植物转基因方法对比
植物基因转化常用方法(植物遗传,农杆菌、病毒介导和基因枪转化法)

一. 植物遗传转化的方法植物遗传转化技术可分为两大类:一类是直接基因转移技术,包括基因枪法、原生质体法、脂质体法、花粉管通道法、电激转化法、PEG介导转化方法等,其中基因枪转化法是代表。
另一类是生物介导的转化方法,主要有农杆菌介导和病毒介导两种转化方法,其中农杆菌介导的转化方法操作简便、成本低、转化率高,广泛应用于双子叶植物的遗传转化。
二.农杆菌介导的基因转化方法(一)农杆菌的Ti质粒与T-DNA的整合机制几乎所有双子叶植物都容易受到土壤农杆菌感染,而产生根瘤。
它是一种革兰氏阴性土壤杆菌(A. tumefaciens)。
其致瘤特性是由Ti(tumor-inducing)质粒介导的。
农杆根瘤菌之所以会感染植物根部是因为植物根部损伤部位分泌出酚类物质乙酰丁香酮和羟基乙酰丁香酮,这些酚类物质可以诱导Vir(Virulence region)基因的启动表达,Vir基因的产物将Ti质粒上的一段T-DNA单链切下,而位于根瘤染色体上的操纵子基因产物则与单链T-DNA结合,形成复合物,转化植物根部细胞。
T-DNA上有三套基因,其中两套基因分别控制合成植物生长素与分裂素,促使植物创伤组织无限制地生长与分裂,形成冠瘿瘤。
第三套基因合成冠瘿碱,冠瘿碱有四种类型:章鱼碱(octopine)、胭脂碱(nopaline)、农杆碱(agropine)、琥珀碱(succinamopine),使农杆菌生长必需的物质。
1. Ti质粒的结构在发现根瘤农杆菌诱发冠瘿瘤的本质是Ti质粒后,Ti质粒便成为冠瘿瘤形成基因鉴定与分析的主要研究对象。
Ti质粒大约在160~240kB之间。
其中T-DNA大约在15kb-30kb。
Vir基因区在36kb 左右。
除此之外,Ti质粒上还存在Con区(region encoding conjugation)和Ori区(origin of replication)。
T-DNA上共有三套基因和左右两个边界,LB和RB是长为25bp的末端反复重复顺序,在切除及整合过程具有重要意义。
植物转基因技术

植物基因工程南京中医药大学药学院陈建伟植物转基因技术植物基因转化方法n植物基因工程实验中,植物细胞只有经过 遗传转化才能获得转基因植株。
n已经发展了许多用于植物细胞的遗传转化 的方法,可分为三大类:n①载体介导法n②基因直接导入法n③种质系统法植物细胞的遗传转化的方法n①载体介导法,即将目的基因插入到根癌农杆菌的 质粒或病毒的DNA分子上,随着载体质粒或病毒 DNA的转移而转移。
共培养法及病毒介导法属于这 类方法。
n②基因直接导入法,指通过物理或化学方法直接将 外源目的基因导入植物细胞的方法。
n物理方法有基因枪法、电击法、超声波法、显微注 射法和激光微束法。
n化学方法有PEG法和脂质体法。
n③种质系统法,包括花粉管通道法、生殖细胞浸染 法、胚囊和子房注射法。
几种常用方法介绍1、花粉管通道法n又称子房注射法、种质系统法。
最早由周光宇 等(1983)建立。
n此法是在植物授粉后,将外源DNA注入植物 子房的胎座位置,使DNA沿花粉管通道进入 胚囊,与受精卵或胚细胞接触而达到转化的目 的。
n这一方法的建立开创了整株活体植物转化的先 例,操作方便易行,避免了组织培养的麻烦, 在改良作物遗传性状的工作中有很大的潜力。
2、PEG介导法n PEG介导法为我国学者高国楠首创,是借助 化合物PEG、磷酸钙及高pH条件下诱导原生质体摄取外源DNA分子。
n PEG是细胞融合剂,可通过引起细胞膜表面 电荷的紊乱,干扰细胞间的识别,从而有利于细胞间融合和外源DNA分子进入原生质体。
磷酸钙可与DNA结合形成DNA磷酸钙复合物而被原生质体摄入。
3、电击法n利用高压电脉冲的电击穿孔作用将质粒DNA 导入植物原生质体的方法称电击法。
此法起初 是应用于动物细胞。
n在植物细胞中进行基因转移是李宝健等在 1985年首创。
目前这一方法已广泛应用于双 子叶植物和单子叶植物。
n通过电击技术将基因直接导入带壁的植物细胞 或组织的方法称为电注射法。
转基因作物与传统农作物的对比

转基因作物与传统农作物的对比转基因作物(Genetically Modified Organisms,GMOs)是指通过基因工程技术,将外源基因或改造的基因导入植物或动物的基因组中,以获得新的性状和功能。
与之相对的是传统农作物,指的是以传统育种方法培育出的非转基因农作物。
在现代农业中,转基因作物与传统农作物展开了持续而激烈的辩论。
本文将从不同角度对转基因作物与传统农作物进行对比,旨在为读者提供客观的观点,并帮助读者更好地理解两者之间的差异。
一、生长环境1. 转基因作物转基因作物经过基因工程的改造,通常具备对害虫、病害和除草剂等环境压力的抗性。
这些特质使得转基因作物在恶劣的环境条件下也能正常生长,并提高了农作物的产量。
2. 传统农作物传统农作物没有经过基因工程的改造,通常对环境压力的抵抗能力较弱,容易受到害虫、病害和除草剂的侵袭。
在恶劣的环境条件下,传统农作物的生长和产量往往会受到很大的影响。
二、营养质量1. 转基因作物转基因作物在营养质量上通常具备更好的性状和功能,如抗虫性、耐旱性和抗逆性等。
通过基因工程技术,转基因作物能够合成更多的营养物质,并且可以经过基因调控来提高某些营养物质的含量。
2. 传统农作物传统农作物的营养质量相对有限,对抗虫性、耐旱性和抗逆性等方面的功能较弱。
传统农作物的营养物质含量主要受遗传因素的制约,很难通过传统育种方法来大幅度提高。
三、生态影响1. 转基因作物转基因作物引入了外源基因,有可能对生态系统产生潜在威胁。
如转基因作物的抗草害基因可能会通过花粉传播到野生植物中,导致野生植物对除草剂的抗性提高,进而破坏生态平衡。
2. 传统农作物传统农作物的遗传背景较为单一,与生态系统的互动相对较低,因此对生态系统的影响相对较小。
传统农作物的遗传稳定性较高,不容易对野生植物造成负面影响。
四、农药和化肥使用1. 转基因作物转基因作物通常具有抗虫性、抗草害性等特点,使得农民可以减少农药的使用,降低环境污染。
五种常用的植物转基因技术

此外,基因枪法还存在转化过程对细胞有损害,转化率低,
嵌合体多,可重复性差及设备昂贵等缺点...
1.3超声波介导法
作为一种新创建的物理学基因转化方法,超声波介导
法已被用于真核生物的基因转化研究和人类基因治疗领
域.在农作物基因转化研究中,超声波介导法已成功
.
30(3):186~189RainFedCrops''……
文章编号:1003—4803(2010)03—0186—04
五种常用的植物转基因技术
汪由,吴禹,王岩,李兆渡,王光霞
(1.辽宁省农业科学院创新中心,辽宁沈阳110161;2.沈阳市东陵区白塔街道办事处,辽宁沈阳110167)
摘要:从原理,基本步骤和优缺点等几个方面对农杆茵介导法,基因枪法,超声波介导法,子房注射法和花粉管
第3期汗由等:五种常用的植物转基因技术l87
较大且插入片段明显及实验费用低等优点,因此,农杆菌
介导法是目前应用最广泛的一种植物转基因方法.但
是,农杆菌介导法也存在一些问题.首先,在自然条件下,
农杆菌只侵染双子叶植物.对于单子叶植物,虽然可以采
用人工添加酚类物质的方法,诱导农杆菌完成侵染过程,
但是单子叶植物的组织培养有一定的难度.目前,只发现
条件影响;由于后代群体规模较大,筛选过程丁作量较
大..
2.2花粉管通道法
2O世纪70年代末期,在DNA片段杂交假设理论和对
植物开花受精过程的解剖学及细胞学特征研究的基础上,
周光宇等推测外源DNA可以通过花粉管经过的珠心通道
进入受精胚囊,转化进入精卵融合细胞,早期合子及早期
胚细胞.随后,周光宇等创建花粉管通道技术并通过该技
植物转基因技术的几种方法

植物转基因技术的几种方法
(1)农杆菌介导转化法将外植体放入含有外源基因的农杆菌(Agrobacteriumtume/ociens)菌液中浸泡,然后转入共培养基,再转入筛选培养基诱导抗性愈伤组织和抗性芽,生根后的抗性植株移栽至营养钵生长。
(2)基因枪法又称微弹轰击法。
其基本原理是将外源DNA黏附在微小的金粒或钨粒表面,然后在高压的作用下,微粒被高速射入受体细胞或组织,微粒上的外源DNA进入细胞后,整合到植物染色体上,得以表达,从而实现基因的转化。
(3)花粉管通道法在植物授粉时将含目的基因的DNA溶液涂于柱头上,利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道,将外源DNA导入受精卵细胞,并进一步地整合到受体细胞的基因组中,随着受精卵的发育而成为含转基因的新个体。
该方法于80年代初期由我国学者周光宇提出。
我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。
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掌握。
(4)微注射法首先制备植物原生质体,游离出细胞,在倒置显微镜和显微操作器的帮助下,将目的基因DNA通过微管注射到受体细胞中。
(5)电穿孔法在短时间的高压直流电脉冲的冲击下,可以使原生质膜的分子疏松,形成暂时性的直径为3~4nl-n的小孔,但对原生质体生活力影响不大。
这时,存在于原生质体周围溶液中的外源DNA,就可以通过这种小孔进入原生质体,实现基因的直接转移。
(6)微束激光打孔法原生质体在短时间的微束激光照射下,可在质膜表面形成面积约0.25Pm2左右的小孔,使DNA分子进入细胞。
1 / 1。
制药工程作业:比较转基因动物和转基因植物的技术原理和方法

比较转基因动物和转基因植物的技术原理和方法生物工程1班1 转基因动物:如果动物所有的细胞均整合有外源基因,则具有将外源基因遗传给子孙后代的能力,通常把这类动物称为转基因动物。
1.1 转基因动物的原理转基因动物的基本原理是将改建后的目的基因(或基因片段)用显微注射法等方法注入试验动物的受精卵(或着床前的胚胎细胞),然后将此受精卵(或着床前的胚胎细胞)再植入受体动物的输卵管(或子宫中)使其发育成携带有外源基因的转基因动物,人们可以通过分析转基因和动物表型的关系,从而揭示外源基因的功能:也可以通过转入外源基因培育品种优良的工程动物等。
1.2 转基因动物的方法转基因动物技术包括显微注射法,逆转录病毒法,胚胎干细胞法和精子载体法等。
①显微注射技术显微技术是采用显微注射仪对受精卵进行注射的一种技术,其主要仪器部分包括倒置显微镜和微操纵臂,附属设备主要包括拉针仪等。
②逆转录病毒载体技术利用逆转录病毒载体进行基因转移,一般是将去掉透明带的早期胚胎(8细胞胚胎)和可产生病毒的成纤维细胞共培养,感染一定时间,再移植给养母完成发育过程。
③胚胎干细胞技术(ES细胞)技术④精子载体技术2 转基因植物技术原理和方法2.1 原理植物转基因技术的内容包括:目的基因的分离和鉴定,植物表达载体的构建,植物细胞的遗传转化,转化细胞的筛选,转基因植物的鉴定以及外源基因的表达检测。
理论上,植物转基因技术和常规的杂交育种方法都是通过优良基因的重组获得新品种,但传统的常规杂交育种是通过植物种内或近缘种间的杂交将优良性状组合在一起,是植物获得新性状,其基因交流的范围有限,而且育种效率低。
植物转基因技术是利用重组DNA的方法直接将目的基因导入到植物细胞中,并在其中进行表达,从而创造新品种,它克服了植物有性杂交的限制,基因交流的范围无限扩大,可将病毒,细菌,远缘植物,动物,人类甚至人工合成的基因导入植物,可以认为地有目的地组合基因,改变生物的遗传性能,而且育种效率快,所以应用前景非常广阔。
植物细胞转基因技术

它是通过根癌农杆菌的Ti质粒(Tumer inducing plasmid)和发根农杆菌的Ri质粒(Root inducing plasmid)上的一段T-DNA区在农杆菌侵染 植物形成肿瘤的过程中,T-DNA可以被转移到植物细 胞并插入到染色体基因中。
细胞;
转化效率较低。
主要用于动物的基因转化,在植物上此方法介导的 基因转移在烟草、青菜等植物上有报道。
几种植物转基因方法比较
转基因方法 转化的优点 转化的缺点
转化双子叶植物为主。 大多数单子叶植物和裸 子植物对农杆菌的侵入 不敏感,限制了该法在 禾谷类作物中的应用。 转化体常出现“嵌合” 现象,需在严格条件下 加以选择以淘汰未转化 细胞 转化效率低,需要专门 设备(电击仪、显微操 作仪或基因枪),多数 需要原生质体与愈伤组 织,周期太长(电击法) DNA间接转化法 受体种类,可以在原生质 体、和细胞团、组织器官 农杆菌介导基因 或整株等多级水平上进行, 方法成熟可靠,简便易行, 转移 周期短,转化率高;
PEG法是一种通过化学物质PEG处理去壁的原
生质体作为转化受体,改变细胞膜的通透性使原 生质体获得转化的方法。
优点:
PEG法操作简单、成本低、结果较稳定、重复
性 好、无需昂贵的基因转化仪器,且嵌合转化体 很 少产生。
缺点:
原生质体培养再生难度较大;
原生质体再生培养的转化植株变异率高,易产生白
缺点:
设备和技术的要求较高
要想获得转化的植株,需要注射大量的细胞或原生
质体,费时费工
对细胞有损伤,一次处理细胞数量不能太多,比
较适合大细胞操作,主要用于动物的基因转化中
6.脂质体法
植物转基因方法

植物转基因方法
1. 农杆菌介导法知道不?那可是个超厉害的植物转基因方法呀!就好比快递员把包裹准确送到收件人手里一样,农杆菌能把基因送到植物细胞里呢!比如把抗虫基因转到棉花里,棉花就不怕虫子啦!
2. 基因枪法也很牛呀!就像射击比赛一样,“砰砰”就把基因打入植物细胞啦!像把耐旱基因打入玉米里,玉米就能在干旱环境下好好生长咯!
3. 花粉管通道法也很有趣呢!就像是给植物开了个特别通道,基因可以通过这个通道进去。
好比给小麦开了个秘密入口,把优良基因送进去,小麦能长得更好呀!
4. 原生质体融合法呢,就好像把两个不同的东西融合在一起变成新的宝贝!把两个不同植物的原生质体融合,哇,会产生新的特性呢!像把茄子和辣椒的原生质体融一融,说不定会有超级特别的东西出来呢!
5. 直接导入法,简单又粗暴呀!直接把基因丢给植物细胞,嘿,就转进去了!比如给水稻直接导入营养增强基因,那水稻不就更有营养啦!
6. 病毒介导法就像搭便车一样呢!病毒带着基因进入植物细胞,多聪明呀!像让病毒带着增甜基因进入西瓜,那西瓜得更甜了吧!
7. 脂质体介导法,就如同给基因包上一层保护套,然后送进植物细胞。
比如给大豆用这个方法转个基因,让它更能抗病害呀!
8. 电击法也挺绝的!给植物细胞来点电击,基因就趁机进去了。
就好像给植物细胞来个刺激,把好基因塞进去,让植物变得更棒呢!
我觉得这些植物转基因方法都好神奇呀,能让植物变得更好,为我们的生活带来很多好处呢!。
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植物转基因方法对比
植物转基因方法是一种利用基因重组技术对植物基因进行修改和改良的方法,是现代生物技术领域的重要研究方向。
植物转基因方法主要分为两种,即生物法和物理法。
下面我们来比较一下这两种方法的优缺点。
生物法是指利用农杆菌或其他具有植物病原性的微生物,将外源基因导入到植物细胞中。
这种方法的优点是可以实现对植物基因的精确调控,不会产生不确定性的突变。
另外,通过生物法还可以实现基因的定点插入和定向导入,从而使得植物转基因更加精确和可控。
然而,生物法的缺点是转化效率较低,需要耗费大量的时间和精力才能得到稳定的转基因植物。
物理法是指利用物理因素,如微粒轰击、基因枪等手段,将外源基因导入到植物细胞中。
这种方法的优点是转化效率较高,可以快速得到大量的转基因植物。
另外,物理法不受植物品种和基因型的限制,可以适用于多种不同的植物。
然而,物理法的缺点是对植物细胞有一定的损伤,容易引起不确定性的突变,从而影响植物的生长和发育。
总体来说,生物法和物理法各有优缺点,选择哪种方法主要取决于具体应用的场景和目的。
如果需要精确调控植物基因,选择生物法更加合适;如果需要快速得到大量转基因植物,选择物理法更加适
合。
当然,无论采用哪种方法,都需要遵守相关的生物安全规定和伦理道德准则,确保对环境和人类健康的安全不会带来不良影响。
植物转基因方法是现代生物技术的重要组成部分,它为植物育种、生产和保护提供了新的思路和方法。
未来,随着技术的不断进步和完善,相信植物转基因技术将会在更广泛的领域得到应用和发展。