紫花苜蓿转基因的研究进展分析

紫花苜蓿转基因的研究进展分析

作者：蔡璐张瑜李世歌莫本田李小冬

来源：《农业与技术》2016年第10期

摘要：本文主要结合紫花苜蓿转基因研究进展，从紫花苜蓿转基因技术方法对前人研究结果进行详细综述，本综述为日后开展紫花苜蓿遗传转化以及在其他豆科牧草中开展相关研究提供有效借鉴和参考。

关键词：紫花苜蓿；转基因；进展；研究

中图分类号：S551+.7 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160532018

紫花苜蓿属于一种豆科多年生牧草，具备高产量、高营养、适应力强、适口性好等特点，具有悠久的栽培历史，得到广泛的应用[1-2]。紫花苜蓿不单单是一种饲料作物，它还具有保持水土、改良土壤、保护生态环境的作用。传统的栽培方法具有时间长，产量低，成本高的局限性，无法满足现今社会对于育种多元化的需求。随着转基因技术的不断发展，植物转基因技术在紫花苜蓿的遗传改良中具有极高的应用价值，从根本上加大育种进程，提高生产产量以及质量。

1 电击法

该方法主要是通过对植物物原生质体具有整合以及表达外源 DNA 的能力的有效利用，对植物细胞进行脱壁，借助电机所释放出来的电脉冲，对植物细胞进行刺激而产生原生质体细胞膜出现微孔，促使分布在原生质体四周位置的外源 DNA可以进入到原生质体内。此外，电击法还可以把GUS 基因向紫花苜蓿根原生质体直接导入以此获得转基因植株。有相关关于GUS 酶活性检测报告指出，在转化的紫花苜蓿细胞内，GUS基因不但转化的紫花苜蓿细胞内，还在其内进行表达，转化的频率大约为6.5%。但是该方法在应用过程中却受到很多局限，例如：在重新建立植物原生质体再生系统不仅仅难度很大，且转化率很低。

2 农杆菌介导法

农杆菌介导法是使用最早、最广泛以及效果最好的一种转化方法。通过使用农杆菌介导法对受体进行转化，整个操作过程简单便捷、经济实惠。该方法在基因组上的外源基因进行整合，不但拷贝数少，且重排程度较低，转化效率高，是当前对紫花苜蓿改良过程中最长使用的一种有效方法。该方法之所以可以建立起稳定的遗传转化，其主要的作用原理是：双子叶植物以及单子叶植物均受到土壤农杆菌的侵染，当植物受到来自农杆菌侵染的时候，植物则会释放出酚类物质诱导进行诱导，质粒上 Vir区基因表达，可以把粒上 T-DNA向植物的基因组中进行整合，使其在植物体内进行表达，以此达到改变植物的遗传性状的最终目的。因为农杆菌自身具备天然转移 DNA这一特性，所以在植物基因工程中得到了广泛的应用。

3 基因枪法

基因枪法属于一种基因导入方法，操作过程简单，它主要是把RNA 和外源 DNA在直径大约为1～2mm的金粉或钨粉颗粒表面上进行包裹，借助动力加速对植物外植体的靶组织进行轰击，促使其能够穿过转化受体细胞膜以及细胞壁，最终达到把外源基因整向植物基因组整合的目的。该方法不存在太明显的宿主限制，受到器官、受体组织范围都比较广，可促使外源基因直接向再生细胞团中直接进入，只要栽培技术优良就能够获取再生植株。该方法对于设备也有着比较特殊的要求，同时对植物组织的损害性也比较大，国外对于该方法的运用较多，我国在此方面的报道比较少。

4 显微注射法

显微注射法操作简单，属于一种物理转化方法，不存在任何局限性，适用在任何材料中。因为该方法在整个操作过程中不会对受体细胞产生任何的毒害作用，所以非常有利于对细胞的生长发育进行转化，在整个栽培过程中也无需对系统进行特殊选择，在卵细胞、动物细胞基因转化中得到较为广泛的应用。通过使用该方法可以把Ti 质粒向紫花苜蓿原生质体直接导入进而获取转化的愈伤组织，转化率一般为15%～26%。但需要特别说明的是，显微注射低于栽培环境、设备、技术等方面有着比较高的要求，应根据实际情况进行合理选择。

5 结束语

随着植物技术的不断发展，转基因技术在紫花苜蓿遗传改良中得到了广泛的应用，在很大程度上极大了育种的进程，使得培育的品种更加丰富多，满足了现今社会对于育种多元化的需求。通过转基因技术提高紫花苜蓿遗培育的质量同时也产生了巨大的经济效益，具备良好的商业发展前景。我国对于蓿转基因研究起步时间比较晚，很多研究都停留在实验性的基础阶段。为此，需要进一步加强对紫花苜蓿转基因的深入研究，从根本上来提高紫花苜蓿转化率，进一步降低转基因对紫花苜蓿所造成的破坏，对转基因的生物安全问题进行正确评估，促使各种转基因技术真正应用于实践并发挥出其真正应用价值。

参考文献

[1]赵桂琴，慕平，张勃.紫花苜蓿基因工程研究进展[J].草业学报，2014，23（06）：888-890.

[2]包爱科，王强龙，张金林，等.苜蓿基因工程研究进展[J].分子植物育种，2014，12

（S1）：333-335.