转基因植物
转基因植物的特征
新一代农作物：转基因植物的独特特征
随着科技的不断进步，人类也开始探索如何使用基因技术改良农
作物，其中转基因技术的应用越来越广泛。
转基因植物所拥有的特征
不仅可以帮助人类增加粮食产量，也能提高作物的抗病能力和适应能力。
以下是转基因植物的独特特征：
1. 抗病特性：通过基因技术，研究人员可以将抗病性强的基因导
入植物中，使其拥有更强的抗病能力。
这不仅可以减少植物的疫情损失，还可以减少使用农药的数量，降低环境污染。
2. 耐旱特性：转基因植物可以通过导入耐旱基因，使其在干旱的
环境中更好地生长和生存。
这种特性可以增加作物的适应能力，减少
收成的损失。
3. 抗虫特性：通过将抗虫基因导入植物中，使其对害虫的侵袭能
力更强。
这可以减少农民对杀虫剂的使用，降低对环境造成的危害，
同时增加粮食产量。
4. 营养改良特性：通过基因技术，可以使植物产生更多的营养物质，例如维生素、蛋白质等。
这可以改善人们食品的营养成分，提高
人们的健康水平。
总的来说，转基因植物拥有的特征可以帮助人类提高农作物的产
量和质量，同时减少对环境的污染。
当然，在使用转基因植物的过程中，我们需要严格遵守相关法律法规，确保人类和环境的健康和安全。
转基因植物
载体介导法
➢ T-DNA区可高效整合到植物受体细胞的 染色体上并得到表达。利用这一特点， 将目的基因转入Ti质粒的T-DNA区构建 根瘤农杆菌的转化载体。
一、转基因植物
通过植物基因工程获得转基因植物在农 业生产发展及植物分子生物学研究中有 十分重要的意义，已获得的有重大经济 价值的转基因植物已经很多。
一、转基因植物
基因工程： 就是重组DNA技术，指在体 外将不同来源的DNA进行剪切和重组， 形成杂合DNA或成嵌合DNA分子，然后将 其导入特定的宿主细胞从而得到大量扩 增和表达，使宿主细胞获得新的遗传特 性，产生新的基因产物。
载体介导法
Vir区（virulence region）： ➢ 该区段上的基因能激活T-DNA转移，
使农杆菌表现出毒性，故称之为 毒性区。T-DNA区与Vir区在质粒 DNA上彼此相邻，合起来约占Ti质 粒DNA的三分之一。
Ti质粒的基因位点及其功能区域
➢ T-DNA区（transferred-DNA regions）：
产生白化苗，且由于 PEG法对原生质体活力 有害，转化率低。
应用这种方法已成功的获得大麦、柑桔、胡
椒等植物的转基因植株。
一、转基因植物
载体介导法 具体方法有农杆菌介导法、病毒介导法。 农杆菌介导可采用“共培养法”，(见
书本图10-1 B)，有根癌农杆菌和发根农 杆菌两种载体系统。
载体介导法
以野生型根癌农杆菌载体系统为例： ➢ 野生型根癌农杆菌Ti质粒大小约200-
转基因植物的方法
转基因植物的方法转基因植物是指通过人工手段将外源基因导入植物细胞中，使其产生新的性状或改善原有性状的植物。
转基因植物的方法主要包括以下几个步骤：1. 基因克隆基因克隆是指将所需的基因从外源生物中分离出来，并将其插入到载体DNA中。
载体DNA是一种能够自我复制的DNA分子，通常采用的载体有质粒、噬菌体等。
基因克隆的过程需要利用限制性内切酶切割DNA，将所需的基因与载体DNA连接起来，形成重组DNA分子。
2. 转化转化是指将重组DNA分子导入植物细胞中，使其成为植物细胞的一部分。
转化的方法有多种，包括农杆菌介导转化、基因枪法等。
其中，农杆菌介导转化是最常用的方法。
农杆菌是一种能够感染植物的细菌，通过将重组DNA分子导入农杆菌中，再将农杆菌接种到植物体内，使其将重组DNA分子导入植物细胞中。
3. 选择选择是指通过筛选，将转化成功的植物细胞筛选出来。
为了使转化成功率更高，通常会在重组DNA分子中加入一些标记基因，如抗生素抗性基因等。
在转化后，将植物细胞培养在含有抗生素的培养基上，只有转化成功的细胞才能够生长下去，从而筛选出转化成功的植物细胞。
4. 培育培育是指将转化成功的植物细胞培养成完整的植物。
在培育过程中，需要对植物进行筛选和鉴定，以确保其具有所需的性状。
同时，还需要对植物进行基因检测，以确保其基因组稳定性和安全性。
转基因植物的方法虽然可以为人类提供更多的食品和药品，但也存在一定的风险。
因此，在进行转基因植物研究和开发时，需要严格遵守相关法律法规，确保其安全性和可控性。
同时，还需要加强对转基因植物的监管和管理，以保障公众的健康和安全。
转基因植物图片
分子缝合针----DNA连接酶
种类
T4 DNA连接酶：既能“缝合” 双链DNA片段互补的黏性末端， 也能“缝合”双链DNA的平末 端（效率低）
E·coli DNA连接酶：只能将 双链片段互补的黏性末端连接
基因进入受体细胞的载体（分子运输车）
常用载体
• 质粒 • λ噬菌体的衍生物 • 动植物病毒
彩色玉米
7/30/2020
Copyright© Jiangyong
巨型鲑鱼
7/30/2020
Copyright© Jiangyong
荧光鱼
7/30/2020
Copyright© Jiangyong
超级奶牛
7/30/2020
Copyright© Jiangyong
培育出人耳的小鼠
7/30/2020
Copyright© Jiangyong 7/30/2020
限制性核酸内切酶(限制酶)
来源：主要从原核生物中分离 化学本质：蛋白质 作用：能够识别双链DNA分子的某种特定 核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的 两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 特性：特异性。即限制酶识别特定的脱氧 核苷酸序列，切割特定位点 切割后的DNA末端：黏性末端；平末端
90年代
基因诊断技术渐趋成熟
基因治疗合法化
人类基因计划的启动
分子生物学各分支学科的建立与发展
从20世纪50年代起，分子生物学领域的研究 成果共获得40项诺贝尔医学-生理科学奖，说 明分子生物学在生命科学研究中的重要性
根据桑格法开发的DNA自动定序机使一周（24小时运转）解读100 万甚至几百万个碱基成为可能。它为“人类基因组计划”立下了汗马功 劳
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转基因植物的应用
转基因植物的应用转基因植物是利用现代生物技术将外源基因导入植物细胞中，从而改变植物的遗传性状。
转基因植物的应用范围广泛，涵盖了农业、工业、医疗和环保等多个领域。
提高作物产量和品质通过转基因技术，可以将某些有益的基因导入植物中，使其具有更高的生长速度、更大的产量或更好的品质。
例如，科学家将某种具有高产量的基因导入大豆、玉米等农作物中，使其产量大幅度提高。
抗虫、抗病和抗除草剂转基因技术还可以使植物具有抗虫、抗病和抗除草剂等特性。
例如，科学家将某种抗虫基因导入棉花中，使其能够抵抗棉铃虫的侵害，减少农药的使用量。
适应不同环境通过转基因技术，可以使植物适应不同的环境条件，如干旱、高温、盐碱等。
例如，科学家将某种耐旱基因导入小麦中，使其能够在干旱条件下正常生长。
改良植物性状转基因技术可以用来改良植物的性状，如花色、香味、口感等。
例如，科学家将某种基因导入玫瑰中，使其花朵颜色更加鲜艳。
用于生物能源转基因植物还可以用于生物能源的生产。
例如，科学家将某种能够产生生物柴油的基因导入油菜中，使其成为一种新的生物能源作物。
基因治疗研究转基因技术还可以用于基因治疗的研究。
例如，科学家将某种能够治疗某种疾病的基因导入人体细胞中，以治疗遗传性疾病或某些癌症。
医疗和工业用途转基因植物还可以用于医疗和工业用途。
例如，科学家将某种具有药用价值的基因导入植物中，从而生产出新的药物或工业原料。
环保和生态保护转基因技术还可以用于环保和生态保护。
例如，科学家将某种能够降解污染物的基因导入微生物中，使其能够净化环境中的污染物。
此外，转基因技术还可以用于生态修复和保护生物多样性等方面。
总之，转基因植物的应用前景广阔，对于农业、工业、医疗和环保等领域的发展具有重要意义。
然而，在应用转基因技术时，也需要注意其潜在的风险和安全性问题，以确保其应用不会对人类和环境造成负面影响。
【精品】盘点身边的转基因植物和动物
【关键字】精品盘点你身边的几十种转基因作物除了最近闹的沸沸扬扬的转基因大米，还有哪些是转基因的呢？大豆、玉米、木瓜……连三文鱼都有转基因！盘点所有的转基因植物，发现居然有数十种作物都是转基因的！转基因已经无处不在，盘点那些你意想不到的转基因动植物动物1.三文鱼转基因三文鱼：美国培育出一种转基因三文鱼，这种鱼是一种融合两种鱼类基因、生长速度是普通鲑鱼两倍的特殊鱼类，由于体内的生长激素能让其维持长达一年的生长期，但是目前在美国并未上市，而且欧洲非常抗拒这种鱼。
植物1.大豆非转基因大豆：黑龙江地产大豆老练的、经过筛选的黑龙江地产大豆，呈圆形、颗粒饱满、色泽明黄，除黑龙江北部部分地区种植的抗腺品种外豆脐呈浅黄色;我国南方原产大豆有的有黑脐。
转基因大豆：从港口采集到的进口转基因大豆，呈扁圆或椭圆、色泽暗黄，与国产大豆明显区别是豆脐呈黄褐色，俗称“黑脐豆”。
简单的检验方法：转基因大豆不发芽!可以用水检测!本土大豆用水浸泡三天会发芽! 转基因大豆不会发芽，只不过是个体膨胀而已。
从这个发芽试验过程，人们可以发现，这些转基因大豆是一次性产生的果实，它们的胚芽是不具有生命本质活性的，因此，就没有延续后代的能力。
相当于一个人可以正常怀孕，但是每一次都是死胎，这就意味着生命的延续到此为止了。
人类如果大规模的长期食用各种转基因食品，其中危害人类的转基因片断，必然会潜移默化的影响直至改变人类本身的正常基因，抵抗力下降，怪病丛生，或者丧失生育能力都是情理之中的了。
2. 胡萝卜非转基因胡萝卜：表面凸凹不平，一般不太直，从头部到尾部是从粗到细的。
且头部是往外凸出来的。
转基因胡萝卜：表面相对较光滑，一般是直的，它的尾部有时比中间还粗。
且头部是往内凹的。
注：胡萝卜只有在秋冬季节有，夏季的一般是转基因的。
3.土豆非转基因土豆：样子比较难看，一般颜色比较深，表面坑坑洼洼的，同时表皮颜色不规则，削皮之后，其表面很快会颜色变深，皮内为白色。
转基因植物
亲缘物种。 • 许多专家建议对转基因作物的栽种范围作出一定限制，例如不要在有野生的亲缘物种
的地区种植相应的转基因作物。
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各国的转基因情况(qíngkuàng)：
• 1.美国 • 美国是转基因技术采用最多的国家。自20世纪90年代初将基因改
第十五页，共29页。
安全性
• 食品安全性也是转基因植物安全性评价的一个重要方面。如果转基因植物生产的产品与传统 产品具有实质等同性，则可以认为是安全的。若转基因植物生产的产品与传统产品不存在实 质等同性，则应进行严格的安全性评价。在进行实质等同性评价时，一般需要考虑以下一些 主要方面。
• 有毒物质：必须确保(quèbǎo)转入外源基因或基因产物对人畜无毒。如转Bt杀虫基因玉米 除含有Bt杀虫蛋白外，与传统玉米在营养物质含量等方面具有实质等同性。要评价它作为饲 料或食品的安全性，则应集中研究Bt蛋白对人畜的安全性。
第五页，共29页。
基因(jīyīn)枪法
• 通过一种被称为基因枪的设备，利用火药爆炸或高压 (gāoyā)气体加速，将包裹了带外源目的基因的高速微弹 直接送入完整植物细胞中。外源目的基因会随机地插入到 植物基因组中，从而实现转基因操作。
• 与农杆菌介导的转化方法相比，基因枪法不受植物是否单 子叶或双子叶类型的限制，且其载体质粒的构建也相对简 单；但基因枪法产生的转基因植物中，外源基因的表达不 如农杆菌介导法稳定，成本也相对较高，而且需要特殊的 仪器。
第二十一页，共29页。
俄罗斯
• 2006年年末，世界闻名的反食用转基因产品专家、俄罗斯生物学家伊丽娜・ 叶尔马科娃走马上任，当选为俄罗斯国家基因安全研究会副主席。
转基因植物表
转基因植物表
以下是一些常见的转基因植物及其特点：
1.转基因大豆：大豆是世界上最重要的粮食作物之一，通过转基因技术可以提高
抗性、耐受性和产量。
一些转基因大豆植物具有耐草剂、抗虫害和耐逆境性能。
2.转基因玉米：转基因玉米是通过基因工程技术插入抗虫害基因，如BT基因。
这
种转基因玉米植物具有更高的抗虫害能力，减少了化学农药的使用。
3.转基因水稻：转基因水稻具有抗虫、耐盐碱、增产等特点。
4.转基因小麦：转基因小麦具有抗病、耐旱、增产等特点。
5.转基因番茄：转基因番茄具有抗病、抗虫等特点。
6.转基棉花：转基因棉花具有抗虫、抗病、耐旱、耐盐碱等特点。
7.转基因油菜：转基因油菜具有抗虫、抗病、耐旱、耐盐碱等特点。
8.转基因木瓜：转基因木瓜具有抗虫、耐旱等特点。
9.转基因马铃薯：转基因马铃薯具有抗虫、抗病、耐旱等特点。
10.转基因甘蔗：转基因甘蔗具有抗虫、抗病、耐旱等特点。
此外，还有一些其他类型的转基因植物，如转基因向日葵、转基因芝麻等。
这些转基因植物的研发和应用，有助于提高农作物的产量和品质，减少化学农药的使用，保护生态环境和人类健康。
转基因植物设计方案
转基因植物设计方案引言转基因植物是指经过人工干预，将外源基因导入植物基因组中，从而赋予植物新的性状或增加其对逆境的抵抗能力。
转基因技术为农业生产和食品安全提供了新的选择和可能性。
本文将介绍转基因植物设计方案的基本步骤和关键技术。
设计目标在进行转基因植物设计之前，我们需要明确设计目标。
设计目标可以包括但不限于以下几个方面：1.提高作物产量和品质；2.增加作物对病虫害的抵抗能力；3.提高作物的逆境耐受性（如抗旱、耐盐性等）；4.增加作物的营养价值。
设计步骤步骤一：选择目标基因在进行转基因植物设计之前，首先需要选择目标基因。
目标基因可以是源自同一物种的基因，也可以是来自于其他物种的基因。
例如，我们可以选择一种来源于拟南芥的基因，以提高作物对病虫害的抵抗能力。
步骤二：构建载体构建载体是将目标基因导入植物细胞的关键步骤。
常用的载体是农杆菌介导的转化系统。
在构建载体时，需要将目标基因与适当的启动子、终止子和选择标记基因等进行组合，并将其插入到适当的载体背景中。
步骤三：转化植物细胞完成载体构建后，下一步是将构建好的载体导入植物细胞。
转化方法可以选择农杆菌介导的遗传转化、基因枪法、电击法等。
在转化过程中，需要优化转化参数，以提高转化效率。
步骤四：筛选转基因植株转化完成后，需要筛选出含有目标基因的转基因植株。
常用的筛选方法是基于选择标记基因的筛选。
例如，在筛选阶段可以使用抗生素或草 herb 产生的抗性基因作为选择标记基因，通过对转基因植株进行筛选，得到含有目标基因的转基因植株。
步骤五：鉴定转基因植株经过筛选后，需要对转基因植株进行进一步的鉴定。
鉴定转基因植株的方法可以包括PCR分析、Southern blot分析、西方印迹分析等。
通过这些分析，可以确定转基因植株中是否成功导入了目标基因。
步骤六：性状表型鉴定最后一步是对转基因植株进行性状表型鉴定。
通过分析转基因植株的形态、生理和生化性状，可以评估转基因植株是否具有设计目标预期的性状。
转基因植物的利与弊
转基因植物的利与弊1. 什么是转基因植物转基因植物是指通过基因工程技术，将外源基因导入植物细胞，使其获得某种特定的新型性状或表现出对人类有益的特性的植物。
转基因技术的出现为人类改良植物品种、提高农作物产量、改善农业生产方式提供了新的途径，也引发了人们对其利与弊的广泛讨论。
2. 转基因植物的优势2.1 提高抗虫、抗病能力通过转基因技术，植物可以获得抗虫、抗病基因的导入，从而降低农药的使用量，减少环境污染，并且可以增加农作物的产量和品质。
2.2 增强耐旱、耐盐能力一些转基因植物被赋予了耐旱、耐盐能力的基因，可以在恶劣环境下生长，并减少对水资源的依赖，对于缓解粮食危机具有重要意义。
2.3 提高营养成分含量通过转基因技术，科学家们成功将一些人体所需的维生素、微量元素等导入到植物中，使植物的营养价值得到提高，对于缓解全球营养不良问题有着积极的促进作用。
3. 转基因植物的劣势3.1 生态风险转基因植物可能对周围的生态环境产生影响，例如与野生植物杂交后产生超级杂草，影响生态平衡。
此外，转基因植物对非目标生物的可能影响也是人们担忧的问题。
3.2 食品安全一些人担心转基因植物可能引发食品安全问题，例如引起过敏反应、对人体健康可能造成不利影响等。
对于转基因植物种植和食用引发的安全问题，亟需科学严谨的评估和监管。
3.3 影响生态多样性转基因植物的种植可能影响周围农田生态系统的多样性，导致某些原有物种的减少，影响生态平衡。
4. 结语转基因植物作为一种新兴技术，既有着巨大的潜力和优势，也存在着一定的风险和劣势。
未来在发展和应用转基因植物的过程中，需要科学家、政府、社会各界共同努力，加强监管和评估，平衡利与弊，确保转基因植物的安全和可持续发展。
以上是关于转基因植物的利与弊的一些观点和讨论，希望能为您对这一话题有更深入的了解。
10转基因植物2012
农杆菌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。 人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外 源基因向植物细胞的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生 出转基因植株。 关键特征:主要适用于双子叶植物和祼子植物 实例: 农杆菌转化法示意图：
最常见的转基因方法,具体方法有农杆菌介导法、 病毒介导法等。
将外源基因重组进入适合的载体系统，通过载体将携带的外 源基因导入植物细胞，整合在核染色体组中并随核染色体复 制和表达。
农杆菌Ti质粒（tumor-inducing plasmid）或 Ri质粒(rootindcing plasmid)介导法是迄今为止植物基因工程中应用最 多、机理最清楚、最理想的载体转移方法。
1.1 受体
1.1.1 叶盘
采用打孔器对叶片进行打孔，得到圆叶片（叶 盘 ），致使叶片四周都有伤口，与对数生长期的一定 浓度的农杆菌浸泡一定时间（数秒-数分），取出叶圆 片，用滤纸吸干，置于无选择剂培养基上，共培养23天，无菌水冲洗或直接于选择培养基上培养。对双 子叶植物较适合。
叶盘法
双子叶植物较为常用、简单有效的方法。
1.3.1 选择性培养检测（抗性基因检测）
一般用抗性基因来富集转化细胞。抗 性基因应满足以下几点：
A. 抗性基因应是显性基因。 B. 在选择压力下，转化细胞能继续生长，而非转 化细胞受到抑制，从而使转化子得到富集。 C. 抗性基因产物本身不能对转化细胞的生长或发 育有抑制作用。 D. 选择物价廉易得。
1.2.3 花粉管通道法
**花粉管通道法是将外源DNA涂抹于植物柱头，通过植 物授粉，经天然的花粉管通道将外源DNA经珠心进入胚 囊，以达到遗传转化的目的。 **特点：是方便易行，不需专门仪器和昂贵药品；直 接得到转化的种子；受季节限制。
转基因植物及安全性评价
转基因农作物安全性---食品安全
有毒物质:必须确保转入外源基因或基因产物对人畜
无毒。如转Bt杀虫基因玉米除含有Bt杀虫蛋白外，与传 统玉米在营养物质含量等方面具有实质等同性。要评价 它作为饲料或食品的安全性，则应集中研究Bt蛋白对人 畜的安全性。目前已有大量的实验数据证明Bt蛋白只对 少数目标昆虫有毒，对人畜绝对安全。
caffeine. Other methods are criticized for removing some of the desirable, flavor-producing components along with the undesirable caffeine.
Improved Turfgrass for Lawns and Recreational Areas There are a number of environmental concerns associated with the current use of turfgrass. These include the amount of chemicals applied
转基因动植物图片
三、转基因生物是柄“双刃剑”
转基因生物给人类创造了巨大的经济和社 会效益的同时，也可能给人类带来极大的 潜在或现实危害。
康奈尔大学斑蝶事件 加拿大“超级杂草”事件 墨西哥玉米事件
转基因生物的潜在危害（1）
对生态环境的影响：植物的“转基因逃逸” 种苗的散失/残缺组织的再生 花粉的传播
Food crops engineered to produce edible vaccines against infectious diseases would make vaccination more readily available to children around the world.
转基因植物的生态安全性风险概述
转基因植物的生态安全性风险概述转基因植物是通过人为手段将外源基因导入植物基因组，使其具备特定的性状或新功能。
尽管转基因植物在农业生产中带来了诸多益处，例如提高抗虫性、耐逆性、营养价值等，但它们也可能带来一些生态安全性风险。
下面对转基因植物的生态安全性风险进行概述。
第一，基因流动。
转基因植物通过花粉等途径可能会与野生种群发生杂交，导致基因流动。
这可能会造成野生种群的遗传污染，使野生种群丧失原有的遗传多样性，影响生态系统的稳定性。
此外，转基因植物的外源基因可能会在环境中长期存在，从而对生态系统产生潜在影响。
第二，对非目标生物的影响。
转基因植物中的外源基因可能会对非目标生物产生不良影响。
例如，转基因植物表达的抗虫基因可能会对除目标害虫外的其他昆虫产生毒性，破坏生物多样性。
此外，转基因植物表达的抗草害基因也可能对与之共生的微生物、昆虫等造成负面影响。
第三，耐草害转基因植物的适应性。
某些耐草害的转基因植物可能会带来新的生态问题。
转基因植物的抗草害性能可能导致它们在自然环境中生长迅速、抑制其他植物种群的生长，从而改变植物竞争格局和生物多样性格局。
第四，农业系统的依赖性。
转基因植物在农业生产中的广泛应用可能导致农业系统对少数优化了的转基因品种高度依赖。
一旦这些品种面临问题，如病虫害抵抗性的逆转、不良环境因素的影响等，农业系统将面临巨大的风险。
需要注意的是，尽管存在生态安全性风险，但转基因植物也有可能为解决一些其他生态问题提供帮助。
例如，转基因作物可以减少农药的使用量，减轻农业对生态环境的影响；转基因作物也可以增加作物的耐旱性、耐盐性等，有助于解决全球变暖等环境问题。
为了确保转基因植物的生态安全性，需要加强监管与管理。
在转基因植物的研发和推广过程中，应进行全面的生态风险评估，包括基因流动、对非目标生物的影响等方面。
此外，需要制定相应的技术规范和标准，确保转基因植物的安全性。
同时，要加强科学研究，深入了解转基因植物的生态影响机制，为生态安全性的评估和管理提供科学依据。
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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DNA4.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.显微注射法显微注射进行基因转化是一种比较经典的技术，其理论和技术方面的研究都比较成熟。
特别在动物细胞或卵细胞的基因转化，核移植及细胞器的移植方面应用很多，并已取得重要成果。
植物细胞的显微注射在以前使用很少，但近年来发展很快，并在理论技术上有所创新。
4.基因枪法克莱因（Klein）等1987年首次用基因枪轰击洋葱上表皮细胞，成功地将包裹了外源DNA的钨弹射入其中，并实现了外源基因在完整组织中的表达。
这一方法要使用一种防枪结构的装置——基因枪，枪管的前端是封口的，上面只有直径1mm左右的小孔，弹头不能通过。
其具体操作是将直径4um左右的钨粉或其它重金属粉在外源DNA中形成悬浮液，则外源DNA会被吸附到钨粉颗粒的表面，再把这些吸附有外源遗传物质的金属颗粒装填到圆筒状弹头的前端，起爆后，弹头加速落入枪筒，在枪筒口附近被挡住，而弹头前端所带的钨粉颗粒在惯性作用下脱离弹头，以高速通过1mm的小孔直接射入受体，其表面吸附的外源DNA 也随之进入细胞。
也可以用高压放电或高压气体使金属粒子加速。
5.脂质体介导法脂质体是由磷脂组成的膜状结构，将磷脂悬浮在水中，在适当条件下，受到高能声波处理时，磷脂分子群集在一起形成密集的小囊泡状结构，称为脂质体。
用脂质体包裹一些DNA、RNA分子就成了一种人工模拟的原生质体，它的外膜相当于人造的细胞质膜。
然后与植物原生质体共保温，于是脂质体与原生质体膜结构之间发生相互作用，而后通过细胞的内吞作用而将外源DNA 导入植物的原生质体。
这种方法具有许多方面的优点，包括可保护DNA在导入细胞之前免受核酸酶的降解作用，降低了对细胞的毒性效应，适用的植物种类广泛，重复性高，包装在脂质体内的DNA可稳定地贮藏等。
6.微激光束法是利用激光脉冲引起细胞膜可逆性穿孔，从而将外源DNA导入受体细胞。
可在荧光显微镜下找出合适的细胞，然后用激光光源替代荧光光源，使细胞壁被击穿，外源DNA进入受体细胞。
7.花粉管通道法这种方法最早是由周光宇1983年建立。
花粉管通道法是将外源的DNA片段在自花授粉后的特定时期注入柱头或花柱，使外源DNA沿花粉管通道进入胚囊，转化受精卵或其前后细胞，转化率高达10%。
这一方法的建立开创了整株活体转化的先例，可以应用于任何开花植物。
（二）农杆菌的Ti质粒与植物遗传转化人们很早就发现双子叶植物常发生一种冠瘿瘤病，该病在法国、东欧和意大利的葡萄和果树上曾大面积发生。
1907年Smith 和Townsent等首先发现这种冠瘿瘤病是由根癌农杆菌引发的。
1974年Zaenen等在根癌农杆菌内发现并分离了一种与肿瘤诱导有关的大型质粒（大于200kb），称为Ti质粒。
1977年Chilton等在研究农杆菌侵染后形成的植物肿瘤细胞时，用分子杂交发现在肿瘤细胞中存在着农杆菌Ti质粒的一个片段，称为T-DNA（Transfer-DNA）。
实验表明，T-DNA转移到植物细胞后整合进植物基因组中并得以表达，从而导致了冠瘿瘤的发生。
进一步研究发现，整合到植物基因组中的T-DNA可以通过减数分裂稳定地传给植物的后代，Ti质粒的上述特性成为农杆菌介导法植物遗传转化的重要基础。
Ti质粒为根癌农杆菌核外的一种环状双链DNA分子，长约200Kb。
其中含有一段称为T-DNA的可转移区段，当农杆菌侵染寄主细胞后，T-DNA可以从农杆菌转移到寄主细胞内并整合到寄主细胞的基因组中。
Ti质粒的这一特性为农杆菌介导法植物转基因奠定了基础。
T-DNA的长约23Kb，在其两端各有一个25bp左右的正向重复序列，称之为T-DNA的边界序列。
在不同的农杆菌Ti质粒上该序列高度保守，一般认为右端重复序列对T-DNA的转移起决定性作用。
第二节转基因植物的筛选与检测无论使用哪种转基因方法，转化细胞与非转化细胞相比都只占少数。
为获得真正的转基因植株，进行基因转化后的第一步工作是筛选转化细胞。
在含有选择压力的培养基上诱导转化细胞分化，形成转化芽，再诱导芽生长、生根，形成转化植株。
第二步是对转化植株进行分子生物学鉴定。
第三步则是进行性状鉴定及外源基因的表达调控研究。
（一）抗性基因一般用抗性基因来富集转化细胞。
抗性基因应满足以下几点：（1）抗性基因应是显性基因。
（2）在选择压力下，转化细胞能继续生长，而非转化细胞受到抑制，从而使转化子得到富集。
（3）抗性基因产物本身不能对转化细胞的生长或发育有抑制作用。
（4）选择物价廉易得。
1.抗生素抗性基因（1）npt 新霉素磷酸转移酶基因，对卡那霉素、巴龙霉素、新霉素具有抗性。
（2）aphIV潮霉素磷酸转移酶基因，对潮霉素具有抗性。
（3）spt 链霉素磷酸转移酶基因，对链霉素具有抗性。
（4）cat氯霉素乙酰转移酶基因，使氯霉素丧失抗生素活性。
等等。
2.抗除草剂基因●除草剂抗性基因在植物遗传转化中可同时用作选择标记和培养抗除草剂的作物。
●抗除草剂基因主要有抗PPT的bar和pat基因以及抗草甘膦的epsps基因。
（二）显色或发光报告基因1.GUS酶活性检测gus基因存在于某些细菌体内，编码β-葡萄糖苷酶（β-glucuronidase，Gus），该酶是一种水解酶，能催化许多β-葡萄糖苷酯类物质的水解。
因为绝大多数植物细胞内不存在内源的Gus活性，因此gus基因广泛用作转基因植物的报告基因，尤其是在研究外源基因瞬时表达的转化实验中广泛应有。
此外，gus基因3’端与其他结构形式的融合基因也能够正常表达，所产生的融合蛋白仍具有Gus活性，这对研究外源基因表达的具体细胞部位提供了方便条件，也是它相对于其他报告基因的一个优点。
主要有一下三种检测方法：（1）组织化学染色定位法该法以5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D葡萄糖苷酸酯（X-Gluc）为底物，通过显色反应可直接观察到组织器官中gus基因的活性。
该方法不用将酶从组织中提取出来，而是使底物进入被测的植物组织、细胞或原生质体之中。
将被测材料浸泡在含有底物的缓冲液中保温，若组织、细胞、原生质体发生了gus基因转化，表达出GUS，在适宜条件下该酶可将X-Gluc水解生成蓝色物质，初始产物并不带颜色，为无色的吲哚衍生物，后经氧化二聚作用形成5,5’-二溴-4,4’-二氯靛蓝染料，此靛蓝染料使具有Gus活性的部位或位点呈现蓝色，可用肉眼或在显微镜下观察到。
（2）荧光法测定Gus活性该法以4-甲基伞形酮酰-β-D-葡萄糖醛酸苷酯（4-MUG）为底物，Gus催化其水解为4-甲基伞形酮（4-MU）及β-D葡萄糖醛酸。
4-MU分子中的羟基解离后被365nm的光激发，产生455nm的荧光，可用荧光分光光度计定量。
具体测定时有两种做法:①仅在一个时间上测定溶液的总荧光量，测定时要设对照，以消除内源荧光强度；②测定酶反应不同时间溶液荧光量（荧光法十分灵敏，微小的增加量也可以测定出来），在酶反应初始阶段，酶作用生成的荧光物质在反应体系中处于积累阶段，荧光产物与时间有线性关系，而内源性荧光物质的荧光量与时间无此种关系，因而可通过测定酶反应初始阶段几个时间的荧光量，得到的线性关系即可作为酶活力的依据。
（3）分光光度法测定Gus活性对硝基苯β-D-葡萄糖醛酸苷（PNPG）是该法的最好底物，Gus将其水解，生成对硝基苯酚，在pH7.15时离子化的发色团吸收400～420的光，溶液呈黄色，酶反应在pH7.0条件下进行，随反应进行，产物生成，逐渐碱化，显色增强。