转基因植物课题报告

转基因植物课题报告
转基因植物课题报告

分子生物学报告

主题:转基因植物

姓名:安路

学号:07117201

组别:植科二班第一组

同组人:艾无凡安婷范颖郭敏

转基因植物课题报告

一、转基因植物例证总结

转基因植物(Transgene plant) 是拥有来自其他物种基因的植物。该基因变化过程可以来自不同物种之间的杂交,也可以来自在实验室里通过重组DNA 技术人工插入其他物种基因以创造出拥有新特性的植物。转基因植物的研究主要在于改进植物的品质,改变生长周期或花期等提高其经济价值或观赏价值,作为某些蛋白质和次生代谢产物的生物反应器,进行大规模生产,以及植物个体发育中正常生理代谢过程中的功能。目前,我国共批准发放了7种转基因作物安全证书,分别是耐储存番茄、抗虫棉花、改变花色矮牵牛、抗病辣椒、抗病番木瓜、转植酸酶玉米和抗虫水稻,但实现大规模商业化生产的只有抗虫棉和抗病毒木瓜。 转基因的技术是适用于多方面的,无论在花卉,蔬菜水果,还是农作物都有很多成功的实例,像: 七色花、蓝色的玫瑰、有香味的菊花、娇小的迷你向日葵、常开不败的康乃馨、转基因荷花、转基因棉花 (国内外转基因棉花的研发主要集中于抗虫、耐除草剂、抗病、纤维改良、抗旱和耐盐碱等性状,但只有抗虫、耐除草剂棉花注册应用。)、转基因玉米 (抗虫转基因玉米、抗除草剂转基因玉米、基因工程在玉米雄性不育性中的利用、转基因技术用于玉米品质改良等转基因玉米。)、转基因大豆 (种植转基因大豆可使杂草管理便利化和高效率,转基因大豆的主产国为美国)、黄金大米、转基因草莓 (“丰香”的抗寒性)转基因番茄 (抗病虫害、抗逆、抗除草剂、耐储运、品质改良、雄性不育等方面的转基因番茄所获得的成果)转基因黄瓜等。

二、转基因原理

筛选

植物转基因技术(transgenic technology )又称遗传转化技术(genetic transformation ),通常是指将已经克隆、分离的外源或者内源基因构建到特定的载体上,然后借助生物、化学或物理的手段转移到受体植物细胞基因组中,使目目的基因 载 体 植物表达载体 遗传转化 农杆菌 转化法 基因枪 转化法 转化 组织

转 化 植 株

转基因 植 株

的基因能够在受体内遗传,实现在新背景下稳定表达和遗传,并赋予植物人们所需要的农艺性状(如抗病、抗虫、抗逆等)的方法。

三、转基因技术

迄今为止转基因技术大致可划分为两类:一种是载体介导法,即利用另一种生物来实现基因的转入和整合,如农杆菌介导法、病毒介导法等,其中主要的方法就是农杆菌介导法;另一种是DNA 直接摄取法,即将裸露的DNA 通过物理或化学的方法直接转入植物细胞,如基因枪法、聚乙二醇(PEG)介导法、花粉管通道法、电击法、显微注射法、超声波导入法等。[1]目前较常用的几种植物转基因技术有农杆菌介导法、基因枪法、聚乙二醇(PEG)介导法及花粉管通道法。我们选用的是农杆菌介导法:

这是属于第一类载体介导的转化方法,农杆菌的Ti质粒可以作为载体。Ti 质粒上有两个区域,一个是T-DNA区,这是能够转移并整合进植物受体的区段;另一个是Vir区,它编码实现质粒转移所需的蛋白质。将待转化的外源基因先克隆在大肠杆菌质粒上,然后将此质粒转入不会引起冠瘿瘤的农杆菌(这种菌的Ti 质粒已除去了T-DNA),使外源基因通过同源重组整合在Ti质粒上;然后用带有外源基因的这种农杆菌去转化植物细胞,将外源基因转入植物细胞的基因组[2]。

具体操作步骤:

1、获取目的基因。用限制内切酶阁下目的基因。

2、基因表达载体的构建。将目的基因与载体(大多数选用质粒)用DNA 连接酶连接起来。

3、将目的基因你转入受体细胞。将含目的基因的重组质粒导入农杆菌。

4、目的基因的检测与鉴定。用DNA分子杂交技术/抗原-抗体杂交/个体生物学几种方法进行检验。

5、将最后成功表达的细胞导入植物体内,对植物体进行生物学水平鉴定。

农杆菌Ti质粒转化系统与其他基因转化体系相比,具有许多突出的优点:

①该转化体系是模仿或称之为利用天然的转化载体系统,成功率高,效果好;

②农杆菌Ti质粒转化系统的机理研究得最清楚,方法最成熟,应用也最广泛;

③农杆菌Ti质粒转化系统转化的外源基因以单拷贝为多数,遗传稳定性好,

并且多数符合孟德尔遗传规律,因此转基因植株能较好地为育种提供了中间选育材料;

④农杆菌Ti质粒转化系统操作比较容易,需要的仪器设备简单,易于推广。

转基因在农作物应用方面不仅仅是解决粮食短缺问题还有很多纯农作物无法比拟的优点,比如:减少农药环境污染问题,大幅度的节省种植成本,从而降低食物的售价,还能从某些层面上增加食物的种类和营养价值,给人们更多的品质优异的食物来源,更重要的是可以大幅度的增长生产效率,带动相关产业发展。

而且有开发周期较动物短;种子易于保存;易于放大;表达量高;基因结构清楚;无植物病毒影响人类等金钱无法衡量的价值[3];

发展趋势

四、中国以及世界植物转基因技术发展趋势和未来展望

目前植物转基因技术正在研究的任务是培育主要粮食作物及重要经济作物的持久性抗病、抗虫、耐除草剂转基因作物新品种;作物营养品质改良的生物工程育种,如:蛋白、脂肪含量的改善,淀粉结构的改变,全营养谷物的培育以及特殊的营养食品等;寻找杀虫(抗病)活性更强的新基因,以及与产量性状或抗非生物逆境相关的基因等[4]希望我们的国家可以沿着这个发展趋势顺利的前行。无论是一千年发展目标年还是将来,转基因作物的前景令人振奋。亚洲还有一些发展中国家在2015年之前将首次种植转基因作物;非洲的转基因作物前景也是谨慎的乐观;转基因抗旱玉米将首次于2013年在北美上市,2017年在非洲上市;巴西将在2013年首次种植抗虫和耐除草剂复合性状大豆;预计得到监管审批后,金米将于2013/2014年在菲律宾首次进入市场[5];印度尼西亚可能会种植耐旱甘蔗;在中国,转基因玉米的种植面积可能会达到3000万公顷;在未来,仅仅在亚洲,会有10亿贫困的水稻种植者从转基因水稻中获益。转基因作物虽然不是万能药,但是能够帮助实现2015千年发展目标,将贫困人口减少50%。转基因作物可优化作物产量,通过公共部门和私人部门的合作加快优化进程,如在贫困的发展中国家,新一代慈善基金会(如盖茨和巴菲特基金会)资助的非洲节水玉米项目(WEMA)。,因为目前发展中国家和发达国家主要作物在成熟市场的种植率已经很高,所以观察者对转基因作物的前景持谨慎乐观态度,预计每年转基因作物种植面积将为微幅上涨,甚至有可能在几十年之后完全取代纯农作物。

五、转基因植物仍然存在的负面效应

虽然转基因植物已经被大多数国家认识并且得到认可,但是仍然有一定的人和组织对转基因植物持反对意见。调查显示:约95%俄罗斯人拒绝食用转基因食

品目前,俄国内有一些反转基因组织定期举办抗议和宣传活动,将转基因食品形容为洪水猛兽,一些媒体还将转基因食品与变种生物、外星人等图像联系在一起。他们认为食用这类食品对健康没有保障[6]。

六、客观分析转基因植物存在的不足

在一种植物马利筋叶片上撒有转基因Bt玉米花粉后,普累克西普斑蝶食用叶片就少,长得慢,4天的幼虫的死亡率44%。而对照组(饲喂不撒Bt玉米花粉的叶片)无一死亡。转基因作物产生的杀虫毒素可由根部渗入周围,但尚不清楚会产生何种影响。所以转基因植物还是存在着很多的不足之处,我将其归纳为以下几点:

1、转基因植物的抗除草剂特性和抗病虫害特性是否会转移给杂草、昆虫、病菌,产生超级杂草、超级害虫,从而给生态环境带来严重的危害。

2、转基因食物被人体食用后,是否会改变人体的基因结构,给人体带来伤害,甚至遗传给后代。

3、转基因植物食物是否能被人体充分消化吸收,若不能是否能顺利的排除体外,都是不能确定的影响转基因植物普及全世界的因素。

4、未进行较长时间的安全性试验:基因化食品改变了我们所食用食品的自然属性,它所使用的生物物质不是人类食品安全提供的部份,未进行长时间的安全试验,没有人知道这类食品是安全的[7]。

5、产生毒素:基因化食品能产生不可预见的生物突变,会在食品中产生较高水平和新的毒素[7]。

6、过敏或变态反应:基因技术会在食品中产生不能预见的和未知的变态反应原[7]。

参考文献

[1] 黄珊. 植物转基因技术及其应用[J]. 福建稻麦科技. 2012 (01)

[2]百度百科https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/doc/5328602.html

[3]第一食品网https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/content/428728/

[4]王琴芳,薛爱红,黄大昉;转基因植物产业化现状与发展趋势[J];中国农业科技导报;2000年02期

[5]安成立,胡俊鹏,戴开军,贾涛,王宏;转基因植物的主要成果及未来转基因作物展望[J];《现代种业》2005年03期

[6]调查显示:约95%俄罗斯人拒绝食用转基因食品新华网2013

[7]宋君,王东,刘勇,雷绍荣. 转基因产品检测技术标准存在的问题及建议[J]. 中国测

试,2009,06:88-90+109.

[8]图片所有来源:

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/rollnews/2010-02/23/content_696618_3.htm

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/2013/keji_0222/67269.html

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/wiki/%E8%BD%AC%E5%9F%BA%E5%9B%A0%E4%BD%9C%E7%8 9%A9

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/2013/china_0614/102332.html

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/articlecxxy/hyzx/xwdt/201203/21894_1.html

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/gundong/detail_2012_02/27/12813132_0.shtml?_from_ralated

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/?viewnews-27628

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/picview/2060679/2060679/0/4a36acaf2edda3cc43d9b4bb01e93901213f92 6f.html#albumindex=0&picindex=0

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/p-228804794.html

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/link?url=Z0vGqi2ZG9vj5qKofLnRB6u5k4xUnEjcWj5KydeJi6NGM5v WNc9k7a20yLtFUOcghqKuYjWPSb5F5J35QZTTUUuinGhskHUR6SmSifNvMXG

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/picview/2060679/2060679/0/4a36acaf2edda3cc43d9b4bb01e93901213f92 6f.html#albumindex=0&picindex=1

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/v?src=imageonebox&q=转基因图片

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/i?q=拒绝转基因&src=srp

https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/i?ie=utf-8&q=转基因棉花图片&src=360se6_search

.https://www.360docs.net/doc/4f1571602.html,/pic_ks5u/2008-9/3/6937.shtml植物转基因技术流程图

植物基因转化及转基因植物的分析与鉴定

植物基因转化及转基因植物的分析与鉴定 〖实验目的〗 1.了解创建烟草突变体库的方法; 2.理解每种方法的基本原理; 3.掌握农杆菌介导的转基因方法以及转基因产物筛选和鉴定的基本过程。 〖实验原理〗 随着越来越多植物的全基因组测序工作的完成,在此基础上开展功能基因组的研究是目前的核心研究内容之一。植物插入突变体库的建立是功能基因组研究的一个重要内容,在此基础上也能进行正向遗传学及反向遗传学的研究。在创制突变体的策略上,传统方法是使用物理或化学诱变方法获得,其优点是可在尽可能短的时间内获得饱和突变体。与传统的物理和化学诱变方法相比,生物诱变(T-DNA和转座子插人诱变)通常可标记突变基因,从而较为容易地分离鉴定靶基因。最近数年,通过农杆菌介导的T-DNA插入突变已成为国际公认的植物功能基因组学的主要研究方法之一。 烟草是植物基因组研究的一种模式植物,其突变体库的创建是烟草功能基因组学研究中的重要内容,其目的是通过大规模的突变体库平台快速全方位的了解基因组中各个基因的功能。突变体的创制是遗传学研究的基础,也是分离基因和基因功能鉴定的最要途径。通过诱导培养,使烟草产生愈伤组织,利用土壤农杆菌感染愈伤组织,实现T-DNA标签在烟草愈伤组织基因组中大量随机插人,利用植物细胞的全能性,经过抗性筛选,诱导分化,从抗性愈伤组织获得烟草突变体再生植株,获得各突变体的纯合材料,从而建立烟草突变体的数据库,然后分析突变性状与T-DNA的共分离关系,存在共分离的材料用适当的Tail-PCR克隆技术获得T-DNA的侧翼基因组序列,用其作探针筛选基因文库,获取目标基因或克隆,再进行下一步的分析(图实验4-1)。 T-DNA 载体构建 转化植物(T1,T-DNA杂合子)收获T2种子

转基因植物的安全性评价.

1转基因植物安全评价的意义 转基因植物育种,是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导 入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达使植物获得新的性状的一种品种改良技术,可最大限度地满足人类的需要[1]。 与此同时,转基因技术使物种的进化速度远远超过生物自然变异与选择的速度,对于这种急剧的生物物种变化,自然界能否容纳和承受?自然界的其他组成部分是否会因此受到伤害或破坏?转基因植物及其产品被人们食用时,是否会向人体肠道微生物发生基因转移?是否会出现由于某种新物质的形成对人体健康产生危害或潜在影响?要消除这些疑虑就要进行转基因植物的安全性评价。要经过合理的实验设计和严密科学的实验程序,积累足够的数据,根据这些数据判断转基因植物的大田释放和大规模商业化生产是否安全,对实验证明安全的转基因植物正式用于农业生产,对存在安全隐患的加以限制,避免危及人类生存及破坏生态环境[2]。因此,制定科学完善的安全性评价的原则与方法,对确保人类健康和环境安全及转基因技术的健康发展具有十分重要的意义。 2转基因农产品安全评价的内容 2.1转基因植物的环境安全性 转基因植物的环境安全性评价要解决的核心问题是转基因植物释放到田间后是否会将基因转移到野生植物中;是否会破坏自然生态环境,打破原有生物种群的动态平衡[2]。 转基因植物演变为农田杂草的可能性:转基因植物可通过传粉进行基因转移,可能将一些抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐性的基因转移给近缘种或杂草,如果杂草获得了这些抗性,就会变成超级杂草,使农田杂草难以控制。 基因漂移到近缘野生种的可能性:在自然生态条件下,有些栽培植物会和周围生长的近缘野生种发生天然杂交,从而将栽培植物中的基因转入野生种中。在进行转

转基因动植物生物反应器 综述

转基因动植物生物反应器 生物技术1002 摘要:生物反应器,指以活细胞或酶为生物催化剂进行细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备,它是生物反应过程中的关键设备。随着转基因技术问世,生物反应器不再局限于传统“冷冰冰”的设备,而是富有生命特性的动植物。动植物生物反应器指的是通过基因工程途径以常见的农作物或者活体动物,高效表达某种器官或组织,进行工业化生产功能蛋白等生物制剂。本文为大家阐述了转基因动植物反应器的优缺点,研究进展及其应用。 关键词:转基因动物反应器,转基因植物反应器,优缺点,研究进展,应用 一、转基因动植物生物反应器的优缺点 1.1转基因动物生物反应器的优点 1易养殖,实现大规模制备。 2通过乳腺和血液制备活性物质简单易行。 3可以通过动物细胞培养实现大量制备。 4产量高,转基因动物在每升乳汁中可得几十克产物,而转基因植物,微生物在每升培养液中只能获得几毫克。 5成本低,用细菌、酵母菌或动物细胞生产基因工程药物,反应条件要求严格,而转 基因动物只需要正常饲养。 6用于转基因动物制药的受体牛、羊、猪等哺乳动物,与人类亲缘关系比细菌、酵母 菌要近的多,所以其产品具有与人体自身产生的蛋白相同的生物学活性川。 7用转基因动物培植活体器官和组织,用于更替人体患病的器官和组织。 1.2转基因动物生物反应器的缺点 1细胞培养需要昂贵的培养基和设备。 2转基因动物制备成本昂贵。 3转基因动物易产生一些伦理问题。 4目前转基因动物的研究存在理论基础薄弱、技术不完善等问题"使得转入的基因在受体动物基因组中存在着随机整合、调节失控、遗传不稳定、表达率不高等问题。为确保转入的基因能得到高效表达并完全整合,关键是基因构建和位点整合。 5转基因表达产物的分离与纯化也存在问题,可能会出现要纯化的产物含量低的现象,还要确保去除引起人类变态反应的非人类蛋白。 6转基因表达产物的结构和生物活性是否与人体蛋白相似#转基因产品必须与人体产生的蛋白高度相似,以免人体对它产生免疫反应。 2.1转基因植物生物反应器的优点 1 比较廉价利用植物生产系统容易大规模生产来自动物、人类、细菌、病毒等的外源蛋白,成本低廉。植物是最经济的蛋白质生产系统 2 合成外源蛋白相对比较安全细菌作为生物反应器时,不能对真核生物的蛋白进行有效的翻译后加工,而且本身可能是人类病原物。植物生物反应器的表达产物具有无毒性和副作用,安全可靠,无残存DNA和潜在致病致癌性 3 植物转基因操作和克隆技术比较成熟在克隆技术方面,转基因动物的克隆还处于起步阶段,然而植物的克隆技术如组织培养、器官培养、细胞培养等已相当成熟。 4植物可以大规模种植,而且产物贮藏在种子、果实、块茎中便于贮运 5植物具有完整的真核细胞表达系统 6转基因植物自交后可得到稳定遗传的遗传性状。

转基因植物

第五章转基因植物 是指利用基因工程技术,在离体条件下,对不同生物的DNA进行加工,并按照人们的意愿和适当的载体重新组合,再将重载体转入受体中,并使其在体内表达的植物。 转基因植物通常具有高产优质、抗病虫、环境抗性、抗除草剂、耐储存、提高某些成分的含量等优良性状。 第一节植物转基因技术 一、植物细胞培养技术 植物组织培养的重要理论基础是植物细胞的全能性。植物细胞全能性(totipotency),就是植物体细胞或性细胞,在人为控制的培养条件下都具有再生成新个体的潜能,因而在适宜的条件下可以被诱导生长分化形成完整植株。 二、植物转基因技术的基本路线 1.目的基因的分离 2.载体构建 3.导入细菌并利用细菌繁殖扩增重组DNA 4.对植物组织或细胞进行转化 5.植株再生 6.转基因植株的鉴定 7.转基因植株的种植 三、转基因的受体系统 1.植物组织受体系统: 受伤的细胞容易受到病毒或质粒的感染。这些病毒或质粒上的某些DNA通过各种不同的方式转移到受伤的植物细胞,并形成愈伤组织。愈伤组织可以培养成完整的转化植株。该受体系统转化率高,可获得较多的转化植株,取材广泛、适用性广。但再生植株无性系变异较大,转化的外源基因稳定性差,嵌合体多。 2.原生质体受体系统: 是植物细胞除去细胞壁后的部分,是一个质膜包围的“裸露细胞”。原生质体在合适的条件下具有分化、繁殖并再生成完整植株的能力,具有全能性。原生质体在体外比较容易完成一系列细胞操作或遗传操作,互相之间可以发生细胞融合,而且还可以直接高效的捕获外源基因,嵌合体少。但缺点是遗传稳定性差,培养周期长,难度大,再生频率低。 3.生殖细胞受体系统: 它是以植物生殖细胞如花粉细胞、卵细胞为受体细胞进行基因转化的系统。目前主要以两条途径利用生殖细胞进行基因转化:一是利用组织培养技术进行花粉细胞和卵细胞的单倍体培养,诱导愈伤组织细胞,进一步分化发育成单倍体植株,从而建立单倍体的基因转化系统;二是直接利用花粉和卵细胞受精过程进行基因转化,如花粉管导入法、花粉粒浸泡法、子房微针注射法等。由于该受体系统与其它受体系统相比有许多优点,如:具有全能性的生殖细胞直接为受体细胞,具有更强的接受外源DNA的潜能,一旦将外源基因导入这些细胞,犹如正常的受精过程会收到“一劳永逸”的效果;利用植物自身的受粉过程,具有操作方法方便、简单。不足之处是利用该受体系统进行转化受到季节的限制;只能在短暂的开花期进行,且无性繁殖的植物不能采用。 4.叶绿体转化系统 外源基因可以在叶绿体中得到稳定表达,而且还具有许多优点: (1)便于外源基因定位整合 (2)基因为多拷贝,表达量高 (3)导入的外源基因性状稳定性高 (4)能直接表达原核基因 四、外源基因导入植物的方法 (一)DNA直接转移法 1.化学刺激法 植物原生质体借助一些化学试剂(如PEG、氯化钙等)的诱导能吸收外源DNA、质粒等遗传物质,并有可能整合到植物染色体上去。 此法对细胞伤害少,可避免嵌合体产生,易于选择转化体,受体细胞不受种类限制。 2.电击法 首先是将原生质体在溶液中与DNA混合,利用高压电脉冲作用在原生质体膜上“电激穿孔”,形成可逆的瞬间通道,从而促进外源DNA的摄取。此法在动物细胞中应用较早并取得很好效果,现在这一方法已被广泛用于各种单、双子叶植物中,特别是在禾谷类作物中更有发展潜力。不但原生质体而且完整的单细胞也可利用此法,这对于那些难以从原生质体再生植株的植物或许有更大意义。 3.显微注射法

转基因植物的类型及安全性问题

转基因植物 班级:10级生物技术及应用 学号:103207031045 姓名:贾丽丽

转基因植物的类型及安全性问题 摘要:植物转基因技术是指把从动物、植物或微生物中分离得到的基因,通过各种方法转移到植物的基因组中,使之稳定遗传并赋予植物新的农艺性状,如抗虫、抗病、抗逆、高产、优质等。随着现代生物技术的迅速发展,植物转基因技术方兴未艾。转基因植物的研究主要在于改进植物的品质,改变生长周期或花期等提高其经济价值或观赏价值;作为某些蛋白质和次生代谢产物的生物反应器,进行大规模生产;研究基因在植物个体发育中,以及正常生理代谢过程中的功能。 关键词:转基因植物;类型;潜在危害;安全性评价 植物转基因技术就是将优良性状的目的基因导入植物细胞或组织,并在其中进行表达,从而使植物获得新的性状。 转基因植物有以下几种类型: 1.抗病转基因植物:如抗病毒转基因烟草 2.抗虫转基因植物:如抗虫棉 3.抗逆转基因植物:如抗旱、抗盐碱 4.抗除草剂转基因植物:如抗除草剂转基因玉米、大豆、棉花、油菜 5.改良品质转基因植物:如转V A水稻 6转基因药品植物:如生产霍乱疫苗的胡萝卜 (一)抗病转基因植物 中国农业科学院生物技术研究所已成功地人工合成和改造了来自天蚕蛾的抗菌肽基因,并导入我国马铃薯主栽品米粒,获得抗病性提高I∽Ⅲ级的抗青枯病的转基因株系,现已经农业部批准在四川省进行环境释放。目前抗菌肽基因已经供给国内10多家研究单位,进行抗水稻白叶枯病、马铃薯软腐病、花生和番茄的青枯病、大白菜软腐病、柑桔细菌性溃疡病、桑树和桉树青枯病、樱桃根肿病等抗细菌病基因工程研究。 白叶枯病也是危害水稻生产的最为严重的病害之一。中国农业科学院生物技术研究所与国外合作研制成功的转Xa21基因抗白叶枯病水稻明恢63株系已分别在安徽省和海南省进行环境释放;华中农业大学和中国科学院遗传所研制的转Xa21基因抗白叶枯病水稻也分别进入中试阶段。 真菌病也是严重影响农作物生产的一类病害。中国农业科学院生物技术研究所与中国科学院上海植物生理研究所等单位合作,成功地克隆和修饰了植物来源的几丁质酶基因和葡萄糖氧化酶基因,通过花粉管通道法分别将这两个基因导入棉花,获得了抗黄萎病和枯萎病和枯萎的转基因棉花,这些株系在病圃中表现良好,现已进入中试阶段。 在抗病毒的基因工程方面,国内也取得了很好进展。北京大学克隆了

转基因植物论文

课程名称:转基因植物及其生物安全性主讲教师:曹前进 学号 2010212569 姓名凌泽广成绩: 谈谈学习本课程后的心得及有关转基因 争论的看法 摘要:从2012年2月15日开始本学期“转基因植物及其生物安全性”的第一堂课,到即将结束于6月13日的最后一堂课,在这段时间里,我没有翘过一节课,在曹老师的指引下,我深刻的学习并了解了许多关于转基因的知识,不仅如此,也锻炼了我上课时积极思考的能力以及增添了敢于发言的勇气。对有关于转基因的利弊争论,我也有了自己的看法。我坚信,在未来的世界里,随着人们的需要,很多有限资源都满足不了,而唯有靠着科技的力量解决一系列随之产生的需要。 关键词:转基因植物心得争论 本文我将会从俩个方面进行解读,第一,关于学习本课程后的心得;第二,对于有关转基因争论,我提出了些自己的看法。 (一)学习本课程后的心得 在选修这门课之前,我完全是因为它是上午的第一节课,在有些人眼中,也许不会选择在上午的第一节课,因为好多人在早上是不愿意起床的,他们更愿意选择在床上度过自己美好的早晨,而我却认为,学习应该就从早上开始,因此在周一至周五的第一节课里,我都是有课程安排的。早上也是一天中最清醒的时候,我庆幸自己选修了这门课程,更加庆幸的是有一个好老------曹老师。 尽管从第一节课里面的位置坐得满满,到以后上课的稀稀疏疏,但这丝毫没有削落我对这门课程的喜爱,我只能说,他们不来上课是他们的损失,因为他们没有了解到曹老师的课堂是多么的有意思。她不仅给大家时间在课堂里讲解自己感兴趣的话题,还组织我们辩论,那次的题目是化学合成剂(如农药)弊大于利,还是利大于弊。大家查阅资料后,在课堂里纷纷得提出自己的见解,从各个角度进行阐述,大家讨论激烈,但这也没有影响我们课后的朋友关系。 每次上课的时候,我都坐在第二排的位置,好像那已经成为了我的专座,也许是因为大家都不喜欢坐在前面吧,这样也好,上课我就可以听老师讲得更清楚了。几乎每节课,老师都会提前十几分钟到达教室,当我发现还没有多少人来时,老师就已经把多媒体打开了。我觉得老师用实际行动在告诫我们这些年轻人,一天之计在于晨。老师在上每堂课之前,我都可以感受到老师准备了很长时间。她的认真负责的教学态度,值得我去学习! 我清晰的记得,老师在讲各种各类的花时,列举了很多花的图片,然后让我们一一识别,老师的讲解弥补了我有些关于生活中常见的花的知识。老师还顺便提到了华师目前开放的石楠花,还跟我们解释了石楠花为什么有一种臭味。我也清晰的记得,老师在讲解各种转基因食品时,给我们阐述了我国现阶段是用于商业用途的转基因植物,她还让我们自己去商店里寻找一些关于添加了转基因植物的食品。我还清晰的记得,老师给我们讲解各种疾病时,提到了狂犬病(又叫恐水症),然后她也解答了我的一些疑问。因为在小时候我也被狗咬过,但并没有出血,只是有点痕迹,然后老师告诉我那并不会影响你今后的生活。我还清晰的

转基因植物的安全性评价

1转基因植物安全评价的意义 转基因植物育种,是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达使植物获得新的性状的一种品种改良技术,可最大限度地满足人类的需要[1]。 与此同时,转基因技术使物种的进化速度远远超过生物自然变异与选择的速度,对于这种急剧的生物物种变化,自然界能否容纳和承受?自然界的其他组成部分是否会因此受到伤害或破坏?转基因植物及其产品被人们食用时,是否会向人体肠道微生物发生基因转移?是否会出现由于某种新物质的形成对人体健康产生危害或潜在影响?要消除这些疑虑就要进行转基因植物的安全性评价。要经过合理的实验设计和严密科学的实验程序,积累足够的数据,根据这些数据判断转基因植物的大田释放和大规模商业化生产是否安全,对实验证明安全的转基因植物正式用于农业生产,对存在安全隐患的加以限制,避免危及人类生存及破坏生态环境[2]。因此,制定科学完善的安全性评价的原则与方法,对确保人类健康和环境安全及转基因技术的健康发展具有十分重要的意义。 2转基因农产品安全评价的内容 2.1转基因植物的环境安全性 转基因植物的环境安全性评价要解决的核心问题是转基因植物释放到田间后是否会将基因转移到野生植物中;是否会破坏自然生态环境,打破原有生物种群的动态平衡[2]。 转基因植物演变为农田杂草的可能性:转基因植物可通过传粉进行基因转移,可能将一些抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐性的基因转移给近缘种或杂草,如果杂草获得了这些抗性,就会变成超级杂草,使农田杂草难以控制。 基因漂移到近缘野生种的可能性:在自然生态条件下,有些栽培植物会和周围生长的近缘野生种发生天然杂交,从而将栽培植物中的基因转入野生种中。在进行转基因植物安全评价时应从两个方面考虑,一是转基因植物释放区是否存在近缘野生种,若没有,则基因漂移就不会发生。另一个可能是存在近缘野生种,基因可以从栽培植物转移到野生种中,这就要分析考虑基因转移后会有什么效果。 对自然生物类群的影响:在植物基因工程中所用的许多基因是与抗虫或抗病有关的,其直接作用的对象是生物。如转入BT杀虫基因的抗虫棉,其目标昆虫是棉铃虫和红铃虫等植物害虫,如大面积和长期种植抗虫棉,昆虫有可能对抗虫棉产生适应性或抗性,这会影响抗虫棉的应用和BT农药制剂的防虫效果。因此,在抗虫棉推广时一般要求种植一定比例的非抗虫棉,以延缓昆虫产生抗性。 2.2转基因植物的食品安全性 转基因食品又称基因修饰食品(Geneticallymodifiedfood,GMF),即用转基因生物制造或产生的食品。进行转基因食品安全评价时,应从宿主、载体、插入基因、重组DNA、基因表达产物及其对食品营养成分的影响等方面来考虑[3]。主要内容有:转基因食品基因修饰导致的新基因产物的营养学评价、毒理学评价以及过敏效应。 3转基因植物的安全评价方法 3.1转基因植物安全性评价等级与原则 中国农业部在2002年1月5日发布的《农业转基因生物安全评价管理办法》中,按照对人类、动植物、微生物和生态环境的潜在危险程度,由高到低的顺序将农业转基因生物分为4个安全等级(表1)[4]。 表1农业转基因生物安全等级的划分标准 在对农业转基因生物进行安全性评价时一般遵从以下几条原则:(1)促进而不是限制农业转基因生物的发 转基因植物的安全性评价 李茜 (南京农业大学,国家生命科学与技术人才培养基地,南京210095) 摘要:简要论述了转基因植物安全性评价的意义、内容和方法。 关键词:转基因植物;安全性;评价。 安全等级潜在危险程度 Ⅰ尚不存在危险 Ⅱ具有低度危险 Ⅲ具有中度危险 Ⅳ具有高度危险 农业生物技术 62 -- 中国农村小康科技2008年第1期E-mail:chinaxiaokang@126.com地址:100026北京市朝阳区麦子店街20号农业部北办公区中国农学会

植物基因转化及转基因植物的分析与鉴定

植物基因转化及转基因植物的分析与鉴定 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

植物基因转化及转基因植物的分析与鉴定 〖实验目的〗 1.了解创建烟草突变体库的方法; 2.理解每种方法的基本原理; 3.掌握农杆菌介导的转基因方法以及转基因产物筛选和鉴定的基本过程。〖实验原理〗 随着越来越多植物的全基因组测序工作的完成,在此基础上开展功能基因组的研究是目前的核心研究内容之一。植物插入突变体库的建立是功能基因组研究的一个重要内容,在此基础上也能进行正向遗传学及反向遗传学的研究。在创制突变体的策略上,传统方法是使用物理或化学诱变方法获得,其优点是可在尽可能短的时间内获得饱和突变体。与传统的物理和化学诱变方法相比,生物诱变(T-DNA和转座子插人诱变)通常可标记突变基因,从而较为容易地分离鉴定靶基因。最近数年,通过农杆菌介导的T-DNA插入突变已成为国际公认的植物功能基因组学的主要研究方法之一。 烟草是植物基因组研究的一种模式植物,其突变体库的创建是烟草功能基因组学研究中的重要内容,其目的是通过大规模的突变体库平台快速全方位的了解基因组中各个基因的功能。突变体的创制是遗传学研究的基础,也是分离基因和基因功能鉴定的最要途径。通过诱导培养,使烟草产生愈伤组织,利用土壤农杆菌感染愈伤组织,实现T-DNA标签在烟草愈伤组织基因组中大量随机插人,利用植物细胞的全能性,经过抗性筛选,诱导分化,从抗性愈伤组织获得烟草突变体再生植株,获得各突变体的纯合材料,从而建立烟草突变体的数

据库,然后分析突变性状与T-DNA的共分离关系,存在共分离的材料用适当的Tail-PCR克隆技术获得T-DNA的侧翼基因组序列,用其作探针筛选基因文库,获取目标基因或克隆,再进行下一步的分析(图实验4-1)。 T-DNA 载体构建 转化植物(T1,T-DNA杂合子)收获T2种子 筛选T2,获突变子,应为3:1分离 确定T-DNA与突变型共分离的个体 产生纯合后代 克隆T-DNA两侧的植物DNA(Tail PCR) 利用侧翼DNA序列作探针从该植物的cDNA文库中钓取基因 基因功能的验证(遗传互补测验,分离的野生基因转化突变体,回复功能)图实验4-1 T-DNA标签克隆基因的基本流程 TAIL-PCR分离法是利用多个嵌套的T-DNA插入序列特异性引物(根据T-DNA中靠近右边界处的核苷酸序列设计的引物,Tm值57-62℃和一个短的随机简并引物(AD,Tm值44-46℃)组合,以突变体基因组DNA为模板,进行多次PCR反应,采取高温特异性扩增与低温随机扩增相间进行的方法,最后获得T-DNA插入侧翼区特异性扩增片段(实验图4-2),可作为探针,筛选分离基因。 TAIL-PCR分离法可以降低非侧翼区特异产物的背景,同时它可以产生2个以上嵌套的目的片段,与其它方法相比TAIL-PCR方法具有简便、特异、高效、快速和灵敏等特点,已经在拟南芥和水稻等植物中获得了成功及广泛的应用。

转基因植物及其安全性综述

转基因植物及其安全性综述 一,摘要 介绍目前转基因植物概念、常用的植物转基因方法,就转基因植物的生态安全性进行讨论。 二,正文 转基因植物概念:将人工分离和修饰过的基因导人到生物体基因组中,由于导人基因的表达,引起生物体性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。转基因植物:通过基因转移技术获得的整合有外源基因的植物个体。在过去十多年来,植物学家们已成功地把具有各种新性状的基因转移到了50多种不同的植物上,为农作物育种创造了一个又一个的新品种。 ?每一个植物都有很多基因。基因的本质,就是我们常说的DNA(去氧核糖核酸)。一个基因,在DNA双螺旋结构中占据着一个限定长度的片段。所以要想从供体植物上获得某个决定遗传性状的基囡,只要我们能从供体植物的DNA结构中取出这个基因片段可以了。这个决定遗传性状的基因也称目的基因,将它转化或转移到受体植物上,使它整合到受体植物的染色体上重新组合并使其(目的基因)在再生植株中表达出来,这样就完成了目的基因的传导操作,达到了转基因植物的合成及改造植物性状的目的。 1983年,植物学家首次完成了将一个容易鉴别的抗卡那霉

素基因转移到烟草上的试验,其后代也具有抗卡那霉素的特征。这一开创性的研究成果,为开拓转基因植物的研究与应用展示了广阔的前景。 自此以后,在水稻,玉米,大豆、番茄,马铃薯,烟草,油菜等很多重要的农作物上又得到了转基因植物。如美国孟山都等公司把杀蠋菌的苏云金杆菌的毒素蛋白基因引入到棉花、烟草、番茄和马铃薯等植物上,产生了杀死吃这些作物的蠋幼虫的毒蛋白,培育出了抗虫的棉花,烟草新品种。将毒壳蛋白基因转入苜蓿、黄瓜,烟草等作物,它们可对致命的病毒产生抗性,从而获得了抗花叶病毒感染的抗病植株。 植物转基因方法大致分成两大类,第一类需要通过组织培养再生植株,常用方法有农杆菌介导转化法、基因枪法;另一类方法不需要通过组织培养,目前技术比较成熟的主要有花粉管通道法。 1.农杆茵介导转化法 农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,分根瘤农杆菌和发根农杆菌两种,其细胞中分别含有Ti质粒和Ri 质粒,其上有一段T-DNA,通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中。因此,农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中,但近年来,农杆菌介导转化在一些单子叶植物(尤其是日益作为模式植物的水稻中也已经得到了广泛应用和认可,这是该领域

植物转基因技术

生物工程的导论论文之植物转基因技术 生物1002班郭雅莉 201041006 摘要:目前,转基因技术已经成熟,转基因作物已进入产业化阶段,而且种植面积逐年扩大,呈直线上升趋势。世界上已通过转基因技术培育出许多产量高、品质好、抗性强的农作物新品种,生物技术产品已应用到医药,保健食品和日化产品等各个方面,生物制药产业已成为最活跃,进展最快的产业之一。为此,我将对植物转基因技术及其应用、和当代社会发展的概况进行系统阐述,同时对转基因食品的安全性问题进行系统的讨论。 关键词:国际状况转基因技术应用安全性问题 自1983年美国在世界上首次获得转基因烟草以来,植物转基因技术得到了迅速发展,在世界范围内得到了广泛的应用人们将以转基因技术为核心的生物技术上的巨大飞跃誉为第二次“绿色革命”。植物转基因技术巨大的生产潜力将为人类带来很大的经济效益和社会效益,并将辐射性地影响人类社会、经济、技术、生活、思想等方面的发展。 然而由于人们最初对转基因技术的认识不足或不理解,以至对转基因技术存在不同的态度和看法甚至偏见,使植物转基因技术面临着不少冲击。在20世纪末,转基因作物的安全性就在全球范围内引起了激烈的争论,反对者认为转基因作物具有很大的潜在危险,可能会对人类健康和生存环境造成威胁。在欧洲,转基因作物曾被一些媒体称之为“恶魔食品”[1]。 一、国际植物转基因技术状况简介 转基因技术已在多种植物上获得成功,转基因的棉花、大豆、玉米、水稻、烟草、番茄、油菜等重要粮食作物和经济作物已作为商品投入市场。其进入田间实验的种类不断增加,除转基因粮食作物之外,转基因蔬菜、瓜果、牧草、花卉、林木及特用植物数量逐渐增加,基因种类和来源日益丰富,转基因性状日趋多样复杂。 在所涉及的转基因方法中,农杆菌介导法占50种,基因枪轰击法24种,DNA直接转移法2种,电击介导法2种,化学介导法1种[5]。已把一些具有实用价值的基因,如抗虫、抗病毒、抗细菌、抗真菌、抗除草剂,抗逆境的基因以及产量、品质、雄性不育、延长保鲜期、生长发育调控等基因分别转

转基因动植物(英文翻译)

Transgenic plants and animals Transgenic plants and animals result from genetic engineering experiments in which genetic material is moved from one organism to another, so that the latter will exhibit a characteristic. Business corporations, scientists, and farmers hope that transgenic techniques will allow more cost-effective and precise plants and animals with desirable characteristics that are not available using up to date breeding technology. Transgenic techniques allow genetic material to be transferred between completely unrelated organisms. In order for a transgenic technique to work, the genetic engineer must first construct a transgene, which is the gene to be introduced plus a control sequence. When making a transgene, scientists usually substitute the original promoter sequence with one that will be active in the correct tissues of the recipient plant or animal. The creation of transgenic animals is one of the most dramatic advanced derived from recombinant DNA technology. A transgenic animal results from insertion of a foreign gene into an embryo. The foreign gene becomes a permanent part of the host animals’ genetic material. As the embryo develops, the foreign gene may be present in many cells of the body. If the transgenic animal is fertile, the inserted foreign gene (transgene) will be inherited by future progeny. Thus, a transgenic animal, once created, can persist into future generations. Transgenic animals are different from animals in which foreign cells or foreign organs have been engrafted. The progeny of engrafted animals do not inherit the experimental change. The progeny of transgenic animals do. The techniques for creating a transgenic animal include the following:1)picking a foreign gene, 2) placing the foreign gene in a suitable form called a “construct”which guides the insertion of the foreign gene into the animal genome and encourages its expression, and 3) injecting the construct into a single fertilized egg or at the very early embryo stage of the host animal. Much genetic engineering goes into the choice of a foreign gene and building a construct. The construct must have promoters to turn on foreign gene expression at its new site within the host animal genome. By choosing a particular promoter and splicing it in front of the foreign gene, we can encourage expression of our transgene within a specific tissue.

转基因植物常见外源基因及内参基因

转基因植物常见外源基因及内参基因 内参基因: Gos:(大米,Oryza sativa) Ivr:(玉米,Zea mays)转化酶1。[invertase 1] Lectin:(大豆,Glycine max)植物血凝素。 Patatin:(马铃薯,Solanum tuberosum)块茎贮藏蛋白。 Pg:(蕃茄,Lycopersicon esculentum)多聚半乳糖醛酸酶[polygalacturonase] Wx012:(小麦,Triticum aestivum)蜡质基因。[waxiness gene] Zein:(玉米,Zea mays)醇溶蛋白。 tRNA-Leu:亮氨酸转运RNA,来源于叶绿体,适用于所有植物。 18S rRNA:18S 核糖体RNA,适用于所有真核生物。 外源调控序列: CaMV 35S promoter:(花椰菜花叶病毒,cauliflower mosaic virus)35S启动子。FMV 35S promoter:(玄参花叶病毒,figwort mosaic virus)35S启动子。 CaMV 35S terminator:(花椰菜花叶病毒)35S终止子。 NOS terminator:(根瘤农杆菌,Agrobacterium tumefaciens)烟酰碱合成酶基因终止子。[nopaline synthase] 外源基因: ACCD:1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶。[1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid deaminase] BAR:(淀粉液化芽孢杆菌,Bacillus amyloliquefaciens)草丁膦乙酰转移酶。[phosphinothricin acetyltransferase] BtC: CMV-cp:黄瓜花叶病毒包膜蛋白。[coat protain from cucumber mosaic virus] CP4 EPSPS:(农杆菌,Agrobacterium sp. strain CP4)5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶。[5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase] Cry1A(b/c):(苏云金芽孢杆菌库斯塔克亚种,Bacillus thuringiensis subsp. Kurstaki,strain HD-1 and HD-73)杀虫晶体蛋白b和c的融合蛋白,对鳞翅目昆虫尤其有效。 Cry3A:(苏云金芽孢杆菌拟步行甲亚种,Bacillus thuringiensis subsp. Tenebrionis,strain BⅠ256-82)杀虫晶体蛋白,对科罗拉多马铃薯甲虫(Colorado patato beetle)的幼虫尤其有效。 GUS:β-葡萄糖苷酸酶。[beta-glucuronidase] NPTⅡ:(大肠杆菌,Escherichia coli,strain K12)新霉素-3’-磷酸转移酶。[neomycin-3’-phosphotransferase] PAT:草丁膦乙酰转移酶。[phosphinothricin acetyltransferase] GOX:草甘膦氧化还原酶。[glyphosate oxidoreductase] PVY-cp:马铃薯Y病毒包膜蛋白。[coat protain from potato virus Y] TMV-cp:烟草花叶病毒包膜蛋白。[coat protain from tobacco mosaic virus] 作者:李德安

转基因植物安全评价

附录I 转基因植物安全评价 一、转基因植物安全性评价 1 受体植物的安全性评价 受体植物的背景资料: 学名、俗名和其他名称; 分类学地位; 试验用受体植物品种(或品系)名称; 是野生种还是栽培种; 原产地及引进时间; 用途; 在国内的应用情况; 对人类健康和生态环境是否发生过不利影响; 从历史上看,受体植物演变成有害植物(如杂草等)的可能性; 是否有长期安全应用的记录。 受体植物的生物学特性: 是一年生还是多年生; 对人及其他生物是否有毒,如有毒,应说明毒性存在的部位及其毒性的性质;是否有致敏原,如有,应说明致敏原存在的部位及其致敏的特性;

繁殖方式是有性繁殖还是无性繁殖,如为有性繁殖,是自花授粉还是异花授粉或常异花授粉;是虫媒传粉还是风媒传粉; 在自然条件下与同种或近缘种的异交率; 育性(可育还是不育,育性高低,如果不育,应说明属何种不育类型); 全生育期; 在自然界中生存繁殖的能力,包括越冬性、越夏性及抗逆性等。 受体植物的生态环境: 在国内的地理分布和自然生境; 生长发育所要求的生态环境条件,包括自然条件和栽培条件的改变对其地理分布区域和范围影响的可能性; 是否为生态环境中的组成部分; 与生态系统中其他植物的生态关系,包括生态环境的改变对这种(些)关系的影响以及是否会因此而产生或增加对人类健康和生态环境的不利影响; 与生态系统中其他生物(动物和微生物)的生态关系,包括生态环境的改变对这种(些)关系的影响以及是否会因此而产生或增加对人类健康或生态环境的不利影响。 对生态环境的影响及其潜在危险程度; 涉及到国内非通常种植的植物物种时,应描述该植物的自然生境和有关其天然捕食者、寄生物、竞争物和共生物的资料。 受体植物的遗传变异: 遗传稳定性; 是否有发生遗传变异而对人类健康或生态环境产生不利影响的资料; 在自然条件下与其他植物种属进行遗传物质交换的可能性;

常用的植物转基因技术

五种常用的植物转基因技术 植物转基因技术是通过各种物理的、化学的和生物的方法将从动物、植物及微生物中分离的目的基因整合到植物基因组中,使之正确表达和稳定遗传并且赋予受体植物预期性状的一种生物技术方法。1983年,首例抗病毒转基因烟草的成功培育标志着人类开始尝试利用转基因技术改良农作物。目前,植物转基因技术已在作物改良和育种领域发挥了重要作用。通过植物转基因技术,一些来自于动物、植物及微生物的有益基因如抗病/虫基因、抗非生物胁迫性状基因及特殊蛋白基因已被转化到农作物中以改良现有的农作物和培育新的农作物品种。以DNA重组技术为基础的植物转基因技术极大地扩展了基因信息的来源,打破了远缘物种间自身保持遗传稳定性的屏障。植物转基因技术已应用到玉米、水稻、小麦、大豆和棉花等许多农作物。同时,该技术也正在被尝试用于茄子和草莓等其它的作物中‘1’纠。目前,根据转基因植物的受体类型,植物转基因方法可以分为3大类:以外植体为受体的基因转化方法,如农杆菌介导法、基因枪法和超声波介导法;以原生质体为受体的基因转化方法,如聚乙二醇法、电击法、脂质体法及磷酸钙-DNA共沉淀法;以种质系统为受体的基因转化方法,如子房注射法和花粉管通道法。由于以原生质体为受体的基因转化方法有原生质体培养难度大,培养过程繁杂,培养工作量大且培养技术不易掌握;原生质体再生植株的遗传稳定性差、再生频率低并且再生周期长;相关的转化方法的转化率低、效果不理想等缺点,所以该类基因转化方法未被作为植物转基因的常规方法广泛使用。本文将对农杆菌介导法、基因枪法、超声波介导法、子房注射法和花粉管通道法的原理、基本步骤和优缺点作以简要介绍。 1以外植体为受体的基因转化方法 1.1农杆菌介导法 农杆菌介导法是最早应用、最实用有效并且具有最多成功实例的一种植物转基因方法。农杆菌是一类普遍存在于土壤中的革兰氏阴性细菌。目前,用于植物转基因介导的农杆菌是根癌农杆菌和发根农杆菌。某些根癌农杆菌和发根农杆菌分别含有大小为200 -800bp的结构和功能相似的Ti质粒和Ri质粒。Ti质粒和Ri质粒含有3个功能区:参与农杆菌侵染植物过程的vir区、参与农杆菌基因整合到宿主植物基因组过程的T-DNA区、在农杆菌中启动质粒复制的ori区。在vir区上的vir操纵子群作用下,Ti 质粒和Ri质粒能将自身的T-DNA转入宿主植物细胞内,而后将T-DNA整合到植物基因组中。T— DNA 是质粒上一段10—30kb的序列,它的两端各有一段高度保守的25bp的同向重叠序列。由于T-DNA 转化无序列特异性,因此可用任何基因片段代替原来的T-DNA基因片段进行。 农杆菌介导法的原理是:在农杆菌基因ehvA,chvB, pscA,and att家族所编码的蛋白和植物伤口产生的酚类物质和糖类物质的共同作用下,农杆菌识别并附着在宿主细胞壁上。virD4和virB基因编码蛋白组成的type IV分泌系统将单链VirD2-T-DNA复合体运送到宿主细胞内。此外,VirE3、VirE2和VirF蛋白也通过该系统进入宿主细胞质中。在宿主细胞质中,VirE2蛋白与VirD2-T-DNA复合体结合。在VirD2核定位信号、某些农杆菌蛋白和宿主细胞蛋白的共同作用下,VirD2-T-DNA复合体进入细胞核。在VirD2、VirE2、某些宿主细胞核蛋白如AtKu80和DNA连接酶的作用下,T-DNA被整合到宿主基因组中,但具体过程不详。 农杆菌介导法的基本步骤是:(1)诱导目标植物外植体;(2)构建含有目的基因的质粒;(3)质粒导人合适的农杆菌菌株中及该菌株的活化过程;(4)植物愈伤组织的微伤口处理及农杆菌侵染;(5)共培养及脱菌处理;(6)愈伤组织筛选、分化与植株再生;(7)再生植株及其后代的外源基因及其表达产物的分子检测;(7)转基因T1代的目标性状鉴定。 农杆菌介导法具有操作简单、转化效率较高、重复性好、单拷贝整合、基因沉默现象少、转育周期

转基因植物简介

转基因植物简介 (一)转基因植物以基因工程为核心的生物技术是一个新兴独立的技术领域,转基因生物的概念在不同文献中定义大 致归纳为两种。 利用基因工程技术,包括利用载体系统的重组DNA技术及利用物理、化学和生物学等方法把重组DNA分子倒 入有机体的技术,改变有机体基因构成而获得的生物,称转基因生物。 采用基因工程手段以不同生物中分离或人工合成的外源基因在体外进行酶切和连接,构成重组DNA分子,然 后导人受体细胞,使新的基因在受体细胞内整合、表达,并能通过无性或有性增殖过程,将外源基因遗传后代,因 此获得的基因改良型生物称转基因生物。 若转基因的受体为植物,则这种基因改良体称转基因植物。 (二)转基因植物的基因转化方法简介 (1)受体系统有原生质受体系统、愈伤组织受体系统、种质系统、胚状体受体系统、直接分化芽受体系统等等。 基因转化技术农杆菌介导的植物基因转化技术:是根癌农杆菌细胞中存在的一种特殊质粒,该质粒的部分

DNA片断可整合到宿主植物基因组中,与宿主基因组一起遗传和表达。 DNA直接导入的基因转化技术:不依靠其他生物媒体,将特殊处理的外源目的基因直接导入植物细胞,实现基因转化 技术,又称无载体介导转化,这为那些不易通过农杆菌介导转化的植物提供了外源基因导入的有效途径。 花粉管通道法介导的基因转化技术:以生物自身的种质细胞为媒体,特别是植物生殖系统的细胞(花粉、卵细胞、子 房、幼胚等),将外源的DNA导入完整植物细胞。基因转移主要利用花粉管通道,利用子房、幼穗及种胚注射外源 DNA等方法导入外源基因,实现遗传转化,这种导人基因技术称花粉管通道法介导的基因转化技术。 以上基因转化技术实验操作不做介绍,如想应用可参考闫新甫主编,科学出版社出版的《转基因植物》一书。 (三)树木转基因应用情况国外转基因林木除了抗病毒的香木瓜商品化外,其他转基因林木均处于小规模的田间试验 阶段,如杨树雄性不育基因、木质素基因、纤维素基因,胶皮枫香树抗性基因,桉树木质素基因,杉标记基因等田 间试验。我国的转Dt基因抗虫欧洲里杨经农业部生物基因工程安全委员会批准,已在北京、吉林、河南、山东、新 疆、陕西、江苏7省8个基点大田释放,是世界上释放面积最大的转基因林木。

相关文档
最新文档