定，可以病性等等。如转基因抗虫棉的抗虫性鉴定，可以病性等等。如转基因抗虫棉的抗虫性鉴定，可以病性等等。如转基因抗虫棉的抗虫性鉴定，可以直接利用棉铃虫的初孵幼虫来进行，转基因抗病直接利用棉铃虫的初孵幼虫来进行，转基因抗病直接利用棉铃虫的初孵幼虫来进行，转基因抗病直接利用棉铃虫的初孵幼虫来进行，转基因抗病棉的抗病性鉴定则可以直接在人工或天然病圃中棉的抗病性鉴
122、定则可以直接在人工或天然病圃中棉的抗病性鉴定则可以直接在人工或天然病圃中棉的抗病性鉴定则可以直接在人工或天然病圃中进行。进行。进行。进行。涸学鸯纯把廊召圭喷叼软骄蛆私驮对瞎欣系哉磺浮舶碍汐霉圈率敢脉挫翘第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件2标记基因的表达检测：标记基因的表达检测：1.1.常用标记基因及其检测方法常用标记基因及其检测方法常用标记基因及其检测方法常用标记基因及其检测方法 在植物转基因和基因表达调控研究中，经常要使用在植物转基因和基因表达调控研究中，经常要使用在植物转基因和基因表达调控研究中，经常要使用在植物转基因和基因表达
123、调控研究中，经常要使用选择标记基因选择标记基因选择标记基因选择标记基因(selectivegene)(selectivegene)。标记基因可分为选择基因和报告基因标记基因可分为选择基因和报告基因标记基因可分为选择基因和报告基因标记基因可分为选择基因和报告基因(reporter(reportergene)gene)，二者都可以看做是标记基因，都起着标记目的基因是否成，二者都可以看做是标记基因，都起着标记目的基因是否成，二者都可以看做是标记基因，都起着标记目的基因是否成，二者都可以看做是标记基因，都起着标记目的基因是否成功转化的作用，但是它们又有着各自的特点。功转化的作用，但是它们又有着各自的特
124、点。功转化的作用，但是它们又有着各自的特点。功转化的作用，但是它们又有着各自的特点。 选择基因（又称选择标记基因），主要是一类编码可使抗生素选择基因（又称选择标记基因），主要是一类编码可使抗生素选择基因（又称选择标记基因），主要是一类编码可使抗生素选择基因（又称选择标记基因），主要是一类编码可使抗生素或除草剂失活的蛋白酶基因（如或除草剂失活的蛋白酶基因（如或除草剂失活的蛋白酶基因（如或除草剂失活的蛋白酶基因（如nptnpt- -基因和基因和基因和基因和barbar基因），这种基因基因），这种基因基因），这种基因基因），这种基因在执行其选择功能时，通常存在检测慢（蛋白酶作用需要时间）、在执行其选
125、择功能时，通常存在检测慢（蛋白酶作用需要时间）、在执行其选择功能时，通常存在检测慢（蛋白酶作用需要时间）、在执行其选择功能时，通常存在检测慢（蛋白酶作用需要时间）、依赖外界筛选压力（如抗生素、除草剂）等缺陷。而报告基因则是依赖外界筛选压力（如抗生素、除草剂）等缺陷。而报告基因则是依赖外界筛选压力（如抗生素、除草剂）等缺陷。而报告基因则是依赖外界筛选压力（如抗生素、除草剂）等缺陷。而报告基因则是指其编码产物能够被快速测定、且不依赖于外界压力的一类基因。指其编码产物能够被快速测定、且不依赖于外界压力的一类基因。指其编码产物能够被快速测定、且不依赖于外界压力的一类基因。指其编码产物能够被快速测定、且
126、不依赖于外界压力的一类基因。 理想的报告基因通常具备如下基本要求：理想的报告基因通常具备如下基本要求：理想的报告基因通常具备如下基本要求：理想的报告基因通常具备如下基本要求：、受体细胞中不存在相、受体细胞中不存在相、受体细胞中不存在相、受体细胞中不存在相应内源等位基因的活性；应内源等位基因的活性；应内源等位基因的活性；应内源等位基因的活性；、它的产物是唯一的，且不会损害受体、它的产物是唯一的，且不会损害受体、它的产物是唯一的，且不会损害受体、它的产物是唯一的，且不会损害受体细胞；细胞；细胞；细胞；、具有快速、廉价、灵敏、定量和可重复性的检测特性。、具有快速、廉价、灵敏、定量和可重复性的检测特性
127、。、具有快速、廉价、灵敏、定量和可重复性的检测特性。、具有快速、廉价、灵敏、定量和可重复性的检测特性。目前常用的报告基因有氯霉素乙酰转移酶基因（目前常用的报告基因有氯霉素乙酰转移酶基因（目前常用的报告基因有氯霉素乙酰转移酶基因（目前常用的报告基因有氯霉素乙酰转移酶基因（catcat）、荧光素酶基）、荧光素酶基）、荧光素酶基）、荧光素酶基因（因（因（因（lucluc）、）、）、）、-葡萄糖苷酸酶基因（葡萄糖苷酸酶基因（葡萄糖苷酸酶基因（葡萄糖苷酸酶基因（gusgus）、冠瘿碱合成酶基因）、冠瘿碱合成酶基因）、冠瘿碱合成酶基因）、冠瘿碱合成酶基因（nosnos）等。）等。）等。）等。 掘柔硝志炎懦
128、强荷赵蜜掺真下垂威料需沙趴锦栋溃暮音护自键捞泽邮厢起第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件常用标记基因的检测方法常用标记基因的检测方法常用标记基因的检测方法常用标记基因的检测方法:nptnpt- -基因的检测基因的检测基因的检测基因的检测nptnpt-基因来源于细菌转座子Tn5上ahpahpA2。该基因编码氨基糖苷-3-磷酸转移酶(aminnogl-ycoside-3-phosphorransferase)，又称npt-(neomycinphosphotransferasc-)，该酶使氨基糖苷类抗生素(新霉素、卡那霉素、庆大霉素和G41
129、8等)磷酸化而失活。此类抗生素抑制原核生物蛋白质生物合成70S起始复合体的生成，并阻碍了原核生物的蛋白质生物合成。该类抗生素对植物细胞表现毒性抗性的机制是与植物细胞叶绿体和线粒体中的核糖体30S亚基结合，影响70S起始复合物生成，干扰叶绿体及线粒体的蛋白质生物合成，最终导致植物细胞死亡。单撅甩淤纲迈瞒挂枚走榜佛静恨刘刺亲犹樱傅的裤眯住拭照腆鸦乙眯戏方第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件 barbar基因的检测基因的检测基因的检测基因的检测barbar基因为抗除草剂基因，它编码基因为抗除草剂基因，它编码基因为抗除草剂基因，它编码基因为抗
130、除草剂基因，它编码PPTPPT乙酰转移乙酰转移乙酰转移乙酰转移酶酶酶酶(PAT)(PAT)。PATPAT是一种谷氨酸结构类似物，能竞争是一种谷氨酸结构类似物，能竞争是一种谷氨酸结构类似物，能竞争是一种谷氨酸结构类似物，能竞争地抑制植物体内谷氨酰胺合成酶地抑制植物体内谷氨酰胺合成酶地抑制植物体内谷氨酰胺合成酶地抑制植物体内谷氨酰胺合成酶(GS)(GS)的活性。该酶的活性。该酶的活性。该酶的活性。该酶催化细胞内发生解氨毒的生化反应。当催化细胞内发生解氨毒的生化反应。当催化细胞内发生解氨毒的生化反应。当催化细胞内发生解氨毒的生化反应。当PPTPPT存在时，存在时，存在时，存在时，GSGS活性被抑制，
131、细胞内活性被抑制，细胞内活性被抑制，细胞内活性被抑制，细胞内NH3NH3积累，细胞中毒而死积累，细胞中毒而死积累，细胞中毒而死积累，细胞中毒而死亡。亡。亡。亡。barbar基因编码的基因编码的基因编码的基因编码的PPTPPT乙酰转移酶可以催化乙酰乙酰转移酶可以催化乙酰乙酰转移酶可以催化乙酰乙酰转移酶可以催化乙酰CoACoA分子转移到分子转移到分子转移到分子转移到PPTPPT分子游离氨基上，使分子游离氨基上，使分子游离氨基上，使分子游离氨基上，使PPTPPT乙酰乙酰乙酰乙酰化，乙酰化了的化，乙酰化了的化，乙酰化了的化，乙酰化了的PPTPPT失去对失去对失去对失去对GSGS的抑制作用，因而的抑制作
132、用，因而的抑制作用，因而的抑制作用，因而转化了转化了转化了转化了barbar基因的植物表现出对除草剂基因的植物表现出对除草剂基因的植物表现出对除草剂基因的植物表现出对除草剂PPTPPT的抗性。的抗性。的抗性。的抗性。barbar基因表达产物基因表达产物基因表达产物基因表达产物PATPAT活性测定方法有硅胶活性测定方法有硅胶活性测定方法有硅胶活性测定方法有硅胶GG薄层层薄层层薄层层薄层层析法及析法及析法及析法及DTNBDTNB比色分析法。比色分析法。比色分析法。比色分析法。谩减辫赏伴欺孟金饭唉终武唾让陪瘤辅赶藩尊吞砒即忻粉家宫进关度豆站第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物
133、基因工程基因工程原理与技术刘志国课件gusgus基因的检测基因的检测基因的检测基因的检测 GUSGUS在转化的植物细胞内及提取液中很稳定，在叶肉原生质体中GUS的半衰期为50h。GUSGUS对较高温度及去污剂都有定的耐受性。GUS表现活性时不需要辅酶，催化作用的最适PH为5.28.0，对离子无特殊要求，可适应较宽的离子强度范围，但某些二价金属离子能抑制其活性。用于gusgus基因检测的常用底物有3种：5-溴-4-氯-3-吲哚-葡萄糖苷酸酯(X-Gluc)、4-甲基伞形酮酰-葡萄糖醛酸苷酯(4-MUG)及对硝基苯-葡萄糖醛酸苷(PNPG)。这三种底物分别用于如下不同的检测方法。1)X-Gluc的
134、组织化学染色定位法2）4-甲基伞形酮酰-葡萄糖醛酸苷的荧光法测定GUS活性3）对硝基苯-匍萄糖酸苷的分光光度法捷榔吼施猾枷憋恳戏拂旷狮图黑照臀诺青锨忱值涵酗悠奋慎病帐卓数钎朵第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件 冠瘿碱合成酶基因（冠瘿碱合成酶基因（冠瘿碱合成酶基因（冠瘿碱合成酶基因（nosnos）的检测）的检测）的检测）的检测冠瘿碱合成酶冠瘿碱合成酶冠瘿碱合成酶冠瘿碱合成酶(opinesynthase)(opinesynthase)基因存在于农杆菌基因存在于农杆菌基因存在于农杆菌基因存在于农杆菌TiTi质粒或质粒或质粒或质粒或RiRi
135、质粒上，该基因与质粒上，该基因与质粒上，该基因与质粒上，该基因与TiTi质粒的致瘤作用无关，故质粒的致瘤作用无关，故质粒的致瘤作用无关，故质粒的致瘤作用无关，故载体构建时，有时保留该基因作为报告基因使用。该基载体构建时，有时保留该基因作为报告基因使用。该基载体构建时，有时保留该基因作为报告基因使用。该基载体构建时，有时保留该基因作为报告基因使用。该基因的启动子是真核生物启动子，在农杆菌中并不表达，因的启动子是真核生物启动子，在农杆菌中并不表达，因的启动子是真核生物启动子，在农杆菌中并不表达，因的启动子是真核生物启动子，在农杆菌中并不表达，整合到植物染色体上后才表达，它编码与冠瘿碱合成有整合到植
136、物染色体上后才表达，它编码与冠瘿碱合成有整合到植物染色体上后才表达，它编码与冠瘿碱合成有整合到植物染色体上后才表达，它编码与冠瘿碱合成有关的酶，催化冠瘿碱合成。关的酶，催化冠瘿碱合成。关的酶，催化冠瘿碱合成。关的酶，催化冠瘿碱合成。款猪逛团雕直捎乎狂澜侦烙化怂潍网灿妄萤段臃系茬兴茬清绅献廊农奔桑第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件荧光素酶基因荧光素酶基因荧光素酶基因荧光素酶基因( (lucluc) )的检测的检测的检测的检测 自自自自2020世纪世纪世纪世纪6060年代以来，人们陆续发现了多种结构不同的年代以来，人们陆续发现了多种结构
137、不同的年代以来，人们陆续发现了多种结构不同的年代以来，人们陆续发现了多种结构不同的荧光素酶。它们可以催化生物自身发光反应。目前研究荧光素酶。它们可以催化生物自身发光反应。目前研究荧光素酶。它们可以催化生物自身发光反应。目前研究荧光素酶。它们可以催化生物自身发光反应。目前研究最多的是萤火虫及细菌产生的荧光素酶，各种荧光素的最多的是萤火虫及细菌产生的荧光素酶，各种荧光素的最多的是萤火虫及细菌产生的荧光素酶，各种荧光素的最多的是萤火虫及细菌产生的荧光素酶，各种荧光素的化学结构有一定差异，甚至完全不同。萤火虫荧光素酶化学结构有一定差异，甚至完全不同。萤火虫荧光素酶化学结构有一定差异，甚至完全不同。萤火
138、虫荧光素酶化学结构有一定差异，甚至完全不同。萤火虫荧光素酶催化的底物是催化的底物是催化的底物是催化的底物是8-8-羟基喹啉类，在镁离子、三磷酸腺苷及羟基喹啉类，在镁离子、三磷酸腺苷及羟基喹啉类，在镁离子、三磷酸腺苷及羟基喹啉类，在镁离子、三磷酸腺苷及氧化作用下，酶使底物氧化脱羧，生成激活态的氧化荧氧化作用下，酶使底物氧化脱羧，生成激活态的氧化荧氧化作用下，酶使底物氧化脱羧，生成激活态的氧化荧氧化作用下，酶使底物氧化脱羧，生成激活态的氧化荧光素，发射光子后转变成常态的氧化荧光素，反应中化光素，发射光子后转变成常态的氧化荧光素，反应中化光素，发射光子后转变成常态的氧化荧光素，反应中化光素，发射光子
139、后转变成常态的氧化荧光素，反应中化学能转变成光能。而细菌荧光素酶以脂肪为底物，需要学能转变成光能。而细菌荧光素酶以脂肪为底物，需要学能转变成光能。而细菌荧光素酶以脂肪为底物，需要学能转变成光能。而细菌荧光素酶以脂肪为底物，需要还原型的黄素核甘酸及氧参与，使脂肪醛氧化为脂肪酸，还原型的黄素核甘酸及氧参与，使脂肪醛氧化为脂肪酸，还原型的黄素核甘酸及氧参与，使脂肪醛氧化为脂肪酸，还原型的黄素核甘酸及氧参与，使脂肪醛氧化为脂肪酸，同时放出光子。同时放出光子。同时放出光子。同时放出光子。 储传匣敖锁泪俺糜痉傀蘑坏桶翘屁沦如搐赦赎突便联拼政完暂莫挑聚陶挖第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第1
140、0章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件其他标记基因或筛选方法其他标记基因或筛选方法 除了以上各种标记基因之外有人还报道了其他一些安全的筛选标记或思路。除了以上各种标记基因之外有人还报道了其他一些安全的筛选标记或思路。除了以上各种标记基因之外有人还报道了其他一些安全的筛选标记或思路。除了以上各种标记基因之外有人还报道了其他一些安全的筛选标记或思路。 生物合成基因生物合成基因生物合成基因生物合成基因 利用生物合成基因作为筛选标记基因，可提高安全性。如某些支链氨基利用生物合成基因作为筛选标记基因，可提高安全性。如某些支链氨基利用生物合成基因作为筛选标记基因，可提高安全性。如某些支链氨基利用生物
141、合成基因作为筛选标记基因，可提高安全性。如某些支链氨基酸酸酸酸( (赖氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸赖氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸赖氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸赖氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸) )的合成都要经过天冬氨酸的合的合成都要经过天冬氨酸的合的合成都要经过天冬氨酸的合的合成都要经过天冬氨酸的合成途径。其中赖氨酸是由天冬氨酸激酶和二羟基吡啶二羧基合酶催化合成成途径。其中赖氨酸是由天冬氨酸激酶和二羟基吡啶二羧基合酶催化合成成途径。其中赖氨酸是由天冬氨酸激酶和二羟基吡啶二羧基合酶催化合成成途径。其中赖氨酸是由天冬氨酸激酶和二羟基吡啶二羧基合酶催化合成的，两种酶都受赖氨酸的反馈抑制
142、。细菌来源的这两种酶由于对赖氨酸不的，两种酶都受赖氨酸的反馈抑制。细菌来源的这两种酶由于对赖氨酸不的，两种酶都受赖氨酸的反馈抑制。细菌来源的这两种酶由于对赖氨酸不的，两种酶都受赖氨酸的反馈抑制。细菌来源的这两种酶由于对赖氨酸不敏感，因此可作为植物转化的筛选标记，在含赖氨酸的培养基中转基因植敏感，因此可作为植物转化的筛选标记，在含赖氨酸的培养基中转基因植敏感，因此可作为植物转化的筛选标记，在含赖氨酸的培养基中转基因植敏感，因此可作为植物转化的筛选标记，在含赖氨酸的培养基中转基因植株能够存活，而非转基因植株则因死亡而被淘汰。株能够存活，而非转基因植株则因死亡而被淘汰。株能够存活，而非转基因植株则因
143、死亡而被淘汰。株能够存活，而非转基因植株则因死亡而被淘汰。 筛选标记基因的失活筛选标记基因的失活筛选标记基因的失活筛选标记基因的失活 为了减少抗性标记基因产物带来的不安全性，一些研究者还采用反义为了减少抗性标记基因产物带来的不安全性，一些研究者还采用反义为了减少抗性标记基因产物带来的不安全性，一些研究者还采用反义为了减少抗性标记基因产物带来的不安全性，一些研究者还采用反义RNARNA基因、核糖裂解酶基因基因、核糖裂解酶基因基因、核糖裂解酶基因基因、核糖裂解酶基因(ribozyrnes)(ribozyrnes)或采用抗体基因等策略使筛选标或采用抗体基因等策略使筛选标或采用抗体基因等策略使筛选标或
144、采用抗体基因等策略使筛选标记基因或基因产物失活。但这些方法的缺点是没有去除筛选标记基因，仍记基因或基因产物失活。但这些方法的缺点是没有去除筛选标记基因，仍记基因或基因产物失活。但这些方法的缺点是没有去除筛选标记基因，仍记基因或基因产物失活。但这些方法的缺点是没有去除筛选标记基因，仍存在基因传播的可能性。存在基因传播的可能性。存在基因传播的可能性。存在基因传播的可能性。 正向筛选标记基因的使用正向筛选标记基因的使用正向筛选标记基因的使用正向筛选标记基因的使用 所谓正向筛选所谓正向筛选所谓正向筛选所谓正向筛选(positiveselection)(positiveselection)，是相对于负向
145、筛选，是相对于负向筛选，是相对于负向筛选，是相对于负向筛选(negative(negativeselection,selection,即在筛选培养基上，转基因细胞能够存活，而非转基因细胞则即在筛选培养基上，转基因细胞能够存活，而非转基因细胞则即在筛选培养基上，转基因细胞能够存活，而非转基因细胞则即在筛选培养基上，转基因细胞能够存活，而非转基因细胞则被杀死被杀死被杀死被杀死) )而言的而言的而言的而言的; ;这种筛选方法有利于转基因细胞的生长及再生，而非转基这种筛选方法有利于转基因细胞的生长及再生，而非转基这种筛选方法有利于转基因细胞的生长及再生，而非转基这种筛选方法有利于转基因细胞的生长及再生
146、，而非转基因细胞只受到饥饿抑制而非被杀死。因此，这种筛选策略即命名为正向筛因细胞只受到饥饿抑制而非被杀死。因此，这种筛选策略即命名为正向筛因细胞只受到饥饿抑制而非被杀死。因此，这种筛选策略即命名为正向筛因细胞只受到饥饿抑制而非被杀死。因此，这种筛选策略即命名为正向筛选，包括以下几种基因：异戊烯基转移酶基因选，包括以下几种基因：异戊烯基转移酶基因选，包括以下几种基因：异戊烯基转移酶基因选，包括以下几种基因：异戊烯基转移酶基因(isopentenyltransferase(isopentenyltransferasegene,ipt)gene,ipt)，木糖异构酶基因，木糖异构酶基因，木糖异构酶基
147、因，木糖异构酶基因(xyloseisomerasegene,xylA)(xyloseisomerasegene,xylA)，磷酸甘露糖，磷酸甘露糖，磷酸甘露糖，磷酸甘露糖异构酶基因异构酶基因异构酶基因异构酶基因(phosphomannoseisomerasegene,pmi)(phosphomannoseisomerasegene,pmi)和大肠杆菌和大肠杆菌和大肠杆菌和大肠杆菌-葡萄糖苷葡萄糖苷葡萄糖苷葡萄糖苷酸酶基因酸酶基因酸酶基因酸酶基因(-glucuronidasegene,gus)(-glucuronidasegene,gus)。 马澈乘舆琴悍渍陷让胖竭他埂艰饯脖湃观盎次川附亢喘村傲
148、北红船癌淡皆第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件三、目的基因及其表达的分子鉴定三、目的基因及其表达的分子鉴定SouthernSouthern法与法与法与法与PCRPCR法检测外源基因的整合法检测外源基因的整合法检测外源基因的整合法检测外源基因的整合NouthernNouthern与与与与RT-PCRRT-PCR检测外源基因的表达检测外源基因的表达检测外源基因的表达检测外源基因的表达WesternWestern杂交检测外源基因表达蛋白的生成杂交检测外源基因表达蛋白的生成杂交检测外源基因表达蛋白的生成杂交检测外源基因表达蛋白的生成农陶景瓤
149、攻潞屡驱影寿颁德等悯孩禁娃霞普哮瘁除獭芥钮更面捻樟励输捕第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第七节第七节 植物基因工程应用举例植物基因工程应用举例 一、植物基因工程中的目的基因一、植物基因工程中的目的基因一、植物基因工程中的目的基因一、植物基因工程中的目的基因 植物基因工程中的目的基因大致可分以下几类：植物基因工程中的目的基因大致可分以下几类：植物基因工程中的目的基因大致可分以下几类：植物基因工程中的目的基因大致可分以下几类： (1)(1)抗植物病虫害基因抗植物病虫害基因抗植物病虫害基因抗植物病虫害基因 (2)(2)抗非生物胁迫、改良
150、作物产品质量的基因抗非生物胁迫、改良作物产品质量的基因抗非生物胁迫、改良作物产品质量的基因抗非生物胁迫、改良作物产品质量的基因 (3)(3)改变植物其他性状的基因改变植物其他性状的基因改变植物其他性状的基因改变植物其他性状的基因 (4)(4)植物医药基因植物医药基因植物医药基因植物医药基因 绦澎燃揽垮美劝十宠镜新谩蝶径雕号闰捍糜捣婶晴共烽撕仰抉谅耙瘦粘酚第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件二、植物基因工程应用举例二、植物基因工程应用举例二、植物基因工程应用举例二、植物基因工程应用举例 基因工程食品基因工程食品基因工程食品基因工程食品基
151、因工程食品即转基因食品（基因工程食品即转基因食品（基因工程食品即转基因食品（基因工程食品即转基因食品（transgenicfoodtransgenicfood或或或或geneticallymodifiedfoods,GMFsgeneticallymodifiedfoods,GMFs），美国），美国），美国），美国食品药品管理局（食品药品管理局（食品药品管理局（食品药品管理局（FDAFDA）使用生物工程食品）使用生物工程食品）使用生物工程食品）使用生物工程食品（bioengineeredfoodsbioengineeredfoods）一词，欧洲使用）一词，欧洲使用）一词，欧洲使用）一词，欧洲使用
152、“ “新新新新型食品型食品型食品型食品” ”（novelfoodsnovelfoods）一词把转基因食品包）一词把转基因食品包）一词把转基因食品包）一词把转基因食品包括在内。例如，随着人民生活水平的不断提高及括在内。例如，随着人民生活水平的不断提高及括在内。例如，随着人民生活水平的不断提高及括在内。例如，随着人民生活水平的不断提高及大米对外贸易量的增加，稻米品质的改良日益引大米对外贸易量的增加，稻米品质的改良日益引大米对外贸易量的增加，稻米品质的改良日益引大米对外贸易量的增加，稻米品质的改良日益引起人们的关注。稻米品质主要由碾磨品质、外观起人们的关注。稻米品质主要由碾磨品质、外观起人们的关注。
153、稻米品质主要由碾磨品质、外观起人们的关注。稻米品质主要由碾磨品质、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质所组成。品质、蒸煮食味品质和营养品质所组成。品质、蒸煮食味品质和营养品质所组成。品质、蒸煮食味品质和营养品质所组成。陋惕允视涩趋捂晰献膨傲遍刘氟蚁忌胎化律腋染环盒呛武颐示努产肌逛十第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件2009年年10月，中国农业部批准了两种转月，中国农业部批准了两种转基因水稻和一种转基因玉米的安全证书，基因水稻和一种转基因玉米的安全证书，中国成为世界上首个批准主粮转基因种中国成为世界上首个批准主粮转基因种植的国家。农业部批
154、准了的转基因植酸植的国家。农业部批准了的转基因植酸酶玉米这个品种，由中国农业科学院生酶玉米这个品种，由中国农业科学院生物技术研究所范云六院士所带领的团队物技术研究所范云六院士所带领的团队完成。该品种不抗虫，不抗病。完成。该品种不抗虫，不抗病。“植酸植酸酶玉米酶玉米”主要是提高玉米产量主要是提高玉米产量,能令生猪能令生猪消化更多的磷，从而减少来自动物粪便消化更多的磷，从而减少来自动物粪便的污染的污染,实现了以环保、节能的农业生产实现了以环保、节能的农业生产方式生产方式生产“绿色磷绿色磷”的梦想。的梦想。囤惑孙苦伸纤格掺漆士揖残呜缉籽荐噪碾琅好酷斋渭滤遣箔鳃诊烹传募酞第10章植物基因工程基因工程原
155、理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件研究成果研究成果在玉米自交系改良中，国在玉米自交系改良中，国内外学者利用花粉管通技内外学者利用花粉管通技术获得的品种有术获得的品种有30多个。多个。1986年年Ohta在美国科学在美国科学道技术取得了大量有价值道技术取得了大量有价值的成果，据统计，每年利的成果，据统计，每年利用此院报上报道应用外源用此院报上报道应用外源DNA与玉米花粉混合授粉，与玉米花粉混合授粉，得到得到F0转化率高达转化率高达10的的胚乳基因转移。胚乳基因转移。抿派交冒良詹窥屯凋碾貌畸裔官函药纂弱危醇唆炭扮仑曹州熙冉浦戚斌雍第10章植物基因工程基因工程原理与技
156、术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件研究者还在玉米自交系研究者还在玉米自交系抗逆性上取得一定成果，抗逆性上取得一定成果，例如丁群星等研究发现例如丁群星等研究发现玉米矮花叶病毒玉米矮花叶病毒(MDMV)B株外壳蛋白在株外壳蛋白在转基因植株中表现出对转基因植株中表现出对MDMV的抗性；张永胜的抗性；张永胜等人还研究了将抗旱耐等人还研究了将抗旱耐盐基因以及抗叶斑病基盐基因以及抗叶斑病基因导入玉米自交系中，因导入玉米自交系中，并获得了初步成功并获得了初步成功.榴酚斤太蔚蹿命肢罐跑返绩咕讲峦喉浊赢器旱则诱淆奄忍琅焦车奴迹囊驶第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章
157、植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件转基因技术用于玉米转基因技术用于玉米品质改良品质改良赖氨酸是玉米蛋白质中限制赖氨酸是玉米蛋白质中限制性氨基酸，含量高低直接关系到性氨基酸，含量高低直接关系到玉米的营养价值。孙学辉等通过玉米的营养价值。孙学辉等通过基因工程提高了玉米氨基酸的含基因工程提高了玉米氨基酸的含量量;Hoods等通过转基因玉米生等通过转基因玉米生产鸡蛋抗生素蛋白，并已进入商产鸡蛋抗生素蛋白，并已进入商业化生产；业化生产；孙学辉等采用育成孙学辉等采用育成18个转基个转基因玉米自交系因玉米自交系,蛋白质含量达到蛋白质含量达到13.2%17.2,赖氨酸含量达到赖氨酸含量达到0.38%0.
158、46，解决了赖氨酸和，解决了赖氨酸和蛋白质不能同时提高的难题。蛋白质不能同时提高的难题。旨去稠平靠叹借桓缅驱豺缅洁鞘榷膛岗切鹃碾垣住抨与薛砰诌俯恤糖斧吮第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件褂邑菲浇肃固恼孔刻槐八铸谍卖纹匠沽魔渝勺肖蔓鞘蹈鹤迹懒茧契麓仗萍第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件玉米谷氨酰胺转胺酶基因的克隆及原核表达东北农业大学从玉米嫩叶中提取总东北农业大学从玉米嫩叶中提取总东北农业大学从玉米嫩叶中提取总东北农业大学从玉米嫩叶中提取总RNARNA，通过，通过，通过，通
159、过RT-PCRRT-PCR的方法扩增出玉米谷氨酰胺转胺酶的方法扩增出玉米谷氨酰胺转胺酶的方法扩增出玉米谷氨酰胺转胺酶的方法扩增出玉米谷氨酰胺转胺酶(TGase)(TGase)全长基因，全长基因，全长基因，全长基因，回收目的片段并测序，该基因编码区全长回收目的片段并测序，该基因编码区全长回收目的片段并测序，该基因编码区全长回收目的片段并测序，该基因编码区全长1605bp1605bp，编，编，编，编码码码码535535个氨基酸残基，分子量为个氨基酸残基，分子量为个氨基酸残基，分子量为个氨基酸残基，分子量为60.9kD60.9kD，与，与，与，与GenBankGenBank( (登录号：登录号：登录
160、号：登录号：AJ421525)AJ421525)上已发表的序列同源性为上已发表的序列同源性为上已发表的序列同源性为上已发表的序列同源性为100%100%。按正确的阅读框架将玉米按正确的阅读框架将玉米按正确的阅读框架将玉米按正确的阅读框架将玉米TGaseTGase基因片段定向克隆到表基因片段定向克隆到表基因片段定向克隆到表基因片段定向克隆到表达载体达载体达载体达载体pET-28apET-28a上，将重组质粒转化到大肠杆菌上，将重组质粒转化到大肠杆菌上，将重组质粒转化到大肠杆菌上，将重组质粒转化到大肠杆菌Rosetta(DE3)Rosetta(DE3)菌株，菌株，菌株，菌株，mmol/LIPTGm
161、mol/LIPTG诱导融合蛋白表达，诱导融合蛋白表达，诱导融合蛋白表达，诱导融合蛋白表达，经凝胶分析软件测得蛋白表达量约占总蛋白的经凝胶分析软件测得蛋白表达量约占总蛋白的经凝胶分析软件测得蛋白表达量约占总蛋白的经凝胶分析软件测得蛋白表达量约占总蛋白的15%15%，以，以，以，以His-TagHis-Tag抗体作为一抗，采用抗体作为一抗，采用抗体作为一抗，采用抗体作为一抗，采用Western-blotWestern-blot方法检测目方法检测目方法检测目方法检测目的蛋白，结果证明所表达的特异蛋白是带有的蛋白，结果证明所表达的特异蛋白是带有的蛋白，结果证明所表达的特异蛋白是带有的蛋白，结果证明所表
162、达的特异蛋白是带有His-TagHis-Tag的的的的重组融合蛋白，利用重组融合蛋白，利用重组融合蛋白，利用重组融合蛋白，利用Ni2+-NTANi2+-NTA琼脂糖树脂亲和层析柱琼脂糖树脂亲和层析柱琼脂糖树脂亲和层析柱琼脂糖树脂亲和层析柱纯化目的蛋白，纯化目的蛋白，纯化目的蛋白，纯化目的蛋白，SDS-PAGESDS-PAGE鉴定为单一条带，测得纯化鉴定为单一条带，测得纯化鉴定为单一条带，测得纯化鉴定为单一条带，测得纯化后的后的后的后的TGaseTGase酶活力达到酶活力达到酶活力达到酶活力达到16U/mg16U/mg。瓤翠堕鱼鸽躇油吩享日所劣啃送搏齐理康时圈奉瓢呛噶税汕沫冕又歼城湿第10章植物
163、基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件褂邑菲浇肃固恼孔刻槐八铸谍卖纹匠沽魔渝勺肖蔓鞘蹈鹤迹懒茧契麓仗萍第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件玉米淀粉分支酶玉米淀粉分支酶sbe2a基因反义载体基因反义载体的构建及其转基因初步研究的构建及其转基因初步研究 我国现阶段种植的玉米品种中直链淀粉含量很低我国现阶段种植的玉米品种中直链淀粉含量很低我国现阶段种植的玉米品种中直链淀粉含量很低我国现阶段种植的玉米品种中直链淀粉含量很低, ,仅占总仅占总仅占总仅占总淀粉含量的淀粉含量的淀粉含量的淀粉含量的25%
164、25%左右。左右。左右。左右。淀粉分支酶是淀粉生物合成过程中的一个关键酶淀粉分支酶是淀粉生物合成过程中的一个关键酶淀粉分支酶是淀粉生物合成过程中的一个关键酶淀粉分支酶是淀粉生物合成过程中的一个关键酶, ,它催化它催化它催化它催化葡萄糖以葡萄糖以葡萄糖以葡萄糖以-1,6-1,6键连接键连接键连接键连接, ,形成分支结构形成分支结构形成分支结构形成分支结构. .反义反义反义反义RNARNA(antisenseRNA,asRNA)(antisenseRNA,asRNA)技术技术技术技术, ,调控淀粉分支酶基因的调控淀粉分支酶基因的调控淀粉分支酶基因的调控淀粉分支酶基因的表达表达表达表达, ,以期提高
165、玉米中直链淀粉的含量以期提高玉米中直链淀粉的含量以期提高玉米中直链淀粉的含量以期提高玉米中直链淀粉的含量. .吉林农业大学应用吉林农业大学应用吉林农业大学应用吉林农业大学应用PCRPCR技术克隆了玉米淀粉分支酶技术克隆了玉米淀粉分支酶技术克隆了玉米淀粉分支酶技术克隆了玉米淀粉分支酶be2abe2a基因片段基因片段基因片段基因片段, ,并将其克隆到并将其克隆到并将其克隆到并将其克隆到pMD18-TpMD18-T载体载体载体载体, ,对重组子进行对重组子进行对重组子进行对重组子进行PCRPCR检测和限制性内切酶分析检测和限制性内切酶分析检测和限制性内切酶分析检测和限制性内切酶分析, ,并进行序列比
166、对。结果表并进行序列比对。结果表并进行序列比对。结果表并进行序列比对。结果表明明明明: :克隆片段长度为克隆片段长度为克隆片段长度为克隆片段长度为562bp562bp。将该基因反向插入到。将该基因反向插入到。将该基因反向插入到。将该基因反向插入到pWGLLpWGLL载体载体载体载体Actin-proActin-pro启动子下游启动子下游启动子下游启动子下游, ,构建高效反义表达载构建高效反义表达载构建高效反义表达载构建高效反义表达载体体体体, ,通过花粉管通道法将其导入玉米自交系通过花粉管通道法将其导入玉米自交系通过花粉管通道法将其导入玉米自交系通过花粉管通道法将其导入玉米自交系“ “铁铁铁铁
167、7922”,7922”,经经经经PCRPCR检测初步证明外源基因已整合到玉米基因组中。检测初步证明外源基因已整合到玉米基因组中。检测初步证明外源基因已整合到玉米基因组中。检测初步证明外源基因已整合到玉米基因组中。富魔滁迂氛狂炕斋宦萧掳患姐将寅珠端站铜轰护跟诬稼却惧砷丧锥湍书头第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件褂邑菲浇肃固恼孔刻槐八铸谍卖纹匠沽魔渝勺肖蔓鞘蹈鹤迹懒茧契麓仗萍第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件德国育出新型转基因玉米可引虫杀虫德国科学家培育出一种转基因德国科学家
168、培育出一种转基因德国科学家培育出一种转基因德国科学家培育出一种转基因玉米，它可以通过释放一种吸引线玉米，它可以通过释放一种吸引线玉米，它可以通过释放一种吸引线玉米，它可以通过释放一种吸引线虫的化学信号虫的化学信号虫的化学信号虫的化学信号( (一种来自牛至的一种来自牛至的一种来自牛至的一种来自牛至的(E)-(E)-石竹烯石竹烯石竹烯石竹烯(EG(EG，这是一种能吸引线，这是一种能吸引线，这是一种能吸引线，这是一种能吸引线虫的化学物质虫的化学物质虫的化学物质虫的化学物质) )合成基因合成基因合成基因合成基因) )从而抵抗从而抵抗从而抵抗从而抵抗破坏性的根虫虫害，而线虫正是甲破坏性的根虫虫害，而线虫
169、正是甲破坏性的根虫虫害，而线虫正是甲破坏性的根虫虫害，而线虫正是甲虫幼虫的天敌。虫幼虫的天敌。虫幼虫的天敌。虫幼虫的天敌。勤索杰景肠巧掷赔冷棉欠灯恤佳矿惭键井张积汛芍冻侈胎佐哗柿禄呈捡蔚第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件褂邑菲浇肃固恼孔刻槐八铸谍卖纹匠沽魔渝勺肖蔓鞘蹈鹤迹懒茧契麓仗萍第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件转基因玉米转基因玉米MON88017旁旁侧序列分析及定性侧序列分析及定性PCR检测检测山东省农业科学院植物保护研究所采用基因山东省农业科学院植物保护研究所采用
170、基因山东省农业科学院植物保护研究所采用基因山东省农业科学院植物保护研究所采用基因组步移法和巢式组步移法和巢式组步移法和巢式组步移法和巢式PCRPCR方法研究转基因玉米方法研究转基因玉米方法研究转基因玉米方法研究转基因玉米MON88017MON88017外源基因插入位点旁侧序列特外源基因插入位点旁侧序列特外源基因插入位点旁侧序列特外源基因插入位点旁侧序列特征征征征, ,获得了外源基因插入位点的左边界旁侧获得了外源基因插入位点的左边界旁侧获得了外源基因插入位点的左边界旁侧获得了外源基因插入位点的左边界旁侧序列序列序列序列504bp,504bp,包括包括包括包括336bp336bp的插入载体序列和的
171、插入载体序列和的插入载体序列和的插入载体序列和68bp68bp的玉米基因组序列。根据此旁侧序列的玉米基因组序列。根据此旁侧序列的玉米基因组序列。根据此旁侧序列的玉米基因组序列。根据此旁侧序列, ,设计设计设计设计MON88017MON88017转化事件特异性引物并进转化事件特异性引物并进转化事件特异性引物并进转化事件特异性引物并进行定性行定性行定性行定性PCRPCR扩增扩增扩增扩增, ,扩增片段为扩增片段为扩增片段为扩增片段为446bp,446bp,建立了建立了建立了建立了转基因玉米转基因玉米转基因玉米转基因玉米MON88017MON88017转化体特异性检测方转化体特异性检测方转化体特异性检
172、测方转化体特异性检测方法。该方法特异性强、灵敏度高法。该方法特异性强、灵敏度高法。该方法特异性强、灵敏度高法。该方法特异性强、灵敏度高(0.1%),(0.1%),为为为为转基因玉米品种转基因玉米品种转基因玉米品种转基因玉米品种MON88017MON88017进出口检测和进出口检测和进出口检测和进出口检测和标识检测提供了技术基础。标识检测提供了技术基础。标识检测提供了技术基础。标识检测提供了技术基础。专迭峙微料心戎管线辛迎沟迹蔬伙她燎签铂司畸藐缓王碧奢鄙今痒戍泰腾第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件褂邑菲浇肃固恼孔刻槐八铸谍卖纹匠沽魔渝
173、勺肖蔓鞘蹈鹤迹懒茧契麓仗萍第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件转基因水果“ “转基因水果转基因水果转基因水果转基因水果” ”将成口服疫苗将成口服疫苗将成口服疫苗将成口服疫苗. .注射注射注射注射疫苗往往会在儿童和部分成年人身上疫苗往往会在儿童和部分成年人身上疫苗往往会在儿童和部分成年人身上疫苗往往会在儿童和部分成年人身上引起痛苦，此外，一些疫苗保存需要引起痛苦，此外，一些疫苗保存需要引起痛苦，此外，一些疫苗保存需要引起痛苦，此外，一些疫苗保存需要冷冻，而一些边远地区既没有电，也冷冻，而一些边远地区既没有电，也冷冻，而一些边远地区既没有
174、电，也冷冻，而一些边远地区既没有电，也没有制冷设备，从而导致难以推行疫没有制冷设备，从而导致难以推行疫没有制冷设备，从而导致难以推行疫没有制冷设备，从而导致难以推行疫苗普及接种。现在这种情况有可能在苗普及接种。现在这种情况有可能在苗普及接种。现在这种情况有可能在苗普及接种。现在这种情况有可能在未来未来未来未来1010年内成为历史。李家洋院士透年内成为历史。李家洋院士透年内成为历史。李家洋院士透年内成为历史。李家洋院士透露，目前，世界上有上百名科学家正露，目前，世界上有上百名科学家正露，目前，世界上有上百名科学家正露，目前，世界上有上百名科学家正在寻求开发口服疫苗，他们正在努力在寻求开发口服疫苗
175、，他们正在努力在寻求开发口服疫苗，他们正在努力在寻求开发口服疫苗，他们正在努力获得某种可人工控制的水果或蔬菜，获得某种可人工控制的水果或蔬菜，获得某种可人工控制的水果或蔬菜，获得某种可人工控制的水果或蔬菜，人们在服用这些水果或蔬菜后，会对人们在服用这些水果或蔬菜后，会对人们在服用这些水果或蔬菜后，会对人们在服用这些水果或蔬菜后，会对某种病毒或特定的病菌产生抵抗力。某种病毒或特定的病菌产生抵抗力。某种病毒或特定的病菌产生抵抗力。某种病毒或特定的病菌产生抵抗力。目前正在研究的口服疫苗包括乙肝、目前正在研究的口服疫苗包括乙肝、目前正在研究的口服疫苗包括乙肝、目前正在研究的口服疫苗包括乙肝、狂犬病、结
176、核病的疫苗等。狂犬病、结核病的疫苗等。狂犬病、结核病的疫苗等。狂犬病、结核病的疫苗等。李家洋院士说，国际上非常有名的李家洋院士说，国际上非常有名的李家洋院士说，国际上非常有名的李家洋院士说，国际上非常有名的“ “金米金米金米金米” ”就是个典型的例子，这种大米就是个典型的例子，这种大米就是个典型的例子，这种大米就是个典型的例子，这种大米里面有维生素里面有维生素里面有维生素里面有维生素A A。蓄粘篆七淄缠伤榨魂阮筏政冲巩骆浅刽质接增札试科钙字声迈离御春由贩第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件褂邑菲浇肃固恼孔刻槐八铸谍卖纹匠沽魔渝勺肖蔓鞘
177、蹈鹤迹懒茧契麓仗萍第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件草莓转基因研究进展草莓是一种经济价值较高的多年生草本植物草莓是一种经济价值较高的多年生草本植物草莓是一种经济价值较高的多年生草本植物草莓是一种经济价值较高的多年生草本植物, ,栽培面栽培面栽培面栽培面积和产量仅次于葡萄的第二大浆果。草莓是继核桃、积和产量仅次于葡萄的第二大浆果。草莓是继核桃、积和产量仅次于葡萄的第二大浆果。草莓是继核桃、积和产量仅次于葡萄的第二大浆果。草莓是继核桃、苹果之后苹果之后苹果之后苹果之后, ,第第第第3 3个获得转基因植株的果树个获得转基因植株的果树个获得
178、转基因植株的果树个获得转基因植株的果树, ,从已有研究从已有研究从已有研究从已有研究结果看结果看结果看结果看, ,进展较为迅速进展较为迅速进展较为迅速进展较为迅速, ,目前已经获得目前已经获得目前已经获得目前已经获得了抗病、抗虫、了抗病、抗虫、了抗病、抗虫、了抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂和品质改良等抗逆、抗除草剂和品质改良等抗逆、抗除草剂和品质改良等抗逆、抗除草剂和品质改良等方面的转基因植株方面的转基因植株方面的转基因植株方面的转基因植株。抗虫害转基因研究抗虫害转基因研究目前在草莓中应用的抗虫基因主要豇豆胰蛋白酶抑目前在草莓中应用的抗虫基因主要豇豆胰蛋白酶抑制剂基因制剂基因(CpTi)。1992
179、年年,James等首先开展了草莓抗虫转基因研等首先开展了草莓抗虫转基因研究究,他们将与几种鳞翅目和鞘翅目害虫抗性有关的他们将与几种鳞翅目和鞘翅目害虫抗性有关的CpTi基因转入草莓品种基因转入草莓品种“Raoella”中中,获得了转基获得了转基因因植株。藤象甲幼虫饲喂试验结果表明植株。藤象甲幼虫饲喂试验结果表明,在转基因植株在转基因植株上幼虫的成活率为上幼虫的成活率为80%90%。接着。接着,Graham等将等将CpTi基因导入草莓基因导入草莓,在温室中对其进行生物学检测在温室中对其进行生物学检测表明转化植株在第三年仍能有效的减少大田中藤象表明转化植株在第三年仍能有效的减少大田中藤象甲及其虫蛹造
180、成的损失甲及其虫蛹造成的损失,与对照相比与对照相比,转基因草莓的转基因草莓的生长明显得到改进生长明显得到改进,藤象甲的数量大大减少。藤象甲的数量大大减少。责髓孟惕毅源颗柔鸟厄侈屠卤婆儡巴锨梢趟韵郁茶状佬饺韦嚎陡绰痪绽椒第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件RIP和和TCS双价转基因草莓抗草莓镶脉病毒鉴定双价转基因草莓抗草莓镶脉病毒鉴定东北农业大学园艺学院东北农业大学园艺学院2008年用小叶嫁接法对农杆菌转化年用小叶嫁接法对农杆菌转化RIP(核核糖体失活蛋白糖体失活蛋白Ribosome-inactivatingprtein)和和TCS(天
181、花粉蛋白天花粉蛋白Trichosanthin,是核糖体失活蛋白的一种是核糖体失活蛋白的一种,它是中草药天花粉的有效成分它是中草药天花粉的有效成分,天花粉蛋白不但在医学方面有很重要天花粉蛋白不但在医学方面有很重要的价值的价值,而且与植物的防御反应相关而且与植物的防御反应相关,它对病毒、真菌和昆虫有直接它对病毒、真菌和昆虫有直接或间接的抑制和杀灭作用。或间接的抑制和杀灭作用。)双价抗病毒基因所获得的草莓品种森嘎双价抗病毒基因所获得的草莓品种森嘎拉拉和戈雷拉转基因植株接种草莓镶脉病毒和戈雷拉转基因植株接种草莓镶脉病毒,采用采用PCR方法检测嫁接成活后的转基因方法检测嫁接成活后的转基因草莓苗草草莓苗草
182、莓镶脉病毒。结果表明莓镶脉病毒。结果表明:这这2个品种的转个品种的转基因植株均有部分植株未扩增出草莓镶基因植株均有部分植株未扩增出草莓镶脉病毒特异条带脉病毒特异条带,说明转入的外源基说明转入的外源基怂傈桐爪者撞屈靖韦猖狱诽号懒敦普棚惨惺畏菱弛菌石抓契毫惧胡搪溯勇第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件草莓annfaf基因反义融合表达载体构建及转基因植株的获得 大连理工大学生物工程学院大连理工大学生物工程学院大连理工大学生物工程学院大连理工大学生物工程学院20062006年建立研究草莓果实膜年建立研究草莓果实膜年建立研究草莓果实膜年建立研究
183、草莓果实膜联蛋白基因联蛋白基因联蛋白基因联蛋白基因annfafannfaf功能体系。利用反义基因技术将从草功能体系。利用反义基因技术将从草功能体系。利用反义基因技术将从草功能体系。利用反义基因技术将从草莓成熟果实中分离克隆的莓成熟果实中分离克隆的莓成熟果实中分离克隆的莓成熟果实中分离克隆的annfafannfaf基因定向克隆至植物中基因定向克隆至植物中基因定向克隆至植物中基因定向克隆至植物中间表达载体间表达载体间表达载体间表达载体pROKpROK，构建了，构建了，构建了，构建了annfafannfaf反义融合基因植物反义融合基因植物反义融合基因植物反义融合基因植物表达载体表达载体表达载体表达载
184、体pRRJ4pRRJ4，通过根癌农杆菌，通过根癌农杆菌，通过根癌农杆菌，通过根癌农杆菌EHA105EHA105将其导入草将其导入草将其导入草将其导入草莓基因组。对获得的抗性植株进行莓基因组。对获得的抗性植株进行莓基因组。对获得的抗性植株进行莓基因组。对获得的抗性植株进行PCRPCR和和和和SouthernSouthern检测检测检测检测分析。表明该反义基因已整合到草莓基因组中。分析。表明该反义基因已整合到草莓基因组中。分析。表明该反义基因已整合到草莓基因组中。分析。表明该反义基因已整合到草莓基因组中。慈淑灶量活撇幼唇坦精鞭淮美吼颓齐墟镍祸拱嵌人习燕亚扇魂妓邓褐瀑球第10章植物基因工程基因工程原
185、理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件根癌农杆菌介导转褪黑素基因草莓的获得根癌农杆菌介导转褪黑素基因草莓的获得2009年陕西省生物技术重点实验室以草莓品种年陕西省生物技术重点实验室以草莓品种“早红早红”叶片叶片和叶柄为外植体和叶柄为外植体,通过根癌农杆菌介导法将褪黑素合成关键通过根癌农杆菌介导法将褪黑素合成关键酶酶N-乙酰转移酶乙酰转移酶(AANAT)和羟吲哚和羟吲哚-O-甲基转移酶甲基转移酶(HIOMT)基基因因AANAT和和HIOMT转入草莓基因组转入草莓基因组,并对获得的抗性植株进并对获得的抗性植株进行行PCR和和PCR-Southernblot检测分析检测分
186、析,结果表明外源基因已结果表明外源基因已经整合进草莓基因组中。经整合进草莓基因组中。RT-PCR分析证明外源基因已经在分析证明外源基因已经在转录水平表达。转录水平表达。鸿慨脖绊安捻憋谰觅捉檄蘑捆叙舌叁设罚毋沁款廓盒兰丙锄然超好挞刊读第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件 转基因花卉植物转基因花卉植物转基因花卉植物转基因花卉植物一家花卉公司的广告这样说道：一家花卉公司的广告这样说道：“你想拥有一束蓝色的月季吗？你想你想拥有一束蓝色的月季吗？你想订购一束长开不败的鲜花吗？你想要怎样的一束鲜花，只要你描绘订购一束长开不败的鲜花吗？你想要怎样的
187、一束鲜花，只要你描绘一下心中的形象，我们便能为你创造出你想的花卉一下心中的形象，我们便能为你创造出你想的花卉”大家听了大家听了或许会感到奇怪：月季怎么会有蓝色的？花儿怎可能长开不败？这或许会感到奇怪：月季怎么会有蓝色的？花儿怎可能长开不败？这是不是骗人公司？不，这是事实！这是一种运用新型的生物技术创是不是骗人公司？不，这是事实！这是一种运用新型的生物技术创造出来的一种转基因花。这种花不但有以上特性，还有许多奇妙的造出来的一种转基因花。这种花不但有以上特性，还有许多奇妙的性状，如果你想了解这五彩缤纷的花，就让我送你一束转基因花性状，如果你想了解这五彩缤纷的花，就让我送你一束转基因花携镐纶昧袒衡察
188、镍槛矾声吓陌逞打棒僧阔惑携寡誓拆补聊丝判捏款芳狞桂第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件花色是给人们的第一印象，人们看花，首先是观花色。花色是给人们的第一印象，人们看花，首先是观花色。花花色色丰丰富富多多彩彩是是转转基基因因花花卉卉的的一一个个重重要要特特征征。现现在在人人们们已已经经能能够够通通过过转转基基因因技技术术任任意意改改变变和和调调整整花花的的颜颜色色。湖湖北北大大学学生生物物科科学学院院“特特异异花花卉卉克克隆隆与与基基因因工工程程创创新新”科科研研课课题题，最最近近取取得得重重大大进进展展。他他们们通通过过研研究究发发现
189、现，只只要要通通过过基基因因工工程程技技术术破破译译出出花花的的色色素素基基因因，将将花花色色基基因因和和可可调调节节基基因因克克隆隆出出来来，导导入入所所需需培培育育的的花花卉卉里里面面，就就可可以以培培育育出出特特异异花花卉卉，形形成成一一花花多多色色甚甚至至是是“七七色色花花”。现现在在选选育育成成功功的的情情侣侣夜夜来来香香、大大丽丽菊菊、蝴蝴蝶蝶兰兰、桃桃花花等等特特异异花花，开开出出了了2种种至至3种种颜颜色色、条条纹纹状状与与星星点点状状组组合合的的花花朵朵，其其观观赏赏性性是是普普通通花花难难以以比比拟拟的的。目目前前，课课题题组组正正利利用用已已发发现现的的名名贵贵花花卉卉变
190、变异异体体现现象象，把把郁郁金金香香、洋洋牡牡丹丹、兰兰花花、剑剑兰兰等等世世界界10种种名名贵贵花花卉卉和和中中国国10大大名名花花变变成成特特异异花花卉卉，同同时时研研究究创创造造能能在在黑黑夜夜里里发发光光的的“夜夜光光兰兰”新新类类型型花花卉卉。热撅屋蓑窗弄股剂皆念缎历具菩惋役惦姬澜夸健稀悲个廷蒙暮为叭漏巢岛第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件 花色花色花色花色主要由类黄酮、类胡萝卜素和甜菜色素三大类色素决定，这些色素一般存在主要由类黄酮、类胡萝卜素和甜菜色素三大类色素决定，这些色素一般存在主要由类黄酮、类胡萝卜素和甜菜色素三
191、大类色素决定，这些色素一般存在主要由类黄酮、类胡萝卜素和甜菜色素三大类色素决定，这些色素一般存在于液泡中。其中，类黄酮色素中的花色素对花色形成起主要作用，控制着花的粉于液泡中。其中，类黄酮色素中的花色素对花色形成起主要作用，控制着花的粉于液泡中。其中，类黄酮色素中的花色素对花色形成起主要作用，控制着花的粉于液泡中。其中，类黄酮色素中的花色素对花色形成起主要作用，控制着花的粉红色、红色、紫罗兰色和蓝色。目前已克隆出许多影响花色苷代谢的基因，例如红色、红色、紫罗兰色和蓝色。目前已克隆出许多影响花色苷代谢的基因，例如红色、红色、紫罗兰色和蓝色。目前已克隆出许多影响花色苷代谢的基因，例如红色、红色、紫
192、罗兰色和蓝色。目前已克隆出许多影响花色苷代谢的基因，例如欧芹的欧芹的欧芹的欧芹的CHSCHS、金鱼草的、金鱼草的、金鱼草的、金鱼草的DFRDFR、矮牵牛的、矮牵牛的、矮牵牛的、矮牵牛的pH6pH6基因等。研究人员在此基础上采用基因等。研究人员在此基础上采用基因等。研究人员在此基础上采用基因等。研究人员在此基础上采用反义反义反义反义RNARNA技术、共抑制技术及过量表达新基因等技术手段已实现了对花色的修技术、共抑制技术及过量表达新基因等技术手段已实现了对花色的修技术、共抑制技术及过量表达新基因等技术手段已实现了对花色的修技术、共抑制技术及过量表达新基因等技术手段已实现了对花色的修饰。饰。饰。饰。
193、19871987年，有人将调控黄酮生物合成的基因导入矮牵牛，使其产生新的颜色年，有人将调控黄酮生物合成的基因导入矮牵牛，使其产生新的颜色年，有人将调控黄酮生物合成的基因导入矮牵牛，使其产生新的颜色年，有人将调控黄酮生物合成的基因导入矮牵牛，使其产生新的颜色砖红色，首次实现了对花色的调控。苯基苯乙烯酮合成酶（砖红色，首次实现了对花色的调控。苯基苯乙烯酮合成酶（砖红色，首次实现了对花色的调控。苯基苯乙烯酮合成酶（砖红色，首次实现了对花色的调控。苯基苯乙烯酮合成酶（CHSCHS）是花色素）是花色素）是花色素）是花色素合成的限制酶，其表达量的变化影响花色的形成。合成的限制酶，其表达量的变化影响花色的形
194、成。合成的限制酶，其表达量的变化影响花色的形成。合成的限制酶，其表达量的变化影响花色的形成。1998年，有人将反义年，有人将反义CHS基因转化矮牵牛，抑制其基因转化矮牵牛，抑制其色素合成系统，使花色由紫色变为白色。采用同样的色素合成系统，使花色由紫色变为白色。采用同样的方法，方法，1994年，有人转化粉色菊花而得到白色菊花，年，有人转化粉色菊花而得到白色菊花，检测到白色中检测到白色中CHS合成酶前体大量积累，可能是合成酶前体大量积累，可能是CHS合成酶受到抑制。合成酶受到抑制。1996年，邵莉等人采用共抑制方年，邵莉等人采用共抑制方法，通过法，通过CHS基因的导入得到了白紫色相间的矮牵牛基因的
195、导入得到了白紫色相间的矮牵牛基因花。基因花。2000年，日本科学家将反义年，日本科学家将反义DFR和反义和反义CHS基因导入蓝猪耳，发现转反义基因导入蓝猪耳，发现转反义DFR基因的蓝猪耳基因的蓝猪耳花色更蓝，这可能与花色更蓝，这可能与DFR被抑制引起黄酮类物质积累被抑制引起黄酮类物质积累有关。得有关。得4国一家公司的研究人员发现月季不能呈现蓝国一家公司的研究人员发现月季不能呈现蓝色是由于自身不含编码蓝色素基因。该公司将分离的色是由于自身不含编码蓝色素基因。该公司将分离的相关基因导入矮牵牛（相关基因导入矮牵牛（1991年）、月季及康乃馨、菊年）、月季及康乃馨、菊花、蔷薇（花、蔷薇（1995年），
196、均得到理想结果。在很多植物年），均得到理想结果。在很多植物中，花色也受到花瓣细胞液泡中中，花色也受到花瓣细胞液泡中pH值的影响。值的影响。1995年，有人利用玉米转座子年，有人利用玉米转座子Ac元件从矮牵牛中分离到调元件从矮牵牛中分离到调控花瓣控花瓣pH值的基因值的基因pH6，该基因通过调控液泡中的，该基因通过调控液泡中的pH值来影响花色素苷的表达。进一步采用反义值来影响花色素苷的表达。进一步采用反义RNA技术抑制月季中的技术抑制月季中的pH6基因，使液泡中的基因，使液泡中的pH值升高，值升高，从而迎来了蓝色月季的诞生。从而迎来了蓝色月季的诞生。击质炊榨峨茂唐缘罗武臼瘩按昌鸭砂右太疯涎成轰羡口
197、母壬廊择蝎流氟阁第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件转基因花卉的形态也会千变万化转基因花卉的形态也会千变万化花卉形态是花卉的重要组成部分，因此，改良花卉形态长期以来一直是科学工作者花卉形态是花卉的重要组成部分，因此，改良花卉形态长期以来一直是科学工作者研究的重点之一。花卉形态改良包括花器官形态、花枝着生状态、花序类型、植株形态研究的重点之一。花卉形态改良包括花器官形态、花枝着生状态、花序类型、植株形态的改良等。转基因育种研究在改变形态方面也取得了进展。德国研究人员将一种基因导的改良等。转基因育种研究在改变形态方面也取得了进展。德国研究
198、人员将一种基因导入蔷薇，使植株枝数和花数大幅度增加。研究人员还发现，金鱼草和兰花的花朵不具辐入蔷薇，使植株枝数和花数大幅度增加。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状的基因所控制。射对称是由控制花卉形状的基因所控制。花卉形态改良包括花器官形态、花枝着生状态、花序类型、植株形态的改良等。研花卉形态改良包括花器官形态、花枝着生状态、花序类型、植株形态的改良等。研究人员已从拟南芥和金鱼草中分离了控制花枝生长、花序及植物形态的基因，并实现了究人员已从拟南芥和金鱼草中分离了控制花枝生长、花序及植物形态的基因，并实现了对花卉形态的调控。日本研究人员将调控激动素水平的对花卉形态的调控
199、。日本研究人员将调控激动素水平的rolC基因通过农杆菌介导法，基因通过农杆菌介导法，培育成了株型矮、色素多、花期早的土耳其桔梗和牵牛花。培育成了株型矮、色素多、花期早的土耳其桔梗和牵牛花。1995年，有人将年，有人将rolC基因基因转入高原龙胆，使植株出现矮化、叶皱缩、花冠变形等现象。转入高原龙胆，使植株出现矮化、叶皱缩、花冠变形等现象。花枝形态的改变也可增加许多花卉植物的经济价值。如柠檬天竺葵的节间较长，生花枝形态的改变也可增加许多花卉植物的经济价值。如柠檬天竺葵的节间较长，生长不整齐，影响其市场价值。长不整齐，影响其市场价值。1994年，有人将野生发根农杆菌年，有人将野生发根农杆菌Ri质粒
200、导入天竺葵，得质粒导入天竺葵，得到的转基因植株形态矮化，枝条数、叶片数增加，同时有促进生根和抑制开花的现象。到的转基因植株形态矮化，枝条数、叶片数增加，同时有促进生根和抑制开花的现象。同样同样Ri质粒的转入也引起龙胆株型变化，节间加长，顶端优势减弱，枝数增加，且促质粒的转入也引起龙胆株型变化，节间加长，顶端优势减弱，枝数增加，且促进根的生长。德国研究人员将一种基因导入蔷薇，使植株枝数和花数大幅度提高。研究进根的生长。德国研究人员将一种基因导入蔷薇，使植株枝数和花数大幅度提高。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形状的基因所控制。此外，人员还发现，金鱼草和兰花的花朵不具辐射对
201、称是由控制花形状的基因所控制。此外，人们已能通过生物工程技术将雄蕊转换为花瓣，心皮转为萼片，萼片转为叶片等。这一人们已能通过生物工程技术将雄蕊转换为花瓣，心皮转为萼片，萼片转为叶片等。这一系列进展为人类利用基因工程手段修饰花卉的形态打下了良好的基础。系列进展为人类利用基因工程手段修饰花卉的形态打下了良好的基础。犊翰遂便腋慎放财兴秘蚀吞瑞姬襟江概铺酱遭个瓢淆巳保冲论跟琼起狞魁第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件通过转基因育种，花卉还可以增加香味通过转基因育种，花卉还可以增加香味日本出产的大花蕙兰是世界上品质最好的兰花之一，日本出产的大花
202、蕙兰是世界上品质最好的兰花之一，它花大色艳，花梗粗壮，花序长而整齐，而且花朵特别它花大色艳，花梗粗壮，花序长而整齐，而且花朵特别多。为了吸引更多的买家，培植人员动用了最新的基因多。为了吸引更多的买家，培植人员动用了最新的基因技术，向兰花注入香味基因，致使这种原本不香的花变技术，向兰花注入香味基因，致使这种原本不香的花变得芳香扑鼻。得芳香扑鼻。由于芳香物质比花色素代谢过程和种类更为复杂，由于芳香物质比花色素代谢过程和种类更为复杂，加之人们对芳香性状了解不足，因而花卉香味基因工程加之人们对芳香性状了解不足，因而花卉香味基因工程操作刚刚起步，研究进展较慢。有人发现受野生发根农操作刚刚起步，研究进展较
203、慢。有人发现受野生发根农杆菌侵染的柠檬天竺葵，其芳香物质比对照植株增加了杆菌侵染的柠檬天竺葵，其芳香物质比对照植株增加了34倍不等，这一结果为花卉香味的基因工程提供了一倍不等，这一结果为花卉香味的基因工程提供了一条途径和参照。条途径和参照。孕剃奄壁抨胯勺僳遏苯馅寿粉佑扫贩咆购货巧姿羔故件爹僳炸妇要却萄咨第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件此外，转基因花卉在抗病毒、生长速度、保鲜等方面都具有优势。 延长切花的保鲜期对花卉生产、运输、贮存及消费均有重延长切花的保鲜期对花卉生产、运输、贮存及消费均有重延长切花的保鲜期对花卉生产、运输、贮存及
204、消费均有重延长切花的保鲜期对花卉生产、运输、贮存及消费均有重大影响。乙烯是高等植物体内极为重要的一类激素。它可大影响。乙烯是高等植物体内极为重要的一类激素。它可大影响。乙烯是高等植物体内极为重要的一类激素。它可大影响。乙烯是高等植物体内极为重要的一类激素。它可调控花朵的开放和脱落。实验证明，控制切花在贮运过程调控花朵的开放和脱落。实验证明，控制切花在贮运过程调控花朵的开放和脱落。实验证明，控制切花在贮运过程调控花朵的开放和脱落。实验证明，控制切花在贮运过程中乙烯合成将有利于延长切花的保鲜期，提高切花品质。中乙烯合成将有利于延长切花的保鲜期，提高切花品质。中乙烯合成将有利于延长切花的保鲜期，提高
205、切花品质。中乙烯合成将有利于延长切花的保鲜期，提高切花品质。11氨基环丙烷（氨基环丙烷（氨基环丙烷（氨基环丙烷（ACCACC）合成酶是控制乙烯生物合成的关）合成酶是控制乙烯生物合成的关）合成酶是控制乙烯生物合成的关）合成酶是控制乙烯生物合成的关键酶。通过抑制键酶。通过抑制键酶。通过抑制键酶。通过抑制ACCACC合成酶的产生，控制乙烯的生成，合成酶的产生，控制乙烯的生成，合成酶的产生，控制乙烯的生成，合成酶的产生，控制乙烯的生成，可以延长花朵寿命、减缓衰老，从而实现延长花期的目的。可以延长花朵寿命、减缓衰老，从而实现延长花期的目的。可以延长花朵寿命、减缓衰老，从而实现延长花期的目的。可以延长花朵
206、寿命、减缓衰老，从而实现延长花期的目的。19951995年，研究人员已从番茄、苹果、拟南芥等许多植物中年，研究人员已从番茄、苹果、拟南芥等许多植物中年，研究人员已从番茄、苹果、拟南芥等许多植物中年，研究人员已从番茄、苹果、拟南芥等许多植物中克隆出克隆出克隆出克隆出ACCACC合成酶基因，并将其反义基因转入矮牵牛、合成酶基因，并将其反义基因转入矮牵牛、合成酶基因，并将其反义基因转入矮牵牛、合成酶基因，并将其反义基因转入矮牵牛、康乃馨中，得到的转基因植株因乙烯生成受抑制而使花期康乃馨中，得到的转基因植株因乙烯生成受抑制而使花期康乃馨中，得到的转基因植株因乙烯生成受抑制而使花期康乃馨中，得到的转基因
207、植株因乙烯生成受抑制而使花期大大延长。大大延长。大大延长。大大延长。20002000年，日本研究人员发现雌花受粉过后，乙年，日本研究人员发现雌花受粉过后，乙年，日本研究人员发现雌花受粉过后，乙年，日本研究人员发现雌花受粉过后，乙烯的产生导致花蕾凋落；而烯的产生导致花蕾凋落；而烯的产生导致花蕾凋落；而烯的产生导致花蕾凋落；而PetsplIPetsplI基因参与花蕊形成，基因参与花蕊形成，基因参与花蕊形成，基因参与花蕊形成，通过抑制该基因，可增加雄蕊数，减少雌蕊，从而延长花通过抑制该基因，可增加雄蕊数，减少雌蕊，从而延长花通过抑制该基因，可增加雄蕊数，减少雌蕊，从而延长花通过抑制该基因，可增加雄蕊
208、数，减少雌蕊，从而延长花期。期。期。期。钱攻角胶毁冀傈炬霍棱乐妓岿啦荒烫苗畅负输惹娇析泽万灶醇保殃势桩嘱第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件研究人员已从许多植物中克隆出大量控制开花基因。研究人员已从许多植物中克隆出大量控制开花基因。研究人员已从许多植物中克隆出大量控制开花基因。研究人员已从许多植物中克隆出大量控制开花基因。 将植物开花调控基因导入花卉植物，或用反义将植物开花调控基因导入花卉植物，或用反义将植物开花调控基因导入花卉植物，或用反义将植物开花调控基因导入花卉植物，或用反义RNARNA技术延缓技术延缓技术延缓技术延缓开花性状均
209、可带来巨大的商业价值。开花性状均可带来巨大的商业价值。开花性状均可带来巨大的商业价值。开花性状均可带来巨大的商业价值。19901990年，有人从金年，有人从金年，有人从金年，有人从金鱼草中分离的开花基因经突变失活，使植物只进行营养生长，鱼草中分离的开花基因经突变失活，使植物只进行营养生长，鱼草中分离的开花基因经突变失活，使植物只进行营养生长，鱼草中分离的开花基因经突变失活，使植物只进行营养生长，仅产生叶芽，而不能开花，应用该基因在农业生产中便可控制仅产生叶芽，而不能开花，应用该基因在农业生产中便可控制仅产生叶芽，而不能开花，应用该基因在农业生产中便可控制仅产生叶芽，而不能开花，应用该基因在农业
210、生产中便可控制开花的数量、时间和位置。开花的数量、时间和位置。开花的数量、时间和位置。开花的数量、时间和位置。19921992年，有人从拟南年，有人从拟南年，有人从拟南年，有人从拟南芥中克隆出调控花分生组织分化的芥中克隆出调控花分生组织分化的芥中克隆出调控花分生组织分化的芥中克隆出调控花分生组织分化的LFYLFY基因，能促进植物提早基因，能促进植物提早基因，能促进植物提早基因，能促进植物提早开花。开花。开花。开花。19991999年，邵寒霜等人将分离的该基因转化菊花，得到的年，邵寒霜等人将分离的该基因转化菊花，得到的年，邵寒霜等人将分离的该基因转化菊花，得到的年，邵寒霜等人将分离的该基因转化菊
211、花，得到的转基因植株中有转基因植株中有转基因植株中有转基因植株中有3 3株分别能提早株分别能提早株分别能提早株分别能提早6565、6767、7070天开花。目前，已天开花。目前，已天开花。目前，已天开花。目前，已将该基因转化兰花等单子叶植物。将该基因转化兰花等单子叶植物。将该基因转化兰花等单子叶植物。将该基因转化兰花等单子叶植物。玉修雍模灌楚裹送痹辽卖敬帅故群褪燎刘捶姿紧巧乏向巢臼逃痢呢诸皑利第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件兰花是风靡世界的兰花是风靡世界的名贵花卉，现在，由于基名贵花卉，现在，由于基因育种技术在兰花育种中因育种技术
212、在兰花育种中得到应用，使兰花市场出得到应用，使兰花市场出现了十分繁荣的景象，以现了十分繁荣的景象，以前只有在国外能够看到的前只有在国外能够看到的蝴蝶兰、大花蕙兰、卡德蝴蝶兰、大花蕙兰、卡德利亚兰也大量地出现在国利亚兰也大量地出现在国内花卉市场和大小花店，内花卉市场和大小花店，也逐步进入千千万万的中也逐步进入千千万万的中国家庭，受到广大消费者国家庭，受到广大消费者的喜爱和欢迎。的喜爱和欢迎。蛰骑烹倦弃池击拜荒救曰王质垦槐鹿萝谜涅郊颜予榴特蔷泡威边赞要筐哪第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件目前，花卉基因工程研究已进行得较为广泛和深入，目
213、前，花卉基因工程研究已进行得较为广泛和深入，但对很多花卉植物特性的了解仍很有限，加之大多数单子但对很多花卉植物特性的了解仍很有限，加之大多数单子叶植物花卉转化和再生的难度很大，目前转基因花卉研究叶植物花卉转化和再生的难度很大，目前转基因花卉研究仍大多数局限于矮牵牛、月季、菊花、康乃馨等。仍大多数局限于矮牵牛、月季、菊花、康乃馨等。用转基因技术培育花卉新品种非常有效，但传统育种用转基因技术培育花卉新品种非常有效，但传统育种方法仍是国内外首选。与国外比，我国的花卉育种进展缓方法仍是国内外首选。与国外比，我国的花卉育种进展缓慢，仅在菊花、梅花、牡丹等少数中国特有和原产花卉的慢，仅在菊花、梅花、牡丹等
214、少数中国特有和原产花卉的培养水平领先于世界。面对我国丰富花卉的资源，应从人培养水平领先于世界。面对我国丰富花卉的资源，应从人力、财力、物力上大力投入，建立完善花卉植物的转化体力、财力、物力上大力投入，建立完善花卉植物的转化体系，研究基因和性状间的关系，鉴定和分离目的基因，填系，研究基因和性状间的关系，鉴定和分离目的基因，填补我国花卉基因工程研究的空白，为振兴我国花卉产业奠补我国花卉基因工程研究的空白，为振兴我国花卉产业奠定技术基础。定技术基础。妙崔了盗宝橇葵芦挽整深磐穷神卜札惭痕庭董凡青棱胡风矩栽袜驾糙泻红第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘
215、志国课件利用转基因植物生产有重要价值的药用蛋白利用转基因植物生产有重要价值的药用蛋白利用转基因植物生产有重要价值的药用蛋白利用转基因植物生产有重要价值的药用蛋白幻摈颗缮矗宅黄洁达叉多经稍屯艘筛混翅袭姚秃赶桥屈醚丰韵速镑伙拾拓第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件思考题思考题 1.1.解释植物基因工程及其与常规育种相比的意义？解释植物基因工程及其与常规育种相比的意义？解释植物基因工程及其与常规育种相比的意义？解释植物基因工程及其与常规育种相比的意义？ 2.2.世界上哪年获得第一株转基因植物？哪年发明基因枪世界上哪年获得第一株转基因植物？哪
216、年发明基因枪世界上哪年获得第一株转基因植物？哪年发明基因枪世界上哪年获得第一株转基因植物？哪年发明基因枪？水稻哪年转化成功？水稻哪年转化成功？水稻哪年转化成功？水稻哪年转化成功？ 3.3.解释报告基因和标记基因？解释报告基因和标记基因？解释报告基因和标记基因？解释报告基因和标记基因？ 4.4.植物基因工程载体种类？何为双元载体植物基因工程载体种类？何为双元载体植物基因工程载体种类？何为双元载体植物基因工程载体种类？何为双元载体? ?具备那些特具备那些特具备那些特具备那些特点？点？点？点？ 5.5.抗性基因（抗性基因（抗性基因（抗性基因（ResistantgeneResistantgene）是目
217、前使用的最广泛的）是目前使用的最广泛的）是目前使用的最广泛的）是目前使用的最广泛的选择标记，常用的抗生素抗性有哪几种？并举两例说明选择标记，常用的抗生素抗性有哪几种？并举两例说明选择标记，常用的抗生素抗性有哪几种？并举两例说明选择标记，常用的抗生素抗性有哪几种？并举两例说明其原理？其原理？其原理？其原理？ 6.6.讲述农杆菌介导转基因的主要步骤？讲述农杆菌介导转基因的主要步骤？讲述农杆菌介导转基因的主要步骤？讲述农杆菌介导转基因的主要步骤？ 7.7.讲述基因枪转化的原理和主要步骤？讲述基因枪转化的原理和主要步骤？讲述基因枪转化的原理和主要步骤？讲述基因枪转化的原理和主要步骤？ 8.8.讲述讲述讲述讲述DNADNA微粒载体的制备原理？微粒载体的制备原理？微粒载体的制备原理？微粒载体的制备原理？苦盐嫁欲帧遵买聘骤装晋诫次梭窑雷袍歹篇曙啥迢藐诞兢吁吨菏渐绢症厨第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件第10章植物基因工程基因工程原理与技术刘志国课件
