植物遗传转化中选择标记基因的研究进展
２标记基因存在的问题
利用选择标记基因筛选转化细胞及植株为植 物的遗传转化提供了便利。但是，得到所需要的转 化植株之后，选择标记基因成为多余的，甚至是有 害的。选择标记基因的潜在危险性主要包括以下几 个方面。
２．１
１常用的选择标记基因
目前常用的筛选标记基因主要有２大类：抗生 素抗性酶基因和抗除草剂抗性酶基因。前者可产生 对某种抗生素的抗性．后者可产生对除草剂的抗 性。转化细胞可以在含有抗生素或除草剂的培养基 上正常生长。使用最多的抗生素抗性酶基因有ｎｐｔ Ⅱ基因（产生新霉素磷酸转移酶。抗卡那霉素、 Ｇ４１８、巴龙霉素、新霉素）、ｈｐｔ基因（产生潮霉素磷
酶（６一ｐｈｏｓｐｈｏｍａｎｎｏｓｅ ｉｓｏｍｅｒａｓｅ）基因（ｐｍ／）、木糖异
构酶（ｘｙｌｏｓｅ ｉｓｏｍｅｒａｓｅ）基因（ｘｆｌＡ）和核糖醇操纵子
（ｒｉｂｉｔｏｌ ｏｐｅｒｏｎ）。分别能使转化细胞利用６．磷酸甘
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）转座子（ｔｒａｎｓｐｏｓｏｎ）是指一段可在染 色体组内移动的特定的ＤＮＡ序列，可将其从一个 位点切除下来．插入到一个新的位点上。同时转座 过程并不伴随再次插入而使该转座子丢失，基于这 一原理。采用转座子系统也可以将选择标记基因去
ｗｅｌｌ
ｔｈｅ
ｔｈａｔ
ｃｏｕｌｄ ｈｅｌｐ
ｓｏｌｖｅ
ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍ。ｗｅｒｅ ｓｕｍｍｘａｉｓｅｄ． Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ：Ｍａｒｋｅｒ
ｇｅｎｅ
Ｓｅｃｕｒｉｔｙ
Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ
在植物遗传转化所构建的表达载体中．除含有 目的基因和各种表达调控元件外，一般情况下还插 入了便于筛选用的标记基因。经过遗传转化，表达 载体上所有的插入序列一起整合到受体植物染色 体基因组中。选择标记基因的产物能使转化细胞产 生一种选择压力．致使未转化的细胞在施加选择剂 条件下不能生长、发育和分化。而转化细胞对该选 择剂具有抗性，可以继续存活。因而此方法有利于 从大量的细胞或组织中筛选出转化细胞及植株，是 一种较为方便、快捷的转基因植物鉴定方法。
除。
露糖、木糖和核糖醇为碳源，而非转化细胞由于不 含有这些基因，不能利用这些碳源，会产生碳饥饿 而不能正常生长，从而达到高效选择的目的。 目前．应用最多的是ｐｍ／基因．已广泛用于水 稻Ｉｌｌｌ、玉米［１２Ｉ、小麦【１３】甜菜【１４１、棉花１１５１和番茄１１６ｌ等植 物的转化系统。 许多植物细胞不能利用木糖。然而在木糖异构
收稿日期：２００８—１０－０６
安全性 筛选标记基因的安全性包括对生态环境的安
全性和对人类健康的安全性。例如，抗生素抗性标 记基因的转移可导致其在环境中传播；转基因植物
基金项目：国家支撑计划子课题“北方梗稻育种技术与新品种选育”（２００６ＢＡＤＯｌＡ．６） 作者简介：王彩芬（１９６８．），女，硕士学位，副研究员，从事水稻生物技术育种工作
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ
Ｍａｒｋｅｒ Ｇｅｎｅ
ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｇｅｎｅｔｉｃ
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｗａｎｇ
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ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ．Ｙｏｎｇｎｉｎｇ
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Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
ｏｆ Ｎｉｎｇ痂Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ
共转化是将标
记基因和目的基因分别构建在不同载体或同一载 体的不同Ｔ．ＤＮＡ区域，共同转化受体细胞，通过筛 选和分子鉴定获得共整合植株。在后代分离中选择 只含有目的基因而不含有标记基因的转化植株。农 杆菌介导的转化方法比基因枪转化方法更能有效 地将目的基因与标记基因分离。共转化根据所使用 的方法不同可以分为以下３种。 ２个质粒２个菌株法：２个菌株含２个不同的 双元质粒，其中一个含选择标记基因，另一个含有 目的基因。通过选择标记基因筛选转化植株．再通 过杂交后代分离获得无选择标记基因的转基因植 株。例如，Ｋｏｍａｒｉ等【５】用含有ｎｐｔⅡ和ＧＵＳ的双元质 粒的根癌农杆菌混合浸染烟草和水稻。很大部分的 共转化体携带非连锁基因．自交分离后７ｌ％的烟草 和１００％的水稻只含有ＧＵＳ。这表明不同细菌来源 的Ｔ．ＤＮＡ通常整合于同一位点。但是至少存在非 连锁整合位点。 ２个质粒１个菌株法：该菌株含有２个不同的 双元质粒，分别含有一个选择标记基因及一个目的 基因。Ｄａｌｅｙ等１６Ｊ用含有ｎｐｔ Ｈ和ＧＵＳ不同质粒的根 癌农杆菌浸染油菜和烟草．共转化效率分别为６２％ 和５２％。后代分离植株分别有４０％和５８％只含有 单一基因。这种方式容易分离获得单一目的基因转 化植株，但是由于同一细菌中含有不同质粒，存在 质粒不相容性问题。 ２个Ｔ．ＤＮＡ １个质粒方法：该菌株含有一个双 元质粒，在其不同的Ｔ．ＤＮＡ上分别含有一个选择 标记基因及一个目的基因。Ｋｏｍａｒｉ等【５】将标记基因 ｈｐｔ或ｎｐｔ １１分别和目的基因ＧＵＳ构建在双元质粒 的两个相邻Ｔ．ＤＮＡ区域上。质粒导人根癌农杆菌 后转化烟草和水稻．共转化效率分别达５２％和 ４７％。随机选取共转化烟草和水稻自交，在分离后 代共转化烟草中有５６％只含有目的基因ＧＵＳ，共转 化水稻有６５％只含有ＧＵＳ。表明在半数以上共转化 植株中，双Ｔ—ＤＮＡ整合位点并不连锁。 ３．１．２位点特异性重组体系（ｓｉｔｅ—ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｅｏｍｂｉ．
垡物技衣道摆
・综述与专论・ ＢｌｏＴＥｃＨＮｏＬＯＧＹ ＢＵＬＬＥＴＩＮ ２００９年第２期
植物遗传转化中选择标记基因的研究进展
王彩芬
（宁夏农林科学院农作物研究所，永宁７５０１０５） 摘要：标记基因在为植物遗传转化提供方便的同时也存在一些问题，综述了植物遗传转化中常用的选择标记基 因、标记基因存在的问题以及解决选择标记基因安全性的策略。 关键词：标记基因安全性策略
ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ
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７５０１０５）
ｓｔｉｌｌ
Ｍａｒｋｅｒ
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ＣＯｌＴｌｍｏｎ ｍａｒｋｅｒ
ａｎｄ ｉｔｓ ｐｒｏｌｅｍｓ
万方数据
２００９年第２期
王彩芬：植物遗传转化中选择标记基因的研究进展 的再定位。 ３．１．１共转化（ｃｏ．ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）
７
中的标记基因是否会通过食物在肠道中水平转移 至微生物，从而影响抗生素治疗的有效性；除草剂 抗性标记基因通过花粉和种子等途径在种群之间 扩散。可能转移到杂草，产生抗除草剂的“超级杂 草”：或者向其它植物中转移，从而对生态环境和生 物多样性产生潜在的危害：转基因食品的标记基因 及其产物可能对人或动物健康有害。尽管风险评估 报告对一些筛选标记基因提供了安全保证，有的抗 生素抗性基因如ｎｐｔ １Ｉ已通过安全性评价ｆ２Ｊ，但还是 不能彻底消除人们对转基因植物的担忧。 ２．２影响转化细胞再生 当植物细胞被转化后．筛选标记基因同目的基 因共同转入植物细胞。需要从含有抗生素或除草剂 的培养基上鉴别并分离出转化细胞。最终转化细胞 能够存活并生长，而非转化细胞不能生长而死亡。 非转化细胞在逐渐凋亡过程中能够分泌毒素或生 长抑制剂。阻碍营养物质向转化细胞的运输，进而 影响转化细胞的增殖及分化【３】。 ２．３影响多重转化 从理论上讲。通过转基因技术可以根据育种学 家的需要将多个外源目的基因导人植物体内，获得 综合性状优良的作物品种。但是在细胞第一次转化 中使用了某一种标记基因，在随后的转化中就要使 用不同的标记基因。这就给多基因转化造成困难。 另外。通过含不同外源基因的转基因植株杂交。可 以获得具有多个优良性状的转基因植株．同时植株 中筛选标记基因的拷贝数也随之增加，多个同源基 因的堆积会大大增加基因沉默的可能性１４１。
３．２．２
链霉菌属噬菌体西Ｃ３１的位点特异性重组系统和 Ｍｕ噬菌体的Ｇｉｎ重组系统。 ３．１．３多元自主转化（ｍｕｌｔｉ—ａｕｔｏ．ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ．ＭＡＴ） 载体系统该系统将由诱导型启动子调控的重组 酶基因与克隆于两段同源序列之间的标记基因连 接到同一载体上．构建成双元载体导入植物中。对 转基因植株进行化学诱导．表达重组酶．促使同源 序列发生重组，从而将标记基因去除。该系统不需 要对初级转化体进行有性杂交，从发生分离的后代 中筛选出不含选择标记基因的植株。 目前ＭＡＴ ｖｅｃｔｏｒ系统主要有２类，包括咖ｆ型 和ｒ０Ｚ型。Ｅｂｉｎｕｍａ等（１９９７）用／ｐｔ．ｔｙｐｅ Ｅｎｄｏ等（２００２）也利用／ｐｔ．ｔｙｐｅ
ｏｒｅａｖｉｃｔｏｒｉａ）中分离纯化出的一种可以发出绿色荧 光的物质。与其它选择标记相比。ＧＦＰ的检测具有 不需要添加任何底物或辅助因子．不使用同位素， 也不需要测定酶的活性等优点。同时，ＧＦＰ生色基 团的形成无种属特异性。在原核和真核细胞中都能 表达．其表达产物对细胞没有毒害作用。不影响细 胞的正常生长和功能。目前，ＧＦＰ已在烟草、水稻等 植物中得到了应用。
ｒ．
作选择剂。在筛选过程中ＢＡＤＨ可以把有毒性的甜 菜碱醛（ｂｅｔａｉｎｅ～ｄｅｈｙｄｅ．ＢＡ）转化为没有毒性的甘 氨酸甜菜碱（ｇｌｙｃｉｎｅ ｂｅｔａｉｎｅ，ＧＡ）。ＧＡ作为一种渗 透保护剂，还可以提高转基因植株的再生率。
３．２．３
与糖代谢途径相关的基因
离体培养的细
胞不能进行光合作用。必须在培养基中添加一定浓 度的碳源（如蔗糖、麦芽糖、葡萄糖等）后细胞才能 进行正常的生长分化。近年来，利用这一点研究开 发了３种非抗生素标记基因．即６．磷酸甘露糖异构
（Ｚｙｇｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｒｏｕｘｉｉ）ｐＳＲ １质粒的Ｒ—Ｒｓ系统，
哚．３．乙酰胺水解酶等。与常规标记基因不同，这些 标记基因没有抗生素或除草剂抗性，相对来说对生 物是安全的，因此被称为生物安全标记基因１９１。
３．２．１
绿色荧光蛋白基因
甘露糖阳性选择系统在水稻遗传转化中的应用研究进展
和生物安全标 记基 因的选择 系统 。利用生物安全标 记
为正筛选 ， 该体系也被称为 阳性选择系统 。
维普资讯
专论 与综 述
中 圉 稻 米 ２ ０ 年第 ４期 ０８
甘露糖 阳性选择系统在水稻遗传转化 中的应用研究进展
王 彩 芬 付 永 彩
（宁夏农林科 学院农作 物研究所 ， 宁夏 永 宁 ７００ ； 中国农业 大学植物遗传育种 系 农业部农作 物基因组学与遗传改 良重点 ５１５
有 ｐ ｉ 因 ，不 能将 ６ 磷酸 甘露糖转 化成 ６ 磷 酸果 ｍ基 一 一 糖， 因而不 能利用 甘露糖 作为 碳源 ， 且造成 体 内 ６ 磷 一
・
Ｊｃｕｌ ｅＡ Ｐｉｅ等阎 用甘 露糖 筛选 体 系进 行 ａｑ ｅ ｎ ａ ｉ ｎ 也
收稿 日期 ：０ ８ ０ — ６ ２ ０ — ４ ０
２２ ・
维普资讯
王彩芬 ， 付永彩 ： 露糖 睦选择 系统在 水稻遗传转化 中的应 用研 究进 展 甘 日
中 囡 稻 米 ２０ 年第 ４期 ０８
了“ｏ ｅ ｉｅ 的研 究 ， ｇｌ ｎ ｒ ” ｄ ｃ 他们 研究 了来 自不 同植 物 的 ｐｙ基 因对稻米维生 素 Ａ含 量 的影 响。分别将 来 自玉 ｓ 米、 水稻 、 西红柿 、 辣椒 和水仙 花的 ｐｙ 因连 同 ｃｔ基 ｓ基 ｒ ｌ 因转入水 稻 ，稻米中胡萝 卜 素含量 由高到低 的顺 序依 次 为源 自水 稻 （ ８ ｇ ） 玉米 （４ ｇ ） 辣 椒 （ ． １． ｕ／ 、 ４ ｇ １． ｕ ／ 、 ５ ｇ ４７ ｕ ／）西红柿 （ ． ｕ／） ｇ 、 ｇ １ ｇ ￣水仙花 （ ． ｕ／） ２ ｇ １ ｇ 。说 明来 自 ２ ｇ 不 同植 物 的ｐ ｙ 因在水稻 中的表达 量不 同。他们采 ｓ基 用的筛 选方式 是甘露糖 １ ５ 蔗糖 ０ ％， 选 ５周转 ． ％、 ７ ． 筛 ５ 入分化培养基（ ％甘露糖＋ ％山梨糖醇 ） ２ ３ 。 国 内对甘 露糖 筛 选体 系 在水 稻 上 的应 用 报道 较
转基因植物中选择标记基因的去除
Ｔｏ ａ Ｎｏ５ ｔ ｌ ４
出现这 种结 果 的原 因是麦 ： 麸中含 氮化 合 物 比
２２ 同一种秸杆不同比例对转潮时间的影响及分析 ．
衰 ２ 同 一 种 秸 杆 不 同用 比 例 对 转 潮 时 间 的 影 响
米糠 中高 ， 生物转换率高 ， 故 产量 也相应提高 ； 细 米糠 中含氮 化合 物少 些 ， 维 生素 含量 高 ， 以滑 但 所 茹产 量 也 较 高 ； 壳 粉 营养 成 分 低 ， 量也 低 ， 稻 产 加
３ ３ 栽培滑菇用麦麸调节培养基 中碳氮比， ． 精培 养 料 产量 高 ， 细米糠 次之 ． 米糠 和 稻壳 粉 中加人 在
一
定量 豆粉 能 增加 产量 ．
编 辑 ： 莉 琳
转基 因植物中选 择标记基 因的去除
潘 永 明
（ 哈尔 滨师 范大 学
摘
黑龙 江
பைடு நூலகம்
哈 尔滨
１０ ０ ） ５ ０ １
Ｓ ） 标记 失 活三类 ． ＭＦ 及
种筛 选标 记 的植 株 ， 为 已完 全 剔 除 了筛 选 标 记 即 的 转基 因植 株 ． 用 Ｆ Ｐ Ｆ 利 Ｌ ／ ＲＴ 重 组 系统 也 可 将
筛选 标记基 因去 除 ．
２ 从核 Ｄ ＮＡ 中剔 除标记基 因
要： 转基 因植 物中的抗 生素抗性酶基 因和 除草 荆抗性酶基 因等标记基 因的生物安全性 引起全球 关注 ， 科 学 家们 正积 极 探 索 副 除 选择 标 记 基 因 的转 化 体 系 ， 文 就 着 重 介 绍 了几 种 转 基 因植 物 中标 记 基 本
因剔 除 的 进展 ．
关 键词 ： 转基 因植 物 ； 记 基 因别 除 ； 全 性 标 安
植物筛选标记基因应用进展_王相春
责任编辑
罗芸
责任校对
卢瑶
植物筛选标记基因应用进展
王相春，程在全，曾千春，罗 琼
* （ 云南农业大学， 云南昆明 650201 ； 云南省农业科学院生物技术研究所， 云南昆明 650223 ）
AtTSB1 基因过量表达增加了 Trp 含量并且增强对 Cd2 + 的耐 AtTSB1 转基因植物中积累 性。通过以上研究结果得出结论， Trp 可以限制 Cd2 + 和其他重金属的增加， 或者抑制金属转运 物的活动。因此， 重要的禾本科作物应用 AtTSB1 基因作为 筛选标记基因遗传转化得到的转基因植株能够种植在重金 属污染的土壤中。 1． 9 氨基糖苷腺苷酰转移酶基因（ aadA） 双子叶植物叶绿 体转化多采用 aadA 基因， 用壮观霉素（ spectinomycin） 进行筛 选， 获得同质叶绿体转化细胞的筛选周期不同受体材料差异 分化植株的前期筛选一般 2 ～ 8 个月， 甜菜叶绿体转化 很大， 筛选 8 个月后才分化植株
得非常重要。生物安全性标记基因的优点主要在于选择剂 的无毒副作用， 并且在多数情况下有利于转化植株的再生， 从而提高了转化效率。利用生物安全性标记基因的筛选体 系也被称为正向筛选（ positive selection） ， 该体系有利于转基 因细胞的生长及再生， 而非转基因细胞只受到饥饿抑制而非 被杀死 1 1． 1
［9 ］
。但随着转基因植物
转基因植物中选择标记基因的 种类和种植面积的迅猛增加， 生物安全性已成为人们普遍关注的问题之一。因为抗生素 和除草剂等抗性基因的使用虽然方便了植物的转化， 但一旦 标记基因便不再有用， 甚至对生态环境和食品安 转化成功， 全存在潜在威胁
生物学中的植物遗传转化与基因编辑技术
生物学中的植物遗传转化与基因编辑技术植物遗传转化与基因编辑技术在生物学中的应用植物遗传转化与基因编辑技术是生物学领域中的重要研究方向，它们可以用于改良植物品种、提高农作物产量和抵抗力、开发新型植物药物等。
一、植物遗传转化技术的原理和方法植物遗传转化是指将外源基因或DNA片段导入植物细胞，并使其稳定地遗传给后代。
常见的植物遗传转化方法包括农杆菌介导的遗传转化、基因枪法和凯南法等。
1. 农杆菌介导的遗传转化农杆菌介导的遗传转化是最常用的植物遗传转化方法之一。
该方法利用土壤中广泛存在的植物病原性农杆菌将外源基因导入目标植物细胞。
首先，将外源基因插入农杆菌质粒的T-DNA区域，然后将农杆菌通过注射或浸泡等方式导入植物细胞。
在遗传转化后，利用选择标记基因或报告基因进行筛选和检测。
2. 基因枪法基因枪法是将DNA载体以高速射击的方式直接导入植物细胞。
将外源基因负载在金粒等微粒表面，然后使用高压氦气或火药等加速器将其射入植物细胞。
在转化后，通过培养基中的选择性筛选剂来筛选转化的细胞。
3. 凯南法凯南法是一种基于物理和化学手段的遗传转化方法。
通过利用聚乙烯醇（PEG）或电击等方法，使DNA能够与植物细胞质融合，然后通过培养和筛选等步骤来获得转化的植物细胞。
二、基因编辑技术在植物遗传改良中的应用基因编辑技术是指通过精确地修改植物基因组中的特定位置，实现遗传改良的方法。
常见的基因编辑技术包括CRISPR-Cas9系统、TALENs和ZFNs等。
1. CRISPR-Cas9系统CRISPR-Cas9系统是一种高效、快速和精确的基因编辑技术。
它利用CRISPR RNA（crRNA）和转录单元RNA（tracrRNA）组成的复合物与Cas9蛋白结合，以形成靶向特定基因序列的复合物。
在植物中，CRISPR-Cas9系统被广泛应用于基因敲除、基因敲入和基因修饰等方面。
通过将CRISPR-Cas9系统导入植物细胞，可以实现对植物基因组的精确编辑。
植物遗传转化的替代方法及研究进展
万方数据３２生物技术通报ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｕｌｌｅｔｉｎ２０１１年第７期物——水稻，经过处理后的小花结实率为２０％，转化效率高达４％。
采用花粉管通道法导人外源ＤＮＡ的方法有子房注射法和柱头滴注法，花器官较大的作物，如棉花可采用子房注射法；而花器官较小的作物，如水稻则采用柱头滴注法较好。
花粉管通道法的最大优点是不依赖于植物组织培养过程，避免了组织培养过程中可能产生的体细胞变异及基因型依赖性等问题，特别适合用于难以建立有效再生体系的植物以及可以把目的基因导入任何农艺性状优良的品种中；可以直接获得转基因种子，纯合速度快，节省育种时间，在农作物的分子育种中占有独到的优势¨１。
经过不断的技术改进，花粉管通道法可以满足规模化生产转基因植物的要求。
我国推广面积最大的转基因抗虫棉基本上就是花粉管通道法结合传统育种方法培育出来的。
已有研究结果表明，通过花粉管通道法获得的转基因植株外源基因多以多拷贝插入，而且插入的位置也具有随机性，在外源基因整合过程中染色体发生了转置、缺失等突变，致使转基因后代在表型上表现出变异。
刘冬梅等＂。
对花粉管通道法获得的棉花转基因后代的主要农艺性状进行了分析，转基因后代间的形态、生育期、产量和纤维品质等有显著的变化。
利用花粉管通道法获得的棉花转基因后代，其中仅有少部分符合孟德尔遗传分离定律，多数后代的遗传分离比例变化较大，存在着遗传分离多样性。
马盾等Ｈ’分析了通过花粉管通道法获得的棉花转基因后代中外源基因的稳定性，当转基因后代种植到Ｔ３一Ｔ４代时，有外源ＤＮＡ丢失现象，呈现出外源ＤＮＡ遗传不稳定性。
花粉管通道法的重复性较差，虽然已有利用花粉管通道法成功转化大豆的报道，但Ｓｈｏｕ¨１报道，利用花粉管通道法不能成功转化大豆；花粉管通道法的转化效率一般都非常低，利用基因枪法转化黑麦的转化效率是花粉管通道法的１０倍峥１。
１．２茎尖转化法１９８８年Ｕｌｉａｎｏ¨第一个采用茎尖转化法将含有卡那霉素基因以及Ｂ一葡糖苷酸酶基因导入矮牵牛，其转化效率与采用农杆菌介导法转化矮牵牛的转化效率大致相同，而且，此方法不经过组织培养阶段，从转化到生根仅用６周，可以节省大量的时间。
课程论文—木本植物转基因研究进展
木本植物转基因研究进展摘要：从木本植物的概况及其转基因的现状、发展历程、研究现状、转化的目的基因、方法、受体系统、选择标记等方面入手，阐述了木本植物转基因研究的相关进展，并对各个环节的最新研究和存在的问题进行了简要的说明，探讨了可能的解决和替代方案，对于木本植物转基因未来的发展趋势进行了展望。
关键词：木本植物；转基因；研究进展1.前言木本植物指茎的木质化程度高、木质化细胞多、茎常较坚硬且直立的多年生植物，依形态不同，分乔木、灌木和半灌木三类。
自古以来，木本植物在人类社会的各个层面都扮演着极为重要的角色，如建筑、工业、园林、食品等，已经成为人类必不可少的资源之一。
此外，木本植物对于生物多样性、地表形态建成、全球气候等也有着决定性作用。
1974年，科恩（Cohen）将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基因转到大肠杆菌体内，揭开了转基因技术应用的序幕[1]。
将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术。
自诞生以来，转基因技术一直毁誉参半，一方面，转基因技术对于植物性状改良、新品种的研发及生物技术的进步有着莫大的贡献；另一方面，由于转基因技术的不成熟和应用领域的关系，产生了一些负面影响，如遗传漂变、性状退化、致病性等，导致人们对转基因技术产生误解。
即便如此，转基因技术的发展还是势不可挡，随着科学技术的不断进步和完善，转基因将有更多的用武之地。
长期以来，木本植物的改良主要是通过杂交育种的方式进行，但木本植物所特有的许多生物学特性，如较长的生长周期和童期、复杂的生殖方式、高度杂合性等，使得应用常规育种方法受到了极大的限制[2]，这就需求一种快速有效的方法来缩短木本植物的研究周期，从而更好地为人类的生产、生活提供帮助。
转基因技术的兴起，为木本植物各方面的研究提供了契机，也为经济发展、人们生活水平的提高提供了机遇，现已逐渐成为研究的热点。
小麦遗传转化方法及其研究进展
小麦遗传转化方法及其研究进展资源与环境学院姓名：漆海龙学号：3115701060摘要:在粮食作物中，小麦属于遗传转化最为困难的作物，加上转基因研究起步较晚，基因工程育种进程明显落后于其它作物。
随着基因枪的问世、新的选择标记基因和高效启动子的运用，1991年以后小麦转基因研究开始增多。
目前小麦遗传转化尽管有多种方法, 但转化效率仍然很低, 一个重要原因是遗传转化方法尚不成熟, 因此建立合适的转化方法是小麦遗传转化成功的关键. 本文综述了小麦基因枪转化、农杆菌介导的遗传转化和花粉管通道法等几种重要遗传转化方法研究的最新进展, 分析了各种方法的基本原理、优缺点及其影响因素. 关键词:小麦遗传转化, 基因枪法, 农杆菌介导法, 花粉管通道法正文：小麦是世界上最重要的粮食作物之一, 在中国是仅次于水稻的第二大作物，也是人类重要的植物蛋白质来源( 约占谷物蛋白质的38% ) . 其种植面积和产量约占谷物种植面积的30%. 小麦面粉约含70%~ 80% 的淀粉.通过遗传转化可以打破物种之间的遗传限制，利用转基因技术将外源基因导入小麦，可以实现新品种的定向改良，从而创造新的小麦品种。
与国外小麦相比, 我国小麦的蛋白质总量不低, 但是在加工品质上有较大差距, 主要原因是我国小麦贮藏蛋白缺少优质蛋白质亚基。
目前在小麦品质改良领域中主要有两个热点:一是通过特异地改变某些亚基的构成与比例, 增加小麦中蛋白质及必需氨基酸含量来改良其营养品质, 进而提高烘烤品质. 二是调节淀粉生物合成途径, 以培育直链淀粉含量少甚至没有蜡质的小麦品种,提高其加工品质. 近几年来,基因工程技术的发展和完善, 为小麦品种改良提供了一条新的途径. 小麦转基因研究大多采用授粉后13～14 d 的幼胚为受体材料，表达载体构建中普遍采用Ubi、E35S 等启动子和bar、nptⅡ、EPSPS 等筛选标记基因，筛选剂一般使用Bialaphos、Glufosinate、G418 和Glyphosate 等，成功利用的农杆菌菌系包括ABI、Agl1、c58C1、LBA4404 和CP4 等。
浙江省选考中“农杆菌介导的转基因植物”相关试题释疑与拓展
2021年第3期试题分析----------------浙江省选考中“农杆菌介导的转基因植物”相关试题释疑与拓展浙江省温州市第二外国语学校(325015) 陈一波摘要结合历年浙江省生物选考中“农杆菌介导的转基因植物”相关试题，综合解析试题的相关知 识背景，梳理并拓展农杆菌介导的转基因植物生产的一般操作流程。
关键词浙江省；生物学选考；农杆菌转化法;试题文章编号 1005 -2259(2021)3 -0065 -03浙江省的生物学选考试题中，考查选修教材内 容的试题往往是甄别学生生物学学科核心素养和 学业能力的重要组成。
从2020年起这部分试题的 分值进一步增加，这类试题情境新颖且紧贴实际生 产、生活，体现了生物学学科的时代特征，它要求学 生不仅要熟练掌握教材中的基本概念、各项生物技 术中的常规操作流程,而且要适当地拓展教材有关 前沿知识内容，并能在新的问题情境中迁移应用所 学知识，试题难度较大。
2015年10月、2016年4 月、2018年4月、2018年11月、2020年7月的试题 中均考查了“农杆菌介导的转基因植物”相关内 容,属于高频考点，但每次选考中学生答题正确率 均不高。
究其原因，浙科版教材中没有具体的农杆 菌转化法的知识介绍，仅在“基因工程的应用”一 节中以图片形式简单呈现，而试题所考查的却是农 杆菌转化法中的具体操作细节，两者的落差较大。
为了更好地复习备考,笔者结合这些年的浙江省选考真题,系统地梳理利用“农杆菌转化法”生产转基因植物的一般操作流程。
1农杆菌及其感染植物组织的自然过程为什么将外源目的基因导人植物细胞时，常使用“农杆菌转化法”？农杆菌感染植物细胞时，到底是什么结构或物质进人了植物细胞？这要从农杆菌本身说起。
农杆菌是一种革兰氏阴性细菌，在自然界的土壤中普遍存在。
根据感染植物后诱导植物产生冠癭瘤或发状根，农杆菌可分为根癌农杆菌和发根农杆菌两种，其细胞内的质粒上均含有一段可转移的DNA 片段。
转基因植物中安全标记基因的研究进展
普 遍认 为最 为 有 效 的办 法 就 是 利 用安 全 标 记 基 因 ， 些 标 这
记基 因没 有 抗 生 素或 除 草 剂 抗 性 ， 对 来 说 对 生 物 是 安 全 相 的。 因此 ， 称 为 安全 标 记 基 因 。 下对 几种 安 全 标 记 基 因 被 以
添加 任 何底 物 或辅 助 因子 。 不使 用 同位素 ， 不需 要 测定 酶 也 的 活性 ， 用专 门 的仪 器检 测 （ Ｆ Ｓ ， 能 分 离转 化 细 胞 如 ＡＣ ） 就
先 利 用通 常 的选 择 标记 筛选 出 初 级 转基 因植 株 ， 后 利 用 然 转 基 因植 株 后 代 遗传 重组 使 选 择标 记 与 目的基 因分 离 ， 或 利 用 位 点 特 异 性 酶 将 标 记 基 因切 除 而 获 得 无 选 择 标 记 的 转基 因植株 。 不使 用 标记 基 因 直接 筛选 法 。 由于 转 化 植株 的 筛选 工 作量 巨 大 ， 功 的可 能性 小 ， 成 直到 最近 才 在 马 铃 薯研
马铃薯 、 烟草 和 西红 柿 等 许 多 植 物 的 培 养 细 胞 可利 用
Ｄ一木 酮 糖 但 不 能 以 用 Ｄ一木 糖 作 为 主 要 碳 源 。 记 基 因 标 ｘｌ ｙＡ编码 的木糖 异 构酶催 化 Ｄ一木糖 转变 成 木酮 糖 ， 后再 然 经 过磷酸 戊 糖途径 分解 代谢 ， 为细 胞生 长所 利 用 。 在添 加Ｄ一 木 糖 的筛 选 培 养基 上 。 整合 有外 源 ｘｌ 基 因 的转 化 细胞 因 ｙ Ａ 能 利用 Ｄ一 糖 作为碳 源 而获 得 优 势生 长 ， 转化 细 胞 因碳 木 非 源 供 应 不足 而 使 其 生 长 受 到抑 制 。 此 可 区 分转 化 细 胞 和 据 非转 化 细胞 。 ｌ ｐ等闭 木 糖异构 酶基 因 （ｙＡ） Ｈａ ＆ｕ 将 ｘ ｌ 分别 转到
植物遗传转化研究进展
植物遗传转化研究进展重庆师范大学生命科学学院生物科学（师范）专业2009级指导教师摘要：植物遗传转化是一项农业生物技术，它通过某种途径或技术将外源基因导入受体细胞的全基因组中，并使之在受体细胞中得以充分表达。
目前一些重要农作物转基因品种已经或即将投入到实际应用，随着研究的不断深入,本文对植物遗传转化的技术作出了新的展望。
关键词：植物遗传转化；植物遗传转化方法；应用；进展Abstract：Plant genetic transformation is a kind of agricultural biotechnology.It delivers to the whole-genome of receptor cells through a certain approach or technique to make the exogenous genes fully expressed in receptor cells. At present, genetically modified varieties of some important crops have been or are about to put into the practical use. with the deepening of the research,this paper makes a new outlook of the plant genetic transformation technology.Key words: Plant genetic transformation; the approaches of plant genetic transformation; application; progress植物遗传转化是指以植物的器官、组织、细胞或原生质体作为受体，通过某种技术或途径转入外源基因，获得使外源基因稳定表达的可育植株。