转基因植物制药

1.1植物冠瘿瘤——植物的一种癌症
1.1冠瘿瘤
• 植物与人一样，可以产生各种各样的瘤和癌。其中一类瘤 被叫作瘿，瘿的种类很多。引起瘿的因素有：受伤、昆虫、 病毒、细菌和特定的基因组织表达等。人们最感兴趣的瘿 是冠瘿瘤。
• 1.1.1冠瘿瘤的起因 由根癌农杆菌 （Agrobacterium tumefaciens）[属根瘤菌科 （Rhizobiaceat）]对植物的侵染而引起。
第四节 植物转基因技术
1、植物转基因技术的发展 2、植物表达载体的构建 3、植物转基因的过程 4、转基因植株的鉴定
M P CK1 1 2 3 4 5 6 CK2
2.0kb 1.0kb 0.5kb
(563 bp)
转基因植株中Gus基因的PCR检测
PCR analysis of Gus in putative transgenic plantlets
Agrobacterium-mediated plant transformation
基因枪法植物转基因的原理
Plant transformation via microprojectal bombardment
第四节 植物转基因技术
1、植物转基因技术的发展 2、植物表达载体的构建 3、植物转基因的过程 4、转基因植株的鉴定
优 点 ： 不 受 作 物 基 因 型
基 因 枪 法
农杆菌介导法
植物 转基因 技术
花粉管通道法
聚
乙
介二
其
导醇 法法
它
、、 脂显
方 法
质微 体注 介射
导法
法、
激
光
优点：低成本易操作、不受基因型 影响、不需要经过组织培养可以获得转基因 种子。缺点：导入片段的确定性差、转化效率很低。
农杆菌介导法植物转基因的原理
RSP1
BamHI
LB
Hyg(R)
RSP2 First intron
(1715 bp)
(1182 bp)
Gus
RB
Nos3’
pCAM-RSP1/2-Gus
第四节 植物转基因技术
1、植物转基因技术的发展 2、植物表达载体的构建 3、植物转基因的过程 4、转基因植株的鉴定
优化的农杆菌介导法水稻高效快速遗传转化体系
promoter respectively; c, no-transformed plants as negative control.
植物转基因的主要方法
• 农杆菌介导的基因转移 • 以原生质体或细胞（组织）作为受体的直接基因
转移，如：
聚乙二醇法（PEG） 电击（EP ，electroporation） 脂质体（Lip， Lome） 磷酸钙－DNA共沉淀（Ca－P） 微注射（Mi ，Microinjection） 基因枪法（particle bombardment，简称PB） 超声波法（Ulstrasonication）
M, DNA marker; P, 以PCAM-Gus1质粒为阳性对照; CK1,以水为模板的阴性对照; CK2,以未转基因植株为阴性对照; 1-6，转基因植株。 M, DNA marker; P, PCAM-Gus1 plasmid as positive control; CK1,the templete is water as negtive control; CK2, non-transformed plantlet as negative control; 1-6, putative transgenic plantlets.
种子
YEP平板单菌落
2N6诱导愈伤 7-10d
AB培养基活化12h
N6 -BA 预培养 2-3d
AB-AS 诱导12h
62d~70d
液体MS浸泡15min
无生长素N6-AS共培养 3d
N6-H选择培养20d
抗性愈伤组织的获得及植株再生 30d
优化的农杆菌介导法水稻遗传转化过程
1 2N6愈伤诱导 2 N6-BA预培养 3 N6-H选择培养 4 植 株 再 生
转基因水稻根、茎和叶的GUS组织化学分析
a
a
a
b
b
b
c
c
c
A
B
C
A, 根系； B, 茎杆；C, 叶片。a, Gus 基因由35S启动子驱动； b, Gus 基因由蔗糖合酶基 因RSuS1的启动子序列驱动； c, 未转基因水稻植株。
A, roots; B, stems; C, leaves. a and b represent the Gus gene is drived by 35S and RSuS1
Bam HI
KpnI
Hind III NcoI
LB
Hyg(R)
Gus
KpnI
RSP1
RB
RSP2
BamHI
LacZ 35S
Nos3’
T7 P
pCAMBIA1301
pBS-RSP1/2
KpnI Bam HI
LB
Hyg(R)
Gus
pCAM-Gus
Nos3’
RB
wk.baidu.com
用KpnI和BamHI 双酶切后连接
KpnI
• 1.1.2冠瘿瘤的侵染过程 细菌通过伤口进入植物， 在基因水平上转化植物。细菌DNA中的编码基因 在植物细胞中表达，刺激植物细胞不受控制的分 裂，形成瘤。
第三节 植物转基因技术
1、植物转基因技术的发展 2、植物表达载体的构建 3、植物转基因的过程 4、转基因植株的鉴定
优点：低成本易操作、转基因的低拷贝数低、导入片段的 确定性好。缺点：受作物基因型的影响较大
的 拷 贝 数 高 、 导 入 片 断 的 确 定 性 差
的 限 制 。 缺 点 ： 成 本 高 、 转 基 因
HinDIII SalI BamHI EcoRI 35S5’
Hyg(R)
35S3’ T-Border(left)
Lac Z
35S5’ NcoI
pCAMBIA1301 11837bp
Gus
BstEII Nos 3’
T-Border(right)
pCAMBIA1301质粒
水稻蔗糖合酶基因启动子驱动 Gus基因的表达载体构建
• 种质系统（germ line transtormation）的基因转 移，如利用子房注射 、种胚以及花粉管通道等导 入外源基因
概述
在当今众多的植物基因转化技术中，最为可靠 和有效的方法之一是农杆菌Ti质粒介导的外源基因 转化系统。这是一个本来就存在于自然界的“天然” 的基因工程系统。随着人们对其机理的揭示，使人 们得以利用其进行植物的定向转化―把有益基因转 入植物，成为可能。