表达嵌合体蛋白PAcP／CTB的转基因番茄生物学性状的差异分析

表达嵌合体蛋白PAcP／CTB的转基因番茄生物学性状的差异分析

目的研究转基因番茄植株及非转基因番茄植株栽培后的各项农艺性状的变化。方法每周记录转基因番茄及其对照植物生长的一般状况、株高、茎粗和最大叶宽等农艺性状。结果转基因番茄植株与非转基因番茄植株生长情况良好，转基因番茄植株的株高、茎粗和最大叶宽经统计学分析与对照组番茄植株比较有统计学差异。结论与对照植株相比，本课题组培养的转基因番茄植株在农艺性状上发生不同程度的改变。

标签：转基因；生物学性状；番茄

生物技术是近代生物科学发展的必然产物。自20世纪80年代以来，现代生物技术产业蓬勃发展，在医药方面体现出了巨大的经济和社会效益[1]。近年来随着各种转基因技术的创立和改进，基因的转移以及转基因植物的再生，已不再是植物改良和分子生物学研究的限制因素，而基因转入宿主后的有效表达及其遗传稳定性等问题，则成为转基因植物实用化中的关键问题[2]。

本课题组前期培育了携带变异链球菌表面蛋白PAc粘附相关肽段基因pacP 与霍乱毒素B亚单位（CTB）基因ctxB的转基因番茄防龋疫苗，动物免疫实验已证实其具有良好的免疫原性，能诱导机体产生免疫应答反应[3]，进行了外源基因漂移检测、外源目的基因拷贝数检测[4，5]，并初步证实本课题组培育的转基因番茄防龋疫苗是安全无毒的[6，7]。本试验对转基因番茄植株的农艺性状变化进行了研究，为实现转基因番茄防龋疫苗的种植产业化提供理论依据。

1资料与方法

1.1一般资料含目的基因pacP-ctxB 片段的转基因番茄种子（本课题组前期培育），非转基因番茄种子（山西豪丰种苗有限公司）。

1.2种植地点田间种植转基因番茄和对照番茄二个品系，地点为贵州省遵义市河溪村红田组。转基因番茄与非转基因对照组番茄各种植40株，均以8行-5列种植，沿南北方向排列，植株间距均为0.7m。实验地主要风向从北向南。

1.3实验方法2010年5月10日育苗，30d后定植。定植前及定植后每周观察番茄的株高、茎粗、最大叶宽情况以及植株生长的一般状况，调查持续到番茄的果实成熟期。各指标观测3次后取平均值。株高和最大叶宽用卷尺测定，番茄植株茎粗用游标卡尺测定。

1.4数据分析试验数据用SPSS13.0软件进行分析，结果以x±s表示，α=0.05，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2结果

2.1番茄植株的培育，见图1。

2.2番茄植株的一般生长情况2株转基因番茄和2株对照番茄植株生长缓慢、叶片发黄最终死亡，经分析是出现虫害现象，与外源基因无关。其他番茄植株生长状态良好，植株粗壮，叶片深绿。

2.3番茄植株的株高、茎粗、最大叶宽情况定植前及定植后不同时间点株高、茎粗、最大叶宽比较结果见表1，转基因番茄与非转基因番茄植株的株高在各时间点比较差异均有统计学意义（P＜0.05），转基因番茄植株生长速度较慢；植株的茎粗在30d、37d、44d两组比较差异有统计学意义（P＜0.05），转基因番茄茎粗较细，51d之后各时间点两组比较无统计学差异（P>0.05）；最大叶宽在各时间点两组比较差异有统计学意义（P＜0.05），转基因番茄最大叶宽较窄。

3讨论

转基因植株实现外源蛋白有效表达和维持稳定遗传与载体的选择、外植体、转化方法以及外界环境因素密切相关，外源蛋白的有效表达、遗传稳定性及安全性等问题是影响转基因植物应用前景的重要因素，只有解决这些问题，才能显示出利用转基因植物表达异源蛋白生产疫苗的巨大潜力。

本文从转基因番茄植物农艺性状的变异情况进行研究，结果显示转基因番茄植株的株高和最大叶宽与非转基因植株比较差异均有统计学意义，植株的茎粗在30d、37d、44d比较差异有统计学意义，但在51d之后各时间点两组比较无统计学差异，总体来说转基因番茄植株生长速度较慢。但从现阶段国内外学者研究来看，转基因植物农艺性状的变化方向和程度并不确定[8，9]，在同一物种转入不同的外源基因甚至同一物种转入相同的外源基因后农艺性状的变化也不相同，这些现象的原因尚未明确，有待于今后进一步的研究。

参考文献：

[1]张文范.应从战略高度重视、支持生物技术产业发展[J].未来与发展，2006，（3）：2.

[2]岁洪发，罗国才.生物技术在农业领域的应用及其潜在生物安全性分析[J].中国农业通报，2005，21（11）：53-56.

[3]田源，刘建国，白国辉，等.表达嵌合体蛋白PAcA/CTB的转基因番茄口服免疫大白兔的实验研究[J].口腔医学研究，2013.29（3）：201-204.

[4]白国辉，刘建国，田源，等.防龋用转基因番茄生态安全性的评价研究[J].牙体牙髓牙周病学杂志，2011，21（5）：245-249.

[5]白国辉，刘建国，田源，等.转基因番茄防龋疫苗中外源目的基因拷贝数的检测[J].上海口腔医学，2013：22（6）：613-617.

[6]白国辉，刘建国，田源，等.转基因番茄防龋疫苗急性和亚慢性毒性实验研究[J].贵州农业科學，2011，39（4）：146-149.

[7]田源，刘建国，白国辉，等.转基因番茄防龋疫苗致突变和生殖毒性试验的研究[J].环境与健康，2011，28（5）：393-396.

[8]周东兴，申雪庆，周连仁，等.蚯蚓粪对番茄农艺性状和品质的影响[J].东北农业大学学报，2012，43（11）：28-33.

[9]董华芳，许延波，吴昊.弱光对不同番茄品种幼苗农艺性状的影响[J].现代农业科技，2011，24（81）：134，139.