玉米转基因方法资料
转基因玉米的原理
转基因玉米的原理转基因玉米是指通过基因工程技术,将植物的基因进行改造,使得玉米具有一定的耐逆性,抗病虫害能力以及更高的产量。
本文将介绍转基因玉米的原理以及其在农业生产中的应用。
一、转基因玉米的原理转基因玉米的原理是将外源基因导入玉米,使其可以具有更多的性状和性能,进而实现增产、抗病虫害等目的。
具体来说,转基因玉米的过程主要分为以下几步:1.获得目标基因从源头生物中筛选目标基因,并通过PCR技术扩增所需长度的DNA片段。
获得DNA片段后,将其克隆到载体DNA 上,形成重组DNA。
这个载体DNA通常是一个经过人工改造和筛选的质粒,也就是农业生产中使用的转化叶片。
2.转化质粒将重组的DNA载体浸泡在含有叶肉组织的营养溶液中,并使用农杆菌等微生物将质粒导入田间作物的叶子细胞中。
农杆菌是一种可以将外源基因导入到植物细胞的细菌,利用这一特性,农业科学家可以将目标基因导入作物中,从而使其产生更多的有益性状。
3.筛选转基因玉米接下来需要对导入基因的细胞进行分离、清洗,并进行培养。
如果成功将载体DNA导入到目标植物细胞中,那么转基因玉米便开始发芽和生长。
通过一系列的细胞培养和筛选,就可以得到一批转基因玉米植株。
4.检测和认证对于走出筛选站的转基因玉米植株,还需要进行一系列的检测和认证以确定其性状和性能是否符合预期。
这些检测主要包括基因分析、遗传测定、生长观察等。
二、转基因玉米在农业生产中的应用转基因玉米在农业生产中的应用主要体现在以下几点:1.抗病虫害传统的玉米往往容易遭受到各种病虫害的污染,而转基因玉米则可以通过改良其基因结构,增强其抗病虫害的能力。
比如,将菌株电转入转基因玉米中,可以改变玉米根系与 symbethic,这种生物的作用。
保护植株免受真菌和其他病原体威胁。
2.耐旱耐盐玉米是一种耐旱耐盐的作物,但在气候变迁和人类活动的影响下,玉米的生产受到了很大的挑战。
转基因玉米就可以通过改良其基因结构,增强其抗旱能力,以帮助作物在干旱的环境中长期生存。
转基因玉米的鉴别方法
转基因玉米的鉴别方法近些年来,转基因技术已被广泛应用于生物学研究领域。
其优势在于能够大大提高种子性状和抗病能力,以及更加持久地改变植物结构。
转基因玉米是它的一个典型例子。
为了更好地获得转基因玉米的品质,必须鉴别其真实身份。
本文讨论了转基因玉米的鉴别方法。
转基因玉米鉴别方法一般分为实验室和田间两种。
实验室鉴别方法包括PCR法、测序法以及染色体分析法。
PCR法是通过分析转基因玉米的特定DNA序列来鉴别其真实身份的方法。
测序法是通过翻译和序列比对来确定转基因玉米的真实身份的方法。
染色体分析法是通过检测植物染色体的数目和形状来判断转基因玉米的真实身份。
除了实验室鉴别方法外,转基因玉米还有一种田间鉴别方法。
这种方法需要在田间观察植株的形态特征,以及收获的玉米穗的外观特征。
一般来说,转基因玉米植株的外观特征有:籽粒大小明显较大,形状均匀,而非转基因玉米植株则有较多的尖尖玉;收获的玉米穗有非常明显的穗颈,籽粒大小更大,形状均匀,表皮较硬。
转基因玉米的鉴别方法在获取优良品种和植物生物学研究方面具有重要意义。
把实验室鉴别方法和田间观察方法多结合起来,可以更精确地鉴别转基因玉米的真实身份,从而获得较为优良的品种。
但是,无论实验室还是田间鉴别方法,都需要具备一定的专业技能才能得到准确结果,因此应该在有专业背景的人员的指导下进行。
综上所述,转基因玉米的鉴别方法一般分为实验室鉴别方法和田间鉴别方法。
实验室鉴别方法包括PCR法、测序法以及染色体分析法;田间鉴别方法主要是通过观察植株的形态特征以及收获的玉米穗的外观特征来鉴别。
为了获得更优良的品种,应该将实验室鉴别方法和田间观察方法结合,并在有专业背景的人员的指导下进行。
转基因玉米技术流程
转基因玉米技术流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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②载体构建:使用酶和DNA连接酶将目的基因与载体(如质粒)结合,构建重组DNA分子。
载体需具备易于识别和筛选的标记基因。
③转化受体细胞:通过农杆菌介导、基因枪或花粉管通道等方法,将重组DNA分子转入玉米细胞内。
④细胞筛选与培养:将转化后的细胞置于特定培养基上,筛选出成功携带并表达外源基因的细胞,诱导其脱分化形成愈伤组织。
⑤再生植株:愈伤组织进一步分化为胚状体,再发展成完整的转基因玉米试管苗。
⑥鉴定与验证:运用分子生物学技术(如PCR、Southern杂交)验证外源基因是否整合到玉米基因组中,及表达情况。
⑦田间试验:将验证合格的转基因玉米苗移栽至温室或田间,观察其生长表现、环境适应性及目标性状是否稳定遗传。
⑧安全性评估:进行全面的食品安全、环境影响评估,确保转基因玉米的安全性。
⑨商业化审批:通过国家相关部门的安全性审查与批准后,方可进行商业化种植与推广。
玉米成分转基因检测知识
玉米成分转基因检测知识转基因玉米就是利用现代分子生物技术,把种属关系十分遥远且有用植物的基因导入需要改良的玉米遗传物质中,并使其后代体现出人们所追求的具有稳定遗传性状的玉米。
转基因食品有很多优点:增加作物产量、降低生产成本;增强作物抗虫害、抗病毒等的能力;提高农产品耐贮性。
但转基因食品作为一种新物种,其对人体健康、生态平衡是否具有危害还未确定:可能通过基因漂流影响其他物种;转基因食品可能会引起过敏等等。
比如说水果玉米,就是那种吃起来带甜味的。
颗粒大小差不多,金黄色栗粒的,一般路边烧烤的那种玉米。
彩色玉米,就是栗粒有紫色白色黄色的哪种,这是最原始的转基因玉米了。
下列是对于其它相关转基因成分物质:◆大豆◆马铃薯◆木瓜◆青椒◆食用菌◆小麦◆烟草◆油菜籽◆棉花◆植物性饲料◆调味品◆食用油脂◆食品半成品、食品成品◆水稻及其产品◆植物及其加工产品下面我们来看一下实时荧光PCR反应体系:试剂名称终浓度ЧL/反应10×PCR反应缓冲液1× 5MgCl2(25m mol/L) 2.5 m mol/L 5dATP(10 m mol/L) 200 n mol/L 1dGTP(10 m mol/L) 200 n mol/L 1dCTP(10 m mol/L)200 n mol/L 1dTTP(10 m mol/L) 100 n mol/L 0.5dUTP(10 m mol/L) 200 n mol/L 1UNG酶(1 U/чL)0.5U 0.5上游引物(10чmol/L)200 n mol/L 1下游引物(10чmol/L)200 n mol/L 1探针(5 чmol/L)100 n mol/L 1Taq酶(5U/чL) 2.5U 0.5DNA模板(40 ng/чL~50ng/чL)- 5补水至- 50注:表中DNA模板为原料的模板量,加工产品可视加工程度适当增加模板量;也可根据具体情况或不同的反应总体积进行适当调整。
农杆菌介导玉米转基因的研究
农杆菌介导玉米转基因的研究摘要:转基因技术在玉米育种中运用很广泛,本文主要通过查阅文献,结合专业所学知识,从转基因技术、农杆菌介导的受体以及影响农杆菌转化的因素和玉米转基因的现状等方面,综述了在玉米中农杆菌介导转基因的研究进展。
关键词:玉米,转基因,农杆菌介导法,育种转基因作物指将一种或几种植物、动物乃至人类的基因导人某种作物,使其基因重新组合,增强其抗逆性、抗病虫害、抗杂草等优良性状。
转基因玉米的研究与开发已取得了显著进展。
许多外源基因已经被导入玉米,以改良玉米的某些性状,并取得了很好的成效。
20世纪80年代后期,一些研究者尝试用根癌农杆菌接种玉米幼苗。
采用病毒感染以及外源DNA与花粉混合授粉等方法,试图将外源DNA导入到玉米中,虽得到一些转化表现,但均未得到分子生物学证据。
Fromm 等用电激法把抗除草剂基因Pat转入玉米原生质体中,开创了玉米遗传转化研究的先河。
Rhodes等用电激法把NptII基因转入玉米原生质体中,经过抗性筛选、分化再生得到抗Km的转基因植株。
Fromm、Gordon-Kamm等利用基因枪轰击原生质体获得可育的玉米转基因植株。
农杆菌介导法是转基因技术中经常采用的一种手段。
根癌农杆菌是许多双子叶植物肿瘤病的病原菌,它含有Ti质粒,其中的T-DNA能够转移到植物基因组上。
农杆菌在双子叶植物中的转化已经十分完善,但是由于玉米等单子叶植物不是其天然的寄主,所以转化工程比较困难。
但最近几年的研究表明农杆菌可以介导玉米上的基因转化。
1.常用玉米转基因的方法在现代育种技术中,常用的转基因方法往往结合使用,以提高转基因的效果。
明小天等通过基因枪提高了根癌农杆菌转化水稻的转化效率蚓。
花粉管通道法既可以用普通的质粒,也可用农杆菌Ti质粒。
另外,还有PEG介导法、超声波法、子房注射法、阳离子转化法和电击法等。
1.1 基因枪法1989年Klein第1次使用基因枪介导法转化玉米。
Philippe等用山梨糖醇和甘露醇处理A188XB73的胚性悬浮细胞,用基因枪把GUS基因导入玉米,结果表明经山梨糖醇和甘露醇处理过的细胞转化频率提高2.7-6.8倍。
转基因玉米的鉴别方法
转基因玉米的鉴别方法转基因玉米的鉴别可以采用许多复杂的技术,如分子标记分析,流式细胞术,实时定量PCR(qPCR)分析,蛋白分析,原位杂交等。
不过,可能也需要结合抗性检测或外部鉴别等方法。
其中常用的鉴定方法包括:(1)PCR 技术:它是利用脱氧核糖核酸(DNA)特异序列引物以及Taq 酶在反转录-聚合酶链反应(PCR)对转基因玉米的标志基因位点进行检测的一种技术,可以在体外快速、准确的鉴定不同的转基因玉米类型。
(2)分子权重(w)分析:它是利用核酸序列的分子量(mw)或分子量值来鉴定转基因玉米的一种技术,通过比较转基因玉米基因组DNA的分子量值与对照群体完全不同的DNA分子量值之间的差异,从而可以发现转基因玉米特有的特征。
(3)DNA 指纹:它是一种利用一系列剪接酶来生成特定基因组DNA片段的技术,可以用来鉴别转基因玉米的品种和基因组结构的变化。
(4)十二碳溴代酰胺(DCC)方法:它是一种利用基因片段中的三磷酸核苷(ATP)酶活性来鉴定转基因玉米特征的技术,可以利用电泳和有机溶剂中和镜翻转作为反应条件来鉴定基因片段的ATP 活性构成和构成比例,从而进行结果判断。
二、临床应用检测转基因玉米被广泛应用于药用植物、食物营养研究中,以及转基因产品的供应链及食品中的安全性研究中。
1. 检测转基因玉米的安全性研究:主要用于分析转基因玉米中毒性和敏感性的机制、治疗疾病进程及临床应用前的安全性评价等。
2. 转基因产品的供应链管理及检测:通过检测转基因玉米以及它在从种子到品牌食品所处的每个环节可以发掘出转基因物质在食品中是否合法。
3. 营养食品研发:通过系统地建立序列和功能数据库以及筛选和鉴别转基因玉米中的营养物质和抗耐性基因,找到一种能健康滋养身体的有效营养物质,用于营养食品的研发。
玉米转基因检测标准
玉米转基因检测标准
1. PCR检测方法,PCR(聚合酶链式反应)是目前最常用的转基因检测方法之一。
检测标准通常会规定PCR反应的条件、引物设计、阳性对照、负性对照等内容,以确保检测的准确性和可靠性。
2. 适用范围,检测标准会明确适用于哪些类型的转基因玉米,比如Bt玉米、抗除草剂玉米等,以及不同的转基因基因型。
3. 检测灵敏度和特异性,标准通常会规定检测方法的灵敏度和特异性要求,确保可以检测到极低水平的转基因成分,并且不会对非转基因玉米产生误检。
4. 样品处理和前处理,标准通常会包括样品的处理方法,比如样品的提取、纯化等,以及前处理步骤,确保样品中的转基因成分可以被有效地检测出来。
5. 质控要求,检测标准通常会包括质控要求,比如实验室的质控体系、质控样品的使用、实验人员的技术要求等,以确保检测结果的准确性和可靠性。
此外,国际上也有一些相关的组织和机构发布了转基因玉米检测标准,比如国际标准化组织(ISO)和美国食品药品监督管理局(FDA)等。
这些标准通常会受到各国法律法规的影响和认可,对于确保转基因玉米产品的安全性和合规性起着重要作用。
总的来说,玉米转基因检测标准涉及到多个方面,包括检测方法、适用范围、灵敏度和特异性、样品处理和前处理、质控要求等内容,以确保转基因玉米产品的质量和安全。
这些标准的制定和执行对于保障食品安全和消费者权益具有重要意义。
玉米转基因方法(精编课件).ppt
扬州大学农学院 作物遗传育种暨应用生物技术系
邓德祥
精品课件
(一)、分子育种的概念
精品课件
分子育种是指在DNA水平上实施作物改良计划 的理论和方法。与以往其它常规育种技术相比,其实 质性的进步在于使作物育种真正实现了对基因的操作; 其鲜明的特点可以概括为通用性和精确性的完美结合。
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通用性是指它突破了物种之间生殖隔离的障碍, 实现了基因在物种之间的交流,其技术体系朝着整个 生物界共用同一个基因库的方向发展;精确性是指他 直接以目的基因为操作对象,使育种目标同育种素材 精确配对,能有效地打破遗传连锁的累赘,提高育种 效率。
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二、玉米转基因育种技术概述
精品课件
(一)、直接的遗传转化方式
农杆菌介导的遗传转化方法出现较早,并很快成 为双子叶植物遗传转化的常规方法。以后发明了一系 列直接的遗传转化方法打开了单子叶植物特别是玉米 等作物转基因研究的大门。
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这些方法是采用简单的外力冲击或某些物理学原理,将携 带外源DNA片段的质粒载体直接导入植物细胞,然后随机地整 合进受体基因组。例如采用电激法、PEG法等转化玉米的原生 质体,采用超声波材料、脂质体包裹法和花粉管介导法和子房 注射法将外源基因导入受体细胞等。但是转化技术大多需要经 过原生质体或组织培养阶段,转化周期长,转化受体受到基因 型的较大限制,同时也不适于大规模转基因育种的要求。
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子房注射法是转基因育种工作中经常使用的方法之一。 子房注射法是一种微量注射法,使用一种特制的微量注射器将 含有目的基因载体的DNA溶液直接注射入玉米处于减数分裂时 期的子房中,以便使外源基因能整合进玉米的基因组。丁群星 等(1993)用此法获得了正常的转化体。由射法的最突出优点有两个: 一是不需要复杂的仪器设备,操作简便; 二是转化受体不受基因型的限制,这对于优良
玉米(Zeamays)遗传转化实验技术原理
玉米(Zeamays)遗传转化实验技术原理玉米(Zea mays)不仅是研究植物遗传学、基因组学和分子生物
学的重要模式植物,还是具有较高经济价值的主要谷类作物。
随着转基因技术在现代农业中的发展和应用,人们已经培育出了具有抗除草剂和/或抗虫、耐旱或高碳水化合物含量的转基因玉米产品。
农杆菌介导的遗传转化是玉米转基因常用的方法。
该方法的简要步骤如下:首先,分离未成熟的玉米胚将其与携带有目的基因载体的农杆菌共培养;其次,诱导转化后的未成熟胚产生愈伤组织;然后,愈伤组织再生并进行阳性苗筛选(图1)。
农杆菌介导的转化方法可以产生含有单个或相对较低转基因拷贝数的转基因玉米个体。
农杆菌介导的转化方法除了用于未成熟的胚外,还可以应用于其他组织,如新切割的茎尖或枝条。
多种外植体的选择可以使农杆菌介导的转化方法适用于多种玉米基因型。
图1. 农杆菌介导的玉米遗传转化(Zhou et al., 2011)。
参考文献:
•Zhou, R.; et al. (2011). Transformation of, GBSS I, gene driven with barley endosperm-specific promoter into maize inbred line mediated by Agrobacterium. Maize Genomics & Genetics, 3(1), 1-5.。
玉米转基因方法
生物界共用同一个基因库的方向发展;精确性是指他
直接以目的基因为操作对象,使育种目标同育种素材
精确配对,能有效地打破遗传连锁的累赘,提高育种
效率。
二、玉米转基因育种技术概述
(一)、直接的遗传转化方式
农杆菌介导的遗传转化方法出现较早,并很快成
为双子叶植物遗传转化的常规方法。以后发明了一系 列直接的遗传转化方法打开了单子叶植物特别是玉米 等作物转基因研究的大门。
这些方法是采用简单的外力冲击或某些物理学原理,将携 带外源DNA片段的质粒载体直接导入植物细胞,然后随机地整
合进受体基因组。例如采用电激法、PEG法等转化玉米的原生
质体,采用超声波材料、脂质体包裹法和花粉管介导法和子房 注射法将外源基因导入受体细胞等。但是转化技术大多需要经
过原生质体或组织培养阶段,转化周期长,转化受体受到基因
等(1993)用此法获得了正常的转化体。由谢友菊等发明的
玉米微量注射器已获得了国家专利。
子房注射法的最突出优点有两个:
一是不需要复杂的仪器设备,操作简便;
二是转化受体不受基因型的限制,这对于优良
自交系转化和优良转基因杂交种的培育极其有利。
(二)、农杆菌介导的遗传转化方法
农杆菌是一种天然的植物基因转化系统,其含有的Ti或 Ri质粒具有携带外源具有的功能。经过用遗传工程的方法对农 杆菌及其质粒加以改造,并装入外源基因,借助农杆菌对植物 的侵染将外源基因带入植物细胞内,从而完成转化过程。迄今 已发现农杆菌能侵染20多种单子叶植物,对玉米的转化效率相
玉米育种学
扬州大学农学院 作物遗传育种暨应用生物技术系
邓德祥
(一)、分子育种的概念
转基因技术在玉米育种中的应用研究
工 作 研 究农业开发与装备 2020年第6期转基因技术在玉米育种中的应用研究廉雨乐(永济市农业农村局,山西永济 044500)摘要:选育优良品种可以显著改善玉米的特性,转基因技术在玉米育种中应用得越来越广泛。
因此对转基因技术在玉米育种中的应用进行了综述,以期为转基因玉米育种提供参考。
关键词:转基因技术;玉米;育种;研究现状1 玉米转基因育种技术简介1.1 玉米转基因育种方法21世纪开始,我国玉米育种领域步入一个崭新的发展阶段,生物技术的不断发展极大地影响着玉米育种的发展趋势,转基因技术在玉米育种过程中得到普及,玉米转基因技术是指通过DNA 重组和转化技术将其他动植物的基因片段导入玉米中,使其产生定向且可以遗传的改变。
玉米转基因的具体方法一般包括以下几个步骤:一是获取并克隆目的基因;二是构建载体并进行连接转化;三是将重组的DNA转入玉米的细胞中;四是筛选转基因成功的玉米植株;五是对转基因玉米进行进一步鉴定,判断转基因玉米是否达到了预期的效果。
总之,在进行玉米转基因育种的过程中,每一步都需要验证,过程十分严谨。
1.2 玉米转基因育种的优点虽然玉米转基因育种的过程有些复杂,但玉米转基因育种有一些特别突出的优点,主要包括以下几个方面:一是转基因技术可以有效改善玉米品质;二是转基因技术可以有效提高玉米的抗逆性;三是转基因技术可以有效提高玉米的抗病性;四是转基因技术可以有效提高玉米的抗虫性。
总之,采用转基因技术进行玉米育种,可以有效改善玉米各个方面的性状,促进玉米高产稳产。
2 转基因技术在玉米育种中的应用转基因育种技术目前应用最多的是抗虫、抗除草剂性状,能减少农药使用,保障农业增产,对缓解资源约束、保护生态环境、改善产品品质、拓展农业功能等具有重要作用。
对于农民来说是农业生产的福音。
2.1 转基因技术在改良玉米品质中的应用玉米品质和产量直接关系到玉米种植者的经济利益,如何改善玉米品质,并提高玉米产量是玉米育种的重要目标之一。
浅谈转基因玉米
一、转基因玉米的由来
★如何“转”基因
一、转基因所需工具:
• 1.“基因剪刀”——内切酶 • 2.“缝纫针” ——连接酶
• 3.“交通工具” ——载体
1.“基因剪刀”——内切酶
内切酶
一种限制酶只能识别 一种特定的核苷酸序列, 并在特定的切割点上
切割
将DNA 分子切断。
黏性性末端
2.“缝纫针”
四、转基因玉米的展望
• 1)转基因食品能够很好地抗病虫害与抗除草剂,从而能 够减少食品的农药残留,降低环境污染与人畜伤亡,减少 投入的成本。 • 2)应用转基因技术所培育出来的植物具备耐贮藏之特性, 能够很好地延长转基因食品的保存期,并能抗击干旱、耐 盐碱与抗重金属。一部分高产量转基因作物还能提高当地 的土地利用率,从而缓解我国持续增长的人口对于食物的 需求。
二、转基因玉米技术的发展
• 转基因技术,包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞, 以及转基因途径等 ; • 1983年全球首例转基因作物(烟草)在美国培育而成; • 1986年,全球有5例转基因植物第1次获准进行田间试验。 • 1994年,美国孟山都公司所研发的转基因西红柿被批准上 市。 • 1996年,美国又研制成功了转基因玉米、大豆及马铃薯等。 • 目前,批准进行商业化种植转基因作物的国家与地区达到 了20多个,全世界有1 000余万农民在种植转基因作物和 制作转基因食品中得益
三 转基因作物面积比例
85% 39.5 83%
中国无转基因玉米 全世界无转基因水稻
三、转基因作物的安全性问题在哪里?
• 1、环境安全性因素
• 2、食物安全性因素
1、环境安全性因素
(1)产生超级杂草的可能; A 转基因作物成为超级杂草
玉米基因转换
玉米基因转换1. 介绍玉米作为全球的重要粮食作物,其基因转换技术受到广泛关注。
基因转换技术是指通过人为手段将外源基因导入到目标生物体中,以改变其遗传性状。
玉米基因转换是一种常用的农业生物技术手段,具有重要的应用潜力。
2. 玉米基因转换方法2.1 农杆菌介导的基因转移农杆菌介导的基因转移是一种广泛应用于植物基因转换的方法。
它利用土壤中普遍存在的一种细菌,农杆菌(Agrobacterium tumefaciens),来实现基因导入。
该方法包括以下步骤:1.构建转化载体:将目标基因导入到植物转化载体中,该载体一般包含选择标记基因、报告基因等。
2.转化载体的导入:将转化载体导入到农杆菌中,使其成为转化农杆菌。
3.转化农杆菌的接种:将转化农杆菌接种到玉米幼苗的伤口部位上。
4.抗生素筛选:利用转化载体中的选择标记基因,筛选出含有目标基因的玉米植株。
2.2 生物微投法生物微投法是另一种常用的玉米基因转换方法,它是将外源DNA直接注入玉米胚乳细胞中,通过细胞自身的复制和分化过程实现基因导入。
该方法具有以下特点:•适用范围广:生物微投法适用于不同类型的植物和动物细胞。
•转化效率高:与其他基因转换方法相比,生物微投法的转化效率相对较高。
•操作简便:整个过程不需要特殊的设备和条件,操作相对简便。
3. 玉米基因转换应用3.1 抗虫基因的导入玉米基因转换技术可以导入抗虫基因,提高玉米对虫害的抵抗能力。
目前已经研究出多个具有抗虫性的基因,并成功导入到玉米中。
利用基因转换技术,可以避免传统的农药施用,减少对环境的污染,并提高玉米的产量和质量。
3.2 耐逆基因的导入玉米基因转换还可以导入耐逆性基因,提高玉米对逆境(如干旱、盐碱等)的耐受能力。
通过导入特定的基因,可以增强玉米的抗旱性、耐盐性等,提高其生长适应性。
这对于世界各地各种环境条件下的玉米种植具有重要意义。
3.3 营养改良基因的导入玉米基因转换技术还可以导入营养改良基因,提高玉米的营养价值。
玉米转基因完整流程
玉米转基因完整流程农杆菌菌株的培养及感受态细胞的制备挑取根癌农杆菌lba4404单菌落于3ml的yeb液体培养基(链霉素100mg/ml),28℃振荡培养过夜挑过夜培育菌液500μl注射于50mlyeb(链霉素100mg/ml)液体培养基中,28℃震荡培育至od600为0.5左右。
5000rpm离心5min,集菌。
提10ml0.15mnacl漂浮细胞,5000rpmVergt5min,加10ml预冷的20mmcacl2悬浮细胞,冰浴,24小时内使用,或分装成每管200μl,液氮中速冻1min,置于-70℃保存备用。
植物抒发载体向农杆菌感受态细胞的转变取200ml感受态细胞,加入1μg构建好的质粒dna加入到,混匀后,冰浴30min。
液氮中速冻2-3min,37℃水浴5min,接着冰浴3min。
加入1mlyeb培养基,28摄氏度慢速震荡培养4h。
5000rpm离心5min,弃上清,集菌。
加入0.1mlyeb培养基重新悬浮细胞,涂布于含有100mg/mlkan和125mg/mlsm的yeb平板上,28℃培养阳性克隆的鉴别挑取平板上长出的单菌落,接种于含有100mg/mlkan和125mg/mlsm的yeb液体培养基中,28℃振荡培养过夜,小量提取质粒dna,以质粒dna为模板进行pcr扩增鉴定。
农杆菌菌液的制取挑取继代2d后的农杆菌单菌落,在加有相应抗生素的液体yeb培养基中,在28℃黑暗条件下震荡培养16-20h(od600为0.6-0.8)将菌液放在离心管中,18-20℃,5000rpmVergt5min搜集菌体。
将收集到的菌体用2mld-inf液体培养基悬浮进行洗涤,以去除残余的yeb培养基18-20℃,5000rpmVergt10min搜集菌体,将菌体用2mld-inf液体培养基,重新加入1‰as,水泵(摆1h)1农杆菌病毒感染玉米幼胚初生愈误伤共培养将加入到d-inf(含as)的菌液稀释到od600为0.3-0.5放置1h以上,将幼胚或愈伤用d-inf(不含as)洗一次,再浸入菌液中,用手上下颠倒30s,并放置5min,观察幼胚无明显伤口时,取出,用无菌滤纸吸干,放到d-as固体培养基上,25℃黑暗条件下共培养3d,同时设对照。
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这些方法是采用简单的外力冲击或某些物理学原理,将携 带外源DNA片段的质粒载体直接导入植物细胞,然后随机地整
合进受体基因组。例如采用电激法、PEG法等转化玉米的原生
质体,采用超声波材料、脂质体包裹法和花粉管介导法和子房 注射法将外源基因导入受体细胞等。但是转化技术大多需要经
过原生质体或组织培养阶段,转化周期长,转化受体受到基因
实现了基因在物种之间的交流,其技术体系朝着整个
生物界共用同一个基因库的方向发展;精确性是指他
直接以目的基因为操作对象,使育种目标同育种素材
精确配对,能有效地打破遗传连锁的累赘,提高育种
效率。
二、玉米转基因育种技术概述
(一)、直接的遗传转化方式
农杆菌介导的遗传转化方法出现较早,并很快成
为双子叶植物遗传转化的常规方法。以后发明了一系 列直接的遗传转化方法打开了单子叶植物特别是玉米 等作物转基因研究的大门。
型的较大限制,同时也不适于大规模转基因育种的要求。
基因枪轰击法的发明对直接遗传转化方法
做出了杰出贡献,它解决了进行大量遗传转化
的技术难题,目前已成为玉米转基因育种中遗
传转化的主要方法。
基因枪法是指用基因枪击发引发火药爆炸、高
压气体释放或高压发电所产生的推力使携带了外源基
因的金属微弹穿透植物的组织、细胞壁和膜结构,将
转基因送入细胞核,整合进植物基因组中,实现遗传
转化,这也是目前玉米遗传转化的最主要的方法。
基因枪转化方法的受体类型非常广泛,只要是能
被基因枪微弹穿透的组织或细胞都可以作为转化的受
体,目前首选的受体组织一般是玉米的胚性愈伤组织,
外源基因导入后再由愈伤组织分化培养再生出转基因
植株。
基因枪转化方法的建立使玉米遗传转化趋向于系
当高,使农杆菌介导法成为玉米遗传转化的常规方法。
等(1993)用此法获得了正常的转化体。由谢友菊等发明的
玉米微量注射器已获得了国家专利。
子房注射法的最突出优点有两个:
一是不需要复杂的仪器设备,操作简便;
二是转化受体不受基因型的限制,这对于优良
自交系转化和优良转基因杂交种的培育极其有利。
Байду номын сангаас
(二)、农杆菌介导的遗传转化方法
农杆菌是一种天然的植物基因转化系统,其含有的Ti或 Ri质粒具有携带外源具有的功能。经过用遗传工程的方法对农 杆菌及其质粒加以改造,并装入外源基因,借助农杆菌对植物 的侵染将外源基因带入植物细胞内,从而完成转化过程。迄今 已发现农杆菌能侵染20多种单子叶植物,对玉米的转化效率相
玉米育种学
扬州大学农学院 作物遗传育种暨应用生物技术系
邓德祥
(一)、分子育种的概念
分子育种是指在DNA水平上实施作物改良计划
的理论和方法。与以往其它常规育种技术相比,其实
质性的进步在于使作物育种真正实现了对基因的操作;
其鲜明的特点可以概括为通用性和精确性的完美结合。
通用性是指它突破了物种之间生殖隔离的障碍,
统化、规模化,并使玉米转基因育种逐渐发展成为一
种常规的育种技术,对玉米育种水平的提高具有不可
估量的促进作用。
子房注射法是转基因育种工作中经常使用的方法之一。 子房注射法是一种微量注射法,使用一种特制的微量注射器将 含有目的基因载体的DNA溶液直接注射入玉米处于减数分裂时 期的子房中,以便使外源基因能整合进玉米的基因组。丁群星