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番茄遗传转化影响因素及其应用研究进展
老等功能 ， 其 食用 价 值 和经 济 价 值一 直 受 到 消 费者 青 睐＿ １ ］ 。同时， 番茄生长周期 短 、 基 因组 较小 、 遗 传学基 础 雄厚， 具 有许 多拟 南芥 、 水 稻 等模式 植 物所不 具 备 的生 物学现象（ 如果 实的发 育 、 成熟过程等） ［ 引， 而且番茄基因
北方 园艺２ ｏ １ ３ （ ２ ｏ ） ： １ ８ ５ ～１ ８ ９
・ 专题综 述 ・
番 茄 遗传 转化 影 响 因素及 其 应 用研 究 进展
贺 玺 强 ，徐 恒 戬 ，赵 汝 凤
（ 山东 理工 大学 生命 科 学学 院 ， 山东 淄博 ２ ５ ５ ０ ４ ９ ）
摘
要： 该 丈在介绍农杆 菌介导的番茄遗传转化 的影 响 因素和 番茄转基 因应 用的基础 上， 重
‘ Ｌ Ｂ Ａ ４ ４ ０ ４ ’ 菌株转化 番 茄 的转 化 率高 达 ８ ０ ， ‘ Ｃ ５ ８ Ｃ １ ’
转化率 为 ４ ｏ ［ ， ‘ ＡＢ Ｉ ， 转化 率 高达 ２ ４ ～８ Ｏ ［ ，
‘ Ｇ Ｖ ３ １ ０ １ ’ 转化率高达 ４ Ｏ Ａ～６ ｏ ０ ＿ ６ ］ ， ‘ Ｅ Ｈ Ａ１ ０ ５ ’ 转化 率
组 已经完 成测序 ， 因此 番茄 已成为 肉质果实 植物遗 传转
化 研 究 的 模 式植 物 。
１ ． ２ 番茄基 因型 番茄的再生和转化均受到基 因型影 响 ， 不 同基因型
的番茄在 相同浓度 的激素条件下 ， 再生 率和转化率有 很 大的不同。陈珍等［ 。 ］ 研究 了“ 中蔬 ４号” 、 ‘ Ｔ ０ １ ’ 和‘ Ｔ ０ ３ ’
关键词 ： 番茄 ； 农杆菌介导 ； 遗传转 化 ； 进展
转基因番茄的研究进展
1、抗病转基因番茄
• 烟草花叶病毒(TMV)、黄瓜花叶病毒(CMV)、苜蓿 花叶病毒(AMV)和番茄黄花卷叶病毒(TYLCV)等是引起 番茄病毒病的主要病原。在番茄转基因抗病毒育种中， 主要利用病毒的外壳蛋白(Coat protein,CP)基因、 复制相关蛋白(Replication-associated protein， REP)基因、卫星RNA基因和病毒片段的反义RNA基因等。 外壳蛋白(CP)在转基因植物中的积累可以干扰病毒脱 衣壳，抑制病毒在植物体中的复制、转运和积累从而 使转基因植株获得了病毒抗性。
•
2003年陈溪利用转基因番茄作为生物反应器生产人 胰岛素，通过以口服方式摄入胰岛素来研究在抑制自身免 疫攻击以及预防I型糖尿病中所起到的作用，己经取得了 很大的进展。
•
2006年, Chen等人将肠道病毒EV71的外壳蛋白VP1基
因导入番茄,外壳蛋白VP1在转基因番茄中获得了表达.用 转基因番茄喂食小白鼠,小白鼠可以抗肿瘤细胞的感染。
2003年王仁厚利用转基因番茄表达人酸性成纤维细胞生长 因子(aFGF)，通过构建的双元表达载体带有一个经过改构的 人酸性成纤维细胞生长因子基因(afgf),载体上的选择标记基 因为manA,它使得转化过程中可以使用PMI这种不含抗生素及 除草剂的选择系统。利用农杆菌介导的转化方法获得了afgf 转基因番茄植物,并且通过PCR-Southern、RT-PCR证明了afgf 在宿主基因组中的整合及表达。
•
葡激酶( Staphylokinase，SAK) 是由金黄色葡萄球菌 分泌的一种纤溶酶原激活剂，首次发现于 1948 年，它可以 激活人体中的血纤维蛋白溶酶原形成血纤维蛋白溶酶，从而 溶解血栓。同其他溶栓药物相比，葡激酶具有溶栓效果好， 纤维蛋白选择性强，无显著促凝血作用等优点。 2011杜景川等人利用农杆菌介导的方法，将葡激酶( Staphylokinase，SAK) 基因导入番茄中。经 PCR、 Southern 杂交和 Northern 杂交检测，葡激酶基因已整合 到再生番茄植株基因组中，共获得 8 个转基因株系。经 ELISA 检测，转基因番茄的果实和叶片均能表达 SAK 蛋白， SAK 蛋白在果实和叶片可溶性蛋白中的比例最高分别为 3.42%和2.47%。转基因番茄中的 SAK 蛋白具有一定的溶栓 活性，溶栓比活力为 3 866 AU·mg－1。
硕士论文--番茄LeEIN2基因的克隆及其功能研究
重庆大学硕士学位论文番茄LeEIN2基因的克隆及其功能研究姓名：汪佳申请学位级别：硕士专业：药物化学指导教师：陈国平20060401摘要乙烯作为一种内源性植物激素，对植物的生长发育有着重要影响。
目前，乙烯信号转导途径及其调控机理已成为植物分子生物学的研究热点。
EIN2基因处于乙烯信号转导途径的中心位置，作用于CTR1的下游，EIN3的上游。
EIN2不仅在乙烯信号转导中具有重要作用，还可能涉及其它植物激素和胁迫因子的信号转导。
因此，明确EIN2基因的功能及其参与信号转导的机制，是研究乙烯信号转导的一个重要内容。
番茄是研究果实成熟的模式植物，迄今为止国内外尚未见从番茄中分离和克隆全长EIN2基因。
对番茄EIN2基因的研究，将使我们对乙烯信号转导、果实成熟及环境胁迫中防卫反应相关基因调控的机理更加明确，为利用基因工程技术改良番茄等作物提供理论依据。
本文比较了GenBank中已登录的多种植物的EIN2基因的氨基酸序列和核苷酸序列，根据保守序列设计简并引物，利用RT－PCR和RACE技术，首次从普通番茄中，克隆出番茄LeEIN2基因的cDNA序列；采用LA PCR及Inverse PCR，从番茄基因组DNA中扩增出全长LeEIN2基因。
在GenBank中登录号分别为AY566238和DQ409173。
序列分析表明，LeEIN2DNA全长6838bp，有6个内含子；cDNA全长4343bp，包含一个长3951bp的开放阅读框，5’端非编码区和3’端非编码区分别为85bp、257bp。
该cDNA编码一个含有1316个氨基酸的膜结合蛋白，具有11个跨膜区域。
推测其蛋白质分子量为142.63kDa，等电点为6.48，与拟南芥及矮牵牛EIN2的氨基酸序列同源性分别为50.6%、86.0%。
利用Northern杂交技术分析LeEIN2基因的表达特性，结果显示LeEIN2基因在番茄幼叶中的表达水平明显高于成熟叶和衰老叶；在果实发育过程中，LeEIN2基因均有表达，在绿熟期和破色期表达水平达到最高峰，破色期以后表达水平迅速降低。
番茄育种现状及发展趋势研究
河南农业2023年第22期
茄抗病性。
3. 抗除草剂。
实践表明，番茄转基因法、杂交法和诱变育种等方法都能够培育出对除草剂具有良好抗性的品种。
4. 抗青枯病。
早在20世纪中旬，我国就已经开始着手培育对青枯病具有良好抗性的番茄，经过数十年的发展，现已成功培育出包括抗青1号和丰顺在内的多种番茄。
5. 抗TYLCVD。
TYLCVD 具有波及范围广、传播速度快等特点，科研人员利用传统育种、分子标记等方法，对可抵抗该病的品种进行培育。
在已培育出的品种中，最具代表性的是西大樱粉1号，研究人员以抗病樱桃番茄作父本、具有良好口感及形状的番茄作母本，成功培育出了兼具良好口感及抗病性的新品种。
育鲜食及加工品种进行选择，充分利用我国在育种方面所具有的优势，对拥有良好性状的番茄进行培育，增强番茄所具有的竞争力。
在此过程中，应当注意以下几点：一是单一抗性所能发挥的作用十分有限，应重点培育拥有复合抗性的番茄，其中，种植在保护地的番茄，应拥有3~4种抗性；露地种植的番茄，则应拥有2~3种抗性。
二是做到因地制宜，优先培育耐热及耐低温的品种。
（四）创新育种方法
种子作为农业生产不可或缺的材料，种子质量决定了农作物生长的质量及产量。
要以番茄的特点为依据，将生物技术与常规技术充分结合。
在保证育种质量的前提下，精简育种步骤，加快育种速度，实现稳产、高产，为番茄行业稳定、持续发展奠定良好基础。
（责任编辑 程丽红）
LIANGZHONG LIANGFA
良种良法
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转录因子介导乙烯调控番茄果实成熟的研究进展
转录因子介导乙烯调控番茄果实成熟的研究进展作者：康靖来源：《安徽农业科学》2021年第16期摘要番茄果实成熟过程既是一个复杂又是一个高度有序的过程，该过程还受多种因子调控。
主要综述了MADS-box转录因子、NAC转录因子、AP2/ERF转录因子、SBP/SPL转录因子和其他转录因子介导乙烯调控番茄果实成熟的研究进展，为进一步完善转录因子介导乙烯参与番茄果实成熟的转录调控网络提供理论参考。
关键词番茄;转录因子;乙烯;果实成熟中图分类号 S 641.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）16-0016-03doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.16.005 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Research Progress on Transcription Factor-Mediated Ethylene Regulation of Tomato Fruit RipeningKANG Jing（School of Biological Engineering， Chongqing University，Chongqing 400044）Abstract The tomato fruit ripening process is both a complex and highly ordered process， which is also regulated by many factors.This article mainly summarizes the research progress of MADS-box transcription factor， NAC transcription factor， AP2/ERF transcription factor， SBP/SPL transcription factor and other transcription factors mediated ethylene regulation of tomato fruit ripening， in order to provide a theoretical reference for further perfecting the transcriptional regulatory network of transcription factor-mediated ethylene participation in tomato fruit ripening.Key words Tomato;Transcription factor;Ethylene;Fruit ripening番茄（ Solanum lycopersicum ）是一类比较重要的果蔬作物，含有丰富的营养物质。
番茄载体构建及遗传转化
10.
Key words:MicroRNA, mir156, mir169, development, abiotic stress, tomato
1前言
1.1课题的提出
生物体内小分子RNA自上世纪80年代末被科学家们发现以来，人们相继在许多真核模式生物中找到一系列有功能的非编码小分子RNA，这些小分子RNA的发现极大地拓展了人们对分子生物学的认识和了解，同时也为人们的研究提供了一个新的方法和途径。近些年来，人们还相继在生物体内发现了lsiRNA (long short interference RNA)、piRNA (PIWI-interacting RNA)、NAT-siRNA (natural antisense-transcript siRNA)和tasiRNA (trans-acting siRNA)等众多具有不同调节功能的小分子RNA，在调节不同生物的环境应答和生长发育等过程中发挥着不可忽视的关键作用。MicroRNAs (miRNAs)是一类在进化上高度保守的内源非编码小分子RNA，长度大约为21个核苷酸(Ambros, 2001)。它们通过与目标靶基因互补配对使转录受到抑制或靶基因降解等的方式在转录后的调节方面起着重要的作用(Bartel, 2004)。
番茄分子标记研究进展
番茄分子标记番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）是一种在全世界栽培极为广泛的蔬菜，也是我国的主要栽培蔬菜之一。
番茄原产于南美洲地区，起源于南美的秘鲁、厄瓜多尔、玻利维亚，在南美西部安第斯山脉的狭长地带均有番茄野生种存在。
番茄有着鲜艳的色泽和美观的外形，含有丰富的营养成分，其栽种品种繁多。
据报道至 1990 年，全世界已经收集并保存了 4 万多份番茄材料。
我国引进番茄的历史较短，1949 年以前曾从美国引进大量番茄栽培品种，自 20 世纪 80 年代以来，也先后组织了两次大规模的种质资源收集工作，共收集到各种番茄材料 1912 份生物技术不断的创新发展和广泛应用为传统的遗传育种研究带来了巨大的改变，目前分子标记技术的应用尤为显著。
20 世纪 80 年代，标记技术逐渐发展到植物遗传育种领域，使广大学者大大加深了对某些性状遗传规律的认知。
目前应用在植物遗传多样性和亲缘关系关系方面的分子标记技术主要有RAPD（随机扩增多态DNA）、RFLP（限制性片段长度多态性）、SSR(简单序列长度多态性)与AFLP（扩增片段长度多态性）。
其中，AFLP标记技术（amplified fragmet length polymorphism，扩增片段长度多态性）是1993年由荷兰KEYGENE公司的科学家Zabeau和Vos发明并申请欧洲专利，之后于1995年以论文形式发表的检测DNA多态性的方法。
AFLP技术具有结果稳定可靠、重复性强和多态性丰富等优点，利用此技术分析番茄的遗传多样性和亲缘关系可以保证实验的可靠性和实验鉴别效率。
1 番茄的起源及价值1.1. 番茄的起源及分布番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）在植物分类上属于茄科（Solanaceae）番茄属。
俗称“西红柿”，或“洋柿子”，番茄原产于南美洲的秘鲁、厄瓜多尔与智利。
一年生草本。
植株分有限生长和无限生长两种类型，浆果呈扁圆、长圆、圆或樱挑形等，有红、黄、粉红等不同颜色。
转基因番茄研究进展
转基因番茄研究进展摘要：利用转基因技术培育，已经获得延熟、抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂和品质改良的转基因番茄，并主要介绍转基因技术在这些方面的研究成果和研究进展，此外简单介绍了转基因番茄的优势及其展望。
关键词：转基因番茄进展番茄（Lycopersicon eseulentem．Mil）是茄科( Solanaceae) 番茄属( Lycopersicon) 的一年生或多年生植物，是世界上重要的蔬菜作物之一。
番茄需求量大，种植广泛，同时对其的遗传理论研究较为深入，番茄已经成为蔬菜基因工程研究的模式植物之一，且在1994年成为世界上第一例商品化生产的转基因作物——转基因延熟番Flavr-SavrTM，其由美国Calgene公司培育成功并获准进入市场。
其后几年利用转基因技术培育出抗病虫害、抗除草剂、抗逆和高品质的优良番茄品种。
番茄的基因转化技术主要采用农杆菌介导的基因转化方法。
此外，黄永芬等[1]利用花粉管导入法进行番茄的基因转化，将整合了抗冻蛋白基因的Ti 质粒直接注入番茄子房或花粉管中进行转化获得了抗冻番茄。
1．转基因番茄研究进展1．1 延熟转基因番茄目前利用基因转化技术延熟番茄有两种方法，一是抑制细胞壁的降解，二是抑制乙烯的合成，在防止其腐烂方面取得了较好的效果。
1．1．1 抑制番茄细胞壁降解的研究细胞壁水解酶对果实的成熟有促进作用，通过抑制阻止细胞壁水解酶活性，可抑制果实细胞壁的降解，延缓成熟与衰老。
主要包括两类酶，一类是多聚半乳糖醛酸酶(PG)，可将细胞壁中的多聚半乳糖苷降解为低聚半乳糖苷，在果实成熟过程中，PG的mRNA水平可提高100倍。
叶志彪等[2]将PG基因的Hindfi 片段反向克隆在植物转化载体Bin19的花椰菜病毒( CaMV) 的35S启动子和3' 端非翻译区( nos) 终止子之间，经农杆菌与番茄无菌苗子叶外植体共培养，获得转化植株，这种转反义PG基因的番茄果实中，PGmRNA水平及PG酶活性在果实成熟阶段明显降低。
Micro-Tom番茄转基因植株再生体系的优化
第24卷第2期2018年4月（自然科学版）JOURNAL OF SHANGHAI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)Vol.24No.2Apr.2018DOI:10.12066/j.issn.1007-2861.1773Micro-Tom番茄转基因植株再生体系的优化邱实1,张文举1,许馥慧2,邓志瑞1(1.上海大学生命科学学院,上海200444;2.同济大学生命科学与技术学院,上海200092)摘要:转基因植株的再生频率较低一直是植物基因工程研究的瓶颈之一.以番茄的Micro-Tom突变体为材料,探索了外植体植物激素配比、预培养时间、共培养时间、筛选剂对愈伤组织发生和不定芽生长的影响.结果表明:子叶比下胚轴更适合作为愈伤组织和不定芽诱导的外植体;当玉米素(zeatin,ZT)质量浓度为0.5mg/L,吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA)质量浓度为1.0mg/L时最有利于不定芽诱导;外植体预培养的适宜时间为3d,农杆菌和外植体共培养的适宜时间为2d;外植体对卡那霉素的耐受上限为40mg/L,替门汀的适宜质量浓度为150mg/L.实验所建立的转基因再生体系为Micro-Tom番茄的遗传工程应用奠定了基础.关键词:Micro-Tom番茄;玉米素;替门汀;遗传转化;农杆菌中图分类号:S641.2文献标志码:A文章编号:1007-2861(2018)02-0322-09 System optimization for tomato Micro-Tom transgenicregenerationQIU Shi1,ZHANG Wenju1,XU Fuhui2,DENG Zhirui1(1.School of Life Sciences,Shanghai University,Shanghai200444,China;2.School of Life Sciences and Technology,Tongji University,Shanghai200092,China)Abstract:Low redifferentiation frequency of transgenic plant is a major barrier in plant gene engineering.Tomato species Micro-Tom was used as the experimental material.Effects of plant hormone combination,preculture time,and co-culture time of kanamycin and timentin on callusogenesis and adventitious bud growth were explored.The results show that cotyledon is more suitable than hypocotyledon as explants for callusogenesis and adventitous bud bination of0.5mg/L zeatin(ZT)with1.0mg/L indole acetic acid(IAA)brings about the highest adventitous bud induction.Suitable preculture time for explants is3d,and that for co-culture with Agrobacterium tumefaciens is2d.The upper tolerance limit of explant to kanamycin for selection is40mg/L and suitable timentin concentration for Agrobacterium tumefaciens inhibition is150mg/L.The estab-lished system may provide a good base for genetic engineering for Micro-Tom tomato.Key words:Micro-Tom tomato;zeatin(ZT);timentin;genetic transformation;Agrobac-terium tumefaciens番茄(Solanum lycopersicum)作为重要的模式植物,其基因组大小为950Mbp,共编码35000个基因,遗传学背景较为清楚.Micro-Tom是一种番茄突变体,具有生命周期短、株型收稿日期:2016-04-25通信作者:邓志瑞(1964—),男,副教授,博士,研究方向为植物生理与分子生物学.E-mail:dengzhirui@第2期邱实,等:Micro-Tom番茄转基因植株再生体系的优化323矮小,比普通番茄更适合用于遗传转化的特点[1-2].但与其他植物一样,Micro-Tom在遗传转化后往往出现愈伤组织和再生植株诱导频率下降的问题.这主要与所使用的遗传转化条件和植株再生体系有关.有研究表明,外植体的选用对于愈伤组织诱导和植株再生有较大的差异.卡那霉素常被用来筛选转基因阳性候选植株,但过高浓度的卡那霉素也会对候选植株的生长造成影响.不同的外植体所适用的浓度有所不同[3],一般用量为100∼200mg/L[4].在遗传转化体系中,往往选用羧苄青霉素或头孢霉素作为抑菌抗生素,用于抑制多余农杆菌和杂菌的生长,但因用量较大,在一定程度上也会抑制外植体的生长[5].替门汀作为相对较新的抑菌抗生素,其抑菌应用在选择培养过程中还处于早期尝试阶段.本实验选用番茄Micro-Tom的子叶和下胚轴作为外植体,以愈伤组织发生和不定芽的生长作为指标,对植物激素配比、预培养时间、共培养时间、抗生素浓度等参数进行了探索,初步建立了番茄Micro-Tom的遗传转化体系,为后续的遗传转化研究奠定了基础.1实验材料与方法1.1实验材料外植体来源与选择.首先将Micro-Tom种子(PanAmerican Seed公司)依次用75%乙醇、20%次氯酸钠和无菌水进行灭菌处理,然后将种子置于种子萌发培养基(1/2MS+3%蔗糖+0.2%植物凝胶)中进行培养.1周后种子萌发并生长到子叶期.选取幼苗子叶和下胚轴,分别切成0.5cm2的叶盘和0.5cm的茎段,置于预培养基中,使切口接触培养基.菌种、质粒与引物.用于转化的农杆菌株为ATHV(KWS种子公司),载体质粒为含抗卡那霉素的nptⅡ基因pGPTV-ESK1i(KWS种子公司).根据载体质粒的外源DNA片段(同一片段正向和反向插入在不同的位置)序列设计了用于鉴定转基因阳性植株的一对引物(由上海生工生物工程公司合成).正向引物pRNAintroF序列为5’-GGAAAATGTCGTGTTGTGGTC-3’;反向引物pRNAiterR序列为5’-CCTGCAGGTCACTGGATT-3’.两个引物间的片段长度为720bp,如果其聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)产物长度为720bp,就说明携带外源基因的质粒进入了植物组织.培养基的制备.MS培养基、1/2MS培养基购自于Phyto Technology公司;蔗糖、植物凝胶、吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA)、玉米素(zeatin,ZT)、卡那霉素、替门汀等均购自于上海生工生物工程公司.激素和抗生素采用过滤灭菌,在培养基灭菌后且未冷却时加入.预培养基、共培养基、选择培养基、生根培养基的基本组分均为MS+3%蔗糖+0.2%植物凝胶.农杆菌的制备与侵染.将携带表达载体质粒的农杆菌单菌落置于YEB培养基中,28◦C 黑暗条件下震荡培养.OD600=1.0时收集菌体,悬浮于MS培养基中.侵染预培养后的外植体10min,并用无菌滤纸吸去外植体表面的多余菌液.将侵染后的外植体置于共培养基上,28◦C 避光培养.转基因植株的鉴定.DNA提取使用Ezup柱式植物基因组DNA抽提试剂盒(上海生工生物工程公司),PCR反应使用即用型PCR扩增试剂盒(上海生工生物工程公司).1.2实验方法1.2.1ZT浓度对愈伤组织发生和不定芽生长的影响选取IAA作为组织培养的生长素,ZT作为细胞分裂素.培养基中保持IAA质量浓度为1.0mg/L不变[6],同时加入不同浓度的ZT进行配比组合.将子叶和下胚轴外植体置于培养基中,在温度25◦C,光照强度6000lx,光周期16h条件下进行培养.对比不同ZT浓度下愈伤324（自然科学版）第24卷组织和不定芽的生长情况,确定适宜愈伤组织和不定芽诱导的ZT浓度.1.2.2不同外植体愈伤组织形成和再分化的差异将子叶和下胚轴外植体置于MS培养基中,在温度25◦C,光照强度6000lx,光周期16h 条件下进行培养.每14d将外植体继代一次,连续培养6周.每天观察并记录生长情况.1.2.3预培养时间对外植体不定芽生长的影响在温度25◦C,光照强度6000lx,光周期16h条件下培养子叶外植体.分别在培养0,3, 5和7d后用农杆菌侵染,然后共培养和选择培养.待出芽情况稳定后,统计出芽的外植体数量,计算不定芽诱导率.1.2.4共培养时间对外植体不定芽生长的影响将5组经过侵染的子叶外植体分别共培养1,2,3,4和5d.每天观察外植体生长及农杆菌污染情况,将未长出农杆菌菌苔的子叶外植体转移至选择培养基继续培养.待出芽情况稳定(大约14d)后,统计出芽的外植体数量,计算不定芽诱导率.凡是共培养之后出现农杆菌的就认为是被污染,并计算污染率.1.2.5抗生素对愈伤组织发生和不定芽生长的影响将外植体直接接种到含不同浓度卡那霉素的MS培养基上.待出芽情况稳定后,统计愈伤组织形成率和不定芽诱导率,确定番茄遗传转化中用于筛选阳性株的卡那霉素浓度.将经过预培养、农杆菌侵染和共培养后的外植体,转至含不同浓度替门汀的MS培养基上,在温度25◦C,光照强度6000lx,光周期16h条件下进行培养.根据外植体不定芽诱导率,确定番茄遗传转化中用于抑菌的替门汀浓度.1.2.6再生植株的获得根据1.2.1∼1.2.5节所确定的实验条件,待不定芽长成2∼3cm的幼苗时,单独切下,转移至生根培养基(MS+1.0mg/L IBA+3%蔗糖+0.2%植物凝胶)上,每个培养瓶放置1∼2株.取生根的幼苗,洗净根部的琼脂后,移栽于装有草炭、蛭石和珍珠岩(体积比为3∶1∶1)的花盆中,并在上面加盖保湿薄膜,保持3∼5d,再逐渐揭去保湿薄膜,得到初步炼苗成功的番茄植株.将幼苗移至土壤中进行培养,直至生长稳定.1.2.7转基因阳性候选植株的鉴定随机选择转基因阳性候选植株的叶片,按照DNA抽提试剂盒说明书提取DNA,并使用引物pRNAiterR和pRNAintroF进行PCR鉴定.PCR反应程序如下:首先94◦C预变性5min;然后以94◦C变性30s、55◦C退火30s、72◦C延伸30s为一个循环,共进行35个循环;最后72◦C延伸10min.1.2.8数据处理愈伤组织形成率和不定芽诱导率的计算如式(1)和(2)所示.每组实验培养90个外植体,重复3次.显著性分析方法选用邓肯新复极差测验.愈伤组织形成率=产生愈伤组织的外植体数接种总外植体数×100%,(1)不定芽诱导率=分化出芽的愈伤组织数接种总外植体数×100%.(2)2结果与分析2.1ZT浓度对愈伤组织发生和不定芽生长的影响在不同的ZT浓度下,子叶和下胚轴诱导愈伤组织和不定芽的情况如表1所示.可以看出,子叶和下胚轴的愈伤组织诱导率随ZT浓度的增加而升高,但不定芽诱导率呈先升高后降低的第2期邱实,等:Micro-Tom番茄转基因植株再生体系的优化325趋势.这说明在一定浓度范围内,较高浓度的ZT有利于不定芽的分化,但ZT浓度过高对不定芽的诱导却产生了抑制作用.由表1可见,当ZT质量浓度在0.5mg/L时,子叶和下胚轴的不定芽诱导率都是最高的,与0.2mg/L ZT组和2.0mg/L ZT组存在显著差异.结果表明,不定芽分化适宜的培养基激素配比为1.0mg/L IAA+0.5mg/L ZT.表1ZT浓度对愈伤组织形成和再分化的影响Table1Effects of ZT concentrations on callus formation and redifferentiationZT浓度/(mg·L−1)愈伤组织诱导率/%不定芽诱导率/%子叶下胚轴子叶下胚轴0.291.11±2.94a97.8±1.11a78.89±4.01a76.67±1.11b0.598.89±1.11b100.00±0.00b87.78±2.94b81.11±5.09c1.0100.00±0.00b100.00±0.00b83.33±3.85ab72.22±6.19b2.0100.00±0.00b100.00±0.00b77.78±4.99a55.56±5.88a注:不同字母表示差异达到显著水平(P<0.05).2.2不同外植体愈伤组织形成和再分化的差异在同样条件下,子叶和下胚轴愈伤组织的形成和再分化有一定的差异(见表2),在愈伤组织和不定芽诱导以及生根所需时间上,前者都少于后者,分别为29和35d(前者比后者少了近六分之一).根据表1和2的实验结果可以确定,子叶比下胚轴更适合作为遗传转化体系所使用的外植体.表2愈伤组织形成和再分化所需要的培养时间Table2Time needed for callus formation and redifferentiation d 外植体类型愈伤组织形成时间不定芽形成时间根形成时间子叶61529下胚轴81635注:培养基组分为MS+3%蔗糖+0.5mg/L ZT+1.0mg/L IAA+0.2%植物凝胶.2.3预培养时间对不定芽生长的影响表3为预培养天数对不定芽生长的影响.可见,预培养3d的外植体不定芽诱导率明显高于预培养0,5和7d,且分别是预培养0d的2.7倍,以及预培养5,7d的1.7倍.这说明不经过预培养或预培养时间过长均不利于不定芽的形成.因此,用于转化的外植体预培养的适宜时间为3d.表3预培养时间对不定芽生长的影响Table3Effects of preculture time on adventitous bud growth预培养时间/d出芽外植体数/个不定芽诱导率/%07.33±2.088.15±2.31a319.67±4.7321.85±5.25b511.67±1.5312.96±1.70a711.33±2.3112.59±2.57a 注:(1)培养基组分为MS+3%蔗糖+0.5mg/L ZT+1.0mg/L IAA+0.2%植物凝胶;(2)不同字母表示差异达到显著水平(P<0.05).326（自然科学版）第24卷2.4共培养时间对不定芽生长的影响经过14d的选择培养,外植体不定芽诱导率及农杆菌污染率如表4所示.可以看出:共培养2d的外植体的不定芽诱导率最高,达26.3%,且没有出现农杆菌污染;共培养3d或更长时间的外植体,从共培养的第3天起,子叶切口处就开始褐化,培养基出现农杆菌菌落,不定芽诱导率降低.分析该现象的原因,可能是由于过度生长的农杆菌严重影响了外植体的生长,导致不定芽诱导率快速下降.而当共培养少于2d时,农杆菌对植物细胞不能有效转化,不定芽诱导率更低.根据上述结果,在遗传转化过程中,适宜的共培养时间为2d.表4共培养时间对不定芽生长的影响Table4Effects of co-culture time on adventitous bud growth共培养时间/d不定芽诱导率/%污染率/%18.52±2.57a0.00±0.00a226.30±3.90c0.00±0.00a315.93±2.57b 1.11±0.64a412.96±1.70ab 6.30±2.80b513.33±1.93ab13.33±2.94c 注:(1)培养基组分为MS+3%蔗糖+0.5mg/L ZT+1.0mg/L IAA+0.2%植物凝胶;(2)不同字母表示差异达到显著水平(P<0.05).2.5抗生素对不定芽生长的影响抗生素对不定芽生长影响的统计结果如表5和6所示,其中CK表示对照组.从表5可以看出:随着卡那霉素浓度的增加,子叶外植体的不定芽诱导率显著下降;当卡那霉素浓度达到40mg/L时,子叶外植体生长停止,不定芽诱导率为0.根据上述结果,确定用于筛选抗性不定芽的卡那霉素浓度下限为40mg/L.表5卡那霉素对不定芽生长的影响Table5Effects of kanamycin on adventitous bud growth卡那霉素浓度/(mg·L−1)出芽外植体数/个不定芽诱导率/% CK81.00±6.2590.00±6.94e1066.00±4.3673.33±4.84d2018.00±1.7320.00±1.93c30 6.00±1.00 6.67±1.11b400.00±0.000.00±0.00a500.00±0.000.00±0.00a 注:(1)培养基组分为MS+3%蔗糖+0.5mg/L ZT+1.0mg/L IAA+0.2%植物凝胶;(2)不同字母表示差异达到显著水平(P<0.05).由表6可知,外植体的不定芽诱导率随替门汀浓度的增加呈先升高后降低的趋势.当替门汀浓度较低时,培养基会出现较为明显的农杆菌污染.随着替门汀浓度的增加,污染率逐渐降低.当浓度达到150mg/L时,替门汀可以完全抑制农杆菌的生长,同时不定芽诱导率也最高.根据上述结果,确定遗传转化过程中用于抑菌目的的替门汀的适宜浓度为150mg/L.第2期邱实,等:Micro-Tom番茄转基因植株再生体系的优化327表6替门汀对不定芽生长的影响Table6Effects of timentin on adventitous bud growth替门汀浓度/(mg·L−1)不定芽诱导率/%污染率/%CK40.00±6.78a53.33±7.78d5066.67±1.93bc16.67±1.93c10073.33±4.84cd 6.67±1.11b15076.67±6.67d0.00±0.00a20070.00±3.85bcd0.00±0.00a25063.33±2.22b0.00±0.00a 注:(1)培养基组分为MS+3%蔗糖+0.5mg/L ZT+1.0mg/L IAA+0.2%植物凝胶;(2)不同字母表示差异达到显著水平(P<0.05).2.6再生植株的获得再生植株的获得经历了愈伤组织诱导、不定芽发生、生根、生根后的移栽和炼苗等多个过程,整个培养过程的典型结果如图1所示,其中种子萌发培养基组分为1/2MS+3%蔗图1Micro-Tom番茄遗传转化的不同生长阶段Fig.1Different growth stages of Micro-Tom tomato for genetic transformation328（自然科学版）第24卷糖+0.2%植物凝胶,预培养基和共培养基组分为MS+3%蔗糖+0.5mg/L ZT+1.0mg/L IAA+0.2%植物凝胶,选择培养基组分为MS+0.5mg/L ZT+1.0mg/L IAA+40mg/L卡那霉素+150mg/L替门汀+3%蔗糖+0.2%植物凝胶,生根培养基组分为MS+1.0mg/L IBA+3%蔗糖+0.2%植物凝胶.2.7转基因阳性候选植株的鉴定以T0转基因植株的总DNA为模板,用引物pRNAiterR和pRNAintroF进行PCR检测,结果如图2所示,其中1为空白对照,2为阳性对照,3∼10为T0转基因候选植株,M为DM5000marker.可见,转基因阳性植株扩增出与阳性对照相同的720bp的目的片段,未扩增出任何条带的为假阳性植株.根据上述结果,初步确定目的基因已整合到Micro-Tom番茄基因组中.图2T0转基因番茄目标基因的PCR检测Fig.2PCR detection of target gene in T0transgenic tomato3讨论植物不同组织器官因分化程度和生理生化基础不同,其脱分化和再生潜能也有所区别.在番茄上已有用根、叶、花药、子叶和下胚轴进行离体培养获得再生植株的报道[7-8].有研究表明,由番茄花药等分化程度较高的组织培养形成愈伤组织的分化率不高,而利用根培养则对培养基中必需元素的要求非常严格[9].番茄的子叶和下胚轴作为外植体均能形成完整植株.虽然子叶、下胚轴的成苗明显优于其他外植体,但成苗的早晚和正常苗的比率有很大差异[10].本实验进一步比较了子叶和下胚轴作为番茄组织培养外植体的差异,发现在同样的激素配比条件下,子叶的不定芽诱导率高于下胚轴,并且子叶形成愈伤组织的时间、出芽时间和生根时间均少于下胚轴.在组织培养过程中,外源植物激素的使用必不可少.许多学者对不同激素配比和浓度进行了实验,但因激素种类和配比差异较大,结果不尽一致.外植体分化芽的能力除了要求一定的激素浓度外,更取决于培养基中细胞分裂素和生长素的种类和比例.在番茄的再生体系研究中,最常见的细胞分裂素为ZT和6-苄基腺嘌呤(6-benzyl aminopurine,6-BA)[11].陈丽萍等[12]和欧阳波等[13]的研究表明,在番茄再生体系中,ZT的效果好于6-BA,其一般用量为0.1∼2.0mg/L.番茄再生体系研究常选用IAA作为生长素,报道的用量为0.02∼4.00mg/L[6].本实验主要研究了ZT作为细胞分裂素对番茄外植体生长的影响,确定了培养基中ZT和IAA 的适宜质量浓度分别为0.5和1.0mg/L.这与已有的激素配比[11]类似,但也有一定的差异.例如王傲雪等[11]认为,更高浓度的ZT(2.0mg/L)和更低浓度的IAA(0.2mg/L)有利于番茄外植体的不定芽再生,激素浓度的差异也可能是由于实验所用的番茄品系不同所引起的.有些植物在转基因再生过程中不需要预培养.例如烟草和豇豆的叶片外植体不论是否经过预培养,其转化率均没有差异.有些植物的外植体在农杆菌侵染之前需要进行预培养,但对第2期邱实,等:Micro-Tom番茄转基因植株再生体系的优化329于预培养时间的长短,目前还没有定论,通常由基因型和外植体的种类来确定.以番茄叶片作为外植体时,其转化过程中一般需要进行2d的预培养[14],预培养后的番茄叶片转化率高于未经预培养的叶片[15].本实验发现,在Micro-Tom的遗传转化过程中,预培养时间为3d时对不定芽诱导最有利.这与之前报道的2d时间有所差别,但比较接近.推测产生这种差异的原因是因为Micro-Tom与张赛群等[15]研究的番茄品种(A21等)不同.遗传转化使用的载体质粒通常会携带某种抗生素抗性基因,以便于在遗传转化的选择培养阶段筛选到转化植株.培养基中的抗生素浓度对于筛选结果至关重要,既要保证杀灭非转化的外植体,又要保证对转化的材料没有明显的影响.因此,在进行遗传转化前有必要了解外植体对筛选抗生素的耐受能力,确定选择培养基中加入抗生素的最低浓度,从而实现杀死未成功转化的外植体并保留转基因外植体的目的.卡那霉素属于氨基糖苷类抗生素,它通过与植物细胞器叶绿体和线粒体中的核糖体30S亚基结合,从而在翻译过程中干扰蛋白质的合成,导致植物细胞死亡.在筛选时,非转化的细胞因不含该抗性基因而被抑制或杀死,而转化细胞由于获得了抗性,可以在含一定浓度的卡那霉素培养基上存活下来[16].张丽华等[3]比较了B01,B02, B03,B04这4个加工番茄品种对卡那霉素的耐受能力.结果表明,筛选番茄子叶、下胚轴外植体的卡那霉素适宜浓度约为75mg/L,并且子叶外植体相比下胚轴外植体对卡那霉素更为敏感.本实验结果也显示,Micro-Tom子叶外植体对卡那霉素更加敏感,当卡那霉素浓度为40mg/L时,即可完全抑制Micro-Tom子叶外植体的生长.在农杆菌介导的遗传转化中,常使用抑菌抗生素抑制转化后农杆菌的生长.因为共培养后,外植体的表面以及内部会残留农杆菌,容易发生污染,因此对于抑菌抗生素的选择,原则上要兼顾对农杆菌生长的有效抑制和对转化外植体再生的没有抑制.共培养之后,用于杀灭或抑制农杆菌的常用抗生素种类有羧苄青霉素(carbenecillin,Carb)、头孢霉素(cefotaxime,Cef)、替门汀等,其中Carb和Cef的应用最广泛.通常认为Cef可以抑制外植体的不定芽分化,Carb 能抑制根的形成[17].替门汀是一种新型的有效抑制农杆菌的特效抗生素,其组分为替卡西林钠及克拉维酸钾,二者质量比为15∶1.克拉维酸钾单独抗菌时作用甚微,这是因为多种革兰氏阳性菌(G+)和阴性菌(G−)都能产生β-内酰胺酶,这类酶能在青霉素作用于病原体之前将其破坏.替卡西林钠是一种β-内酰胺酶不可逆性高效抑制剂,通过阻断β-内酰胺酶破坏细菌的防御屏障,恢复细菌对克拉维酸钾的敏感性.因此,克拉维酸钾与替卡西林钠配合使用使替门汀成为具有广谱杀菌作用的抗生素[18].替门汀在抑制农杆菌的同时,对于植物材料的影响很小,特别适合较难转化材料的转基因[19].Cheng等[20]的研究结果表明,替门汀在烟草遗传转化中的使用浓度一般为500mg/L左右,但本实验结果表明,当替门汀浓度达到150mg/L时即可完全抑制外植体表面的农杆菌生长.推测原因可能是Cheng等[20]研究中使用的农杆菌菌株LBA4404与本实验中的菌株AHTV对替门汀的敏感程度不同.4结束语本实验优化了番茄Micro-Tom的转基因再生体系,为Micro-Tom的基因工程研究奠定了基础.除了本实验中的这些较为重要的因素外,植物遗传转化还受到许多其他因素的影响.因此,Micro-Tom的遗传转化体系还需要进一步深入研究.参考文献:[1]M eissner R,J acobson Y,M elamed S,et al.A new model 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Reports,1998,17(8):646-649.本文彩色版可登陆本刊网站查询:。
转基因番茄的可见近红外光谱快速无损检测方法
转基因番茄的可见近红外光谱快速无损检测方法一、本文概述随着生物技术的快速发展，转基因技术在农业领域的应用日益广泛，转基因作物的商业化种植已经成为全球趋势。
然而，转基因作物的安全性和品质问题一直备受公众关注。
为了实现对转基因作物的有效监管和品质评估，无损检测技术的研究和应用显得尤为重要。
本文旨在探讨利用可见近红外光谱技术，对转基因番茄进行快速无损检测的方法，以期为转基因作物的品质控制和安全监管提供新的技术手段。
转基因番茄作为转基因作物的一种，其基因结构的改变可能导致光谱特性的变化。
可见近红外光谱技术作为一种非破坏性的检测方法，能够反映物质内部的结构信息，因此在转基因作物的检测中具有潜在的应用价值。
本文将详细介绍可见近红外光谱技术在转基因番茄检测中的应用原理、实验方法、数据处理以及结果分析等方面，为相关领域的研究提供参考和借鉴。
本文首先介绍转基因技术的背景、发展现状及其在农业领域的应用，然后阐述可见近红外光谱技术在作物检测中的应用原理和优势。
接着，本文将详细介绍实验材料、光谱采集设备、光谱预处理方法和数据分析方法，并通过实验验证可见近红外光谱技术在转基因番茄检测中的可行性和准确性。
本文将对实验结果进行讨论，分析可见近红外光谱技术在转基因番茄检测中的优势和局限性，并提出未来研究方向和建议。
通过本文的研究，希望能够为转基因作物的无损检测提供新的技术手段，为转基因作物的品质控制和安全监管提供科学依据，同时推动可见近红外光谱技术在农业领域的应用和发展。
二、文献综述转基因技术在现代农业中的应用越来越广泛，特别是在提高作物产量、增强抗病性、优化营养品质等方面发挥着重要作用。
然而，随着转基因作物的普及，其安全性和消费者接受度问题也日益受到关注。
因此，发展快速、无损的转基因作物检测方法对于确保食品安全、保护消费者权益具有重要意义。
近红外光谱技术作为一种快速、无损的检测方法，在农业和食品领域的应用逐渐受到重视。
该技术利用物质在近红外区域内的光谱特性，结合化学计量学方法，可以快速获取样品内部成分和结构信息。
转基因西红柿的发现及其历史
一．最早的转基因西红柿Flavr Savr 的出现及其发展的命运转基因西红柿是第一种上市的转基因食品。
以前，农民要趁西红柿还没有成熟，果实还是绿色的时候就采摘下来。
没有成熟的西红柿被运送到商店后，喷上乙烯将它们催熟，变成红色再摆出去卖。
这种人工催熟的西红柿没有自然成熟的西红柿好吃。
为什么不等西红柿成熟、变红再采摘呢？因为西红柿成熟后，皮也软了，运输过程中容易破。
能不能让成熟的西红柿皮不变软呢？西红柿的皮变软，是因为有一种叫做多聚半乳糖醛酸酶的酶把细胞壁中的胶质给分解了。
科学家们把编码这种酶的基因克隆出来，测定了它的序列。
然后合成一个和它相反的“反义基因”。
把“反义基因”转入到西红柿细胞中去，会干扰原来基因的活动，让它再也没有办法合成多聚半乳糖醛酸酶，细胞壁中的胶质不会被分解掉，西红柿即使成熟了，皮也不会变软。
我们就可以等到它自然成熟了再采摘，不用担心不好运输。
这样，自然成熟的转基因西红柿吃起来就要比人工催熟的普通西红柿好吃。
这种转基因西红柿不仅容易运输，而且可以存放很长时间也不会坏。
用转基因西红柿做的番茄酱比较稠，吃起来口感好，这是因为番茄酱的稠度和细胞壁中胶质的含量有关，胶质含量高，稠度也高。
还有，这种转基因西红柿不容易发霉，可以避免因为吃了发霉的西红柿而把霉菌分泌的毒素吃进去。
由于转入的“反义基因”只干扰聚半乳糖醛酸酶的基因，不会干扰其他基因，因此转基因西红柿的营养成分没有发生变化。
早在1994年，美国食品药品管理局就批准了转基因西红柿Flavr Savr上市，然而仅仅过了四年，1998年美国的市场上就再也见不到这种西红柿的踪影，无疾而终了！1987, Calgene公司研究人员克隆出多聚半乳糖醛酸酶基因并完成测序。
随后，转基因西红柿FLAVR SAVR研发成功。
1992，美国农业部批准种植FLAVR SAVR。
1994年，美国食品药品管理局批准FLAVR SAVR上市1996年到1999年，由于成本的下降，这种西红柿的售价减低了20%。
转基因番茄及其核酸检测技术研究进展
82
中国测试
2009 年 11 月
盟、 日本、 韩国、 中国等国家和地区先后出台了转基 因产品的标签制度， 欧盟和日本等国确定了食品和 饲料中因疏忽混入转基因材料的阈值水平， 如欧盟 为 0.9％ ， 日本为 5％ 等， 对转基因植物检测技术的 番茄作为 灵敏度和准确性提出了高标准严要求[1-2]。 重要的 GMCs/GMF 之一， 在我国已被列入第一批实 施标识管理的农业 GMOs 目录， 建立可与国际接轨 的番茄转基因成分标准化检测手段已是必需。 文章 就全球转基因番茄及其转基因成分核酸检测的相 关研究进展综述如下。
2
2.1
转基因番茄研究概况
转基因番茄的主要研究方向
番茄在全球广泛种植， 是最早作为基因转化研 究的高等植物之一， 番茄基因转化技术主要采用根 癌农杆菌介导方法。1994 年 Flavr Savr 延熟番茄成 转基因 为全球首例批准上市的转基因作物 。目前， 番茄主要研究方向， 一方面集中在研发抗病毒 [3-5]、 抗真菌及细菌[6-8]、 抗虫[9-10]、 抗除草剂[4]、 抗盐碱[11-12]、 抗冷[13-14]、 延熟[14-15]等改良番茄新品系； 另一方面， 在 当前传染性疾病尤其是人兽共患病依然肆意威胁
转基因番茄及其核酸检测技术研究进展人类和动物生命安全隋况下发展价廉易用的植物口服疫苗意义重大番茄资源丰富且属广为人们喜爱的果蔬类植物在此方面已显现良好的应用潜能而被广泛应用于疫苗及其他药用蛋白的生物反应器研究已在番茄成功表达了手足口病病毒ev71的病毒衣壳蛋白vp1tt61人乳头瘤病毒hpv16早期蛋白e7t切诺瓦克病毒衣壳蛋白n8聊乙肝病毒表面抗原hbsagtl霍乱毒素b亚单位23241狂犬病病毒g蛋白呼吸道合胞病毒f蛋白变形链球菌表面蛋白多肽i刎等多种病原体优势疫苗分子抗原等以及il一12t矧人表皮生长因子别等药用蛋白
番茄基因组研究进展
１９８
新疆农业科学
５６卷
１．１ 材 料 收集查阅国内外相关官网、文献资料和番茄
基因组现有研究前沿技术。 １．２ 方 法
整理汇总并进行对比分析番茄基因组研究进 展。
２ 结果与分析
确地获得生物体的 ＤＮＡ序列，为基因的定位、分 离、结构和功能等研究奠定基础。基于全基因组 和目标测序的基因组学方法，为作物进化提供重 要参考信息。从遗传学角度，茄科植物多数都是 经济作物，在茄科植物中番茄基因组较小，研究范 围最广，番茄的基因组序列是茄科植物比较基因 组学研究的数据基础。研究综述国内外相关高质 量番茄基因组的研究现状及发展趋势。【拟解决 的关键问 题 】研 究 栽 培 番 茄 和 野 生 番 茄 基 因 组， 比较和分析番茄的驯化过程及发掘野生番茄中的 等位基因，为番茄育种提供丰富的参考资源，高质 量番茄基因序列和遗传信息为番茄育种提供更高 效的育种工具。
（１．新疆农业科学院园艺作物研究所，乌鲁木齐 ８３００９１；２．新疆农业大学计算机与信息工程学院，乌鲁木齐 ８３００９１； ３．中国农业科学院作物科学研究所，北京 １０００８１；４．中国农业科学院生物技术研究所，北京 １０００８１）
摘 要：【目的】综述国内外相关高质量番茄基因组研究进展，比较与分析第一、二、三代测序技术的研究成 果，为番茄重要性状功能基因的挖掘及新品种选育提供参考。【方法】收集查阅国内外相关官网、文献资料和 现有研究前沿技术，整理汇总并进行对比，分析番茄基因组测序技术研究进展。【结果】栽培番茄 Ｓ．ｌｙｃｏｐｅｒｓｉ ｃｕｍＨｅｉｎｚ１７０６基因组利用一代和二代测序技术 ８年完成测序和组装。３个野生番茄基因组采用二代测序技 术 ３年完成，三代测序技术缩短了测序时间，并且在二代测序技术的基础上提高了基因组的质量，提供了完整 性高达 ９６．４６％的野生番茄品种潘那利的参考基因组。【结论】测序技术推动了番茄基因组研究，三代测序技 术与一、二代技术相比，在测序速度、基因序列读长和准确性方面显著提高，也使基因组组装更加精确。 关键词：番茄；基因组；测序技术；功能基因 中图分类号：Ｓ６３１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－４３３０（２０１９）０２－０１９７－１０
基因工程在番茄育种中的应用
基因工程在番茄育种中的应用摘要：文章简单介绍了基因工程的概念，特点及其意义，并对基因工程在番茄抗虫害，抗病害，抗除草剂，抗逆性，雄性不育，改善番茄品质和终结种子育种上的原理，应用级研究进展进行了综述，同时探讨了基因工程在番茄育种中存在的问题，解决方法和发展前景，并且对基因工程在番茄育种中的应用进行了简单总结与概括。
关键词：基因工程；番茄；育种基因工程是指用人工方法把不同生物的遗传物质分离出来，在体外进行切割、拼接，然后按照人们的意愿重新组合成重组体，再把重组体放回到宿主细胞内进行大量复制，并使遗传信息在新宿主细胞或个体中高效表达，最终获得基因产物。
这种人工创造新生物并给与生物新功能的过程称为基因工程，或称为分子水平上的遗传工程。
基因工程又称作DNA体外重组技术。
这种DNA分子的新组合克服了固有的生物种间的限制，扩大和带来了定向创造新生物的可能。
这是基因工程的最大的特点。
此外，基因工程还已经深入到细胞水平、亚细胞水平，特别是基因水平来改造生物的本性，同时大大的扩大了育种的范围，打破了物种之间杂交的障碍，加快了育种的进程。
学科起源:基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于20世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。
一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。
这个定义表明，基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。
第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。
转基因番茄研究进展
转基因番茄研究进展摘要：利用转基因技术培育，已经获得延熟、抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂和品质改进的转基因番茄，并主要介绍转基因技术在这些方面的研究成果和研究进展，此外简单介绍了转基因番茄的优势及其展望。
关键词：转基因番茄进展番茄〔Lycopersicon eseulentem．Mil〕是茄科( Solanaceae) 番茄属( Lycopersicon) 的一年生或多年生植物，是世界上重要的蔬菜作物之一。
番茄需求量大，种植广泛，同时对其的遗传理论研究较为深入，番茄已经成为蔬菜基因工程研究的模式植物之一，且在1994年成为世界上第一例商品化生产的转基因作物——转基因延熟番Flavr-SavrTM，其由美国Calgene公司培育成功并获准进入市场。
其后几年利用转基因技术培育出抗病虫害、抗除草剂、抗逆和高品质的优良番茄品种。
番茄的基因转化技术主要采用农杆菌介导的基因转化方法。
此外，黄永芬等[1]利用花粉管导入法进展番茄的基因转化，将整合了抗冻蛋白基因的Ti 质粒直接注入番茄子房或花粉管中进展转化获得了抗冻番茄。
1．转基因番茄研究进展1．1延熟转基因番茄目前利用基因转化技术延熟番茄有两种方法，一是抑制细胞壁的降解，二是抑制乙烯的合成，在防止其腐烂方面取得了较好的效果。
1．1．1抑制番茄细胞壁降解的研究细胞壁水解酶对果实的成熟有促进作用，通过抑制阻止细胞壁水解酶活性，可抑制果实细胞壁的降解，延缓成熟与衰老。
主要包括两类酶，一类是多聚半乳糖醛酸酶(PG)，可将细胞壁中的多聚半乳糖苷降解为低聚半乳糖苷，在果实成熟过程中，PG的mRNA水平可提高100倍。
叶志彪等[2]将PG基因的Hindfi 片段反向克隆在植物转化载体Bin19的花椰菜病毒( CaMV) 的35S启动子和3' 端非翻译区( nos) 终止子之间，经农杆菌与番茄无菌苗子叶外植体共培养，获得转化植株，这种转反义PG基因的番茄果实中，PGmRNA水平及PG酶活性在果实成熟阶段明显降低。