抗除草剂转基因作物

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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。
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、
• 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。
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。
源自文库
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。
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。
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DNA 4.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。
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。
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。
第五章 转基因植物
1.植物的转基因技术 2.转基因植物的筛选与检测 3.改进转基因的技术 4.农作物基因工程 5.生物反应器 6.转基因植物的安全性
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。
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