植物生物技術(shù)論文

1、甘蔗轉(zhuǎn)基因研究進(jìn)展甘蔗轉(zhuǎn)基因研究進(jìn)展莫小敏莫小敏園藝園藝0910931100108【摘要摘要】蔗轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展迅速，已應(yīng)用于甘蔗的品種改良。本文綜述甘蔗轉(zhuǎn)基因技術(shù)、甘蔗轉(zhuǎn)基因性狀兩方面的研究進(jìn)展，并對(duì)我國甘蔗轉(zhuǎn)基因的發(fā)展策略做出展望?！娟P(guān)鍵詞關(guān)鍵詞】甘蔗；轉(zhuǎn)基因技術(shù)；轉(zhuǎn)基因性狀；品種改良甘蔗磷既是一種重要的糖料作物又是一種理想的能源作物。培育高產(chǎn)、高糖、高抗的甘蔗新品種以及提高甘蔗的附加值始終是甘蔗育種的主要目標(biāo)。利用現(xiàn)代生物技術(shù)方法對(duì)

2、現(xiàn)有甘蔗優(yōu)良品種進(jìn)行遺傳改良是進(jìn)一步提高甘蔗產(chǎn)量、含糖量、各種抗性及其附加值的主要措施。目前國內(nèi)外在這方面的研究己取得了以下重要進(jìn)展。1、抗性轉(zhuǎn)基因甘蔗研究、抗性轉(zhuǎn)基因甘蔗研究1.11.1抗蟲轉(zhuǎn)基因甘蔗抗蟲轉(zhuǎn)基因甘蔗甘蔗是重要的糖料和能源作物甘蔗生產(chǎn)中鱗翅目害蟲(大螟、二點(diǎn)螟等)和同翅目害蟲(甘蔗綿蚜等)的危害已成為其持續(xù)、穩(wěn)定和健康發(fā)展的嚴(yán)重障礙[8]。甘蔗組織培養(yǎng)和離體再生等技術(shù)體系比較成熟十分有于基因工程改良利用基因槍轉(zhuǎn)化和農(nóng)桿菌

3、介導(dǎo)法等已經(jīng)建立了多種甘蔗受體系統(tǒng)與轉(zhuǎn)化系統(tǒng)成功獲得蔗轉(zhuǎn)基因植株。甘蔗轉(zhuǎn)基因研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于其它作物。國外1992年成功實(shí)現(xiàn)基因槍法獲得轉(zhuǎn)NPTII和bar基因甘蔗植株巴西已經(jīng)獲得轉(zhuǎn)Bt和gna基因的抗蟲甘蔗株系。1998年ARENCIBIA等[2]報(bào)導(dǎo)了農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化甘蔗系統(tǒng)的成功。AREN2CIBIA等[1]采用工程菌株LBA4404和EHA10135S啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)潮霉素基因?yàn)檫x擇標(biāo)記uidA為報(bào)告基因轉(zhuǎn)化甘蔗胚性愈傷。穩(wěn)定的平均轉(zhuǎn)化效

4、率0194%～1115%LBA4404轉(zhuǎn)化效率優(yōu)于EHA101。Elliott使用工程菌株AGL035S啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)選擇標(biāo)記基因bar35S或者ubi驅(qū)動(dòng)報(bào)告基因gfp瞬時(shí)表達(dá)愈傷轉(zhuǎn)化效率為513%穩(wěn)定表達(dá)的植株再生效率較低穩(wěn)定表達(dá)時(shí)ubi優(yōu)于35S啟動(dòng)子。美國德克薩斯州研制的轉(zhuǎn)雪花蓮?fù)庠茨?GNA)基因抗蟲甘蔗研究較為深入。小蔗螟和墨西哥稻螟是美國德克薩斯州甘蔗上的主要害蟲前者通過引入天敵螟黃足絨繭蜂得到了有效的控制后者尚未找到有效

5、的防控措施[1]。IRVINE等將GNA基因轉(zhuǎn)入甘蔗獲得了表達(dá)量高達(dá)總可溶性蛋白019%的轉(zhuǎn)基因株系該轉(zhuǎn)基因株系抗性遺傳穩(wěn)定對(duì)墨西哥稻螟具有良好的抑制1.31.3抗病轉(zhuǎn)基因甘蔗抗病轉(zhuǎn)基因甘蔗美國Ingelbrecht等[7]的CP基因轉(zhuǎn)入到甘蔗中，獲得了高抗花葉病的轉(zhuǎn)基因植株，抗性具病毒株系專化性，抗性機(jī)制與轉(zhuǎn)錄后基因沉默有關(guān)。Butterfield等舊馴進(jìn)一步的研究表明，盡管在有性生殖過程中，外源DNA會(huì)發(fā)生重排，但多數(shù)情況下，轉(zhuǎn)基因

6、抗病性通過有性雜交傳遞給后代。澳大利亞McQualter等[7]蔗斐濟(jì)病毒基因組片段9的0RFl置于玉米Polyubiquitin啟動(dòng)予之后，采用基因槍法轉(zhuǎn)化甘蔗，獲得了抗甘蔗斐濟(jì)病的轉(zhuǎn)基因植株。此外，美國農(nóng)業(yè)部最近批準(zhǔn)了轉(zhuǎn)溶菌酶基因及轉(zhuǎn)病毒CP基因甘蔗進(jìn)行抗宿根矮、抗甘蔗花葉病毒和抗甘蔗黃葉病毒田間試驗(yàn)。在我國，陳平華等[4]、姚偉等[3]也已將抗線蟲Hslpro一1基因、抗病毒scMV—cP基因轉(zhuǎn)入到甘蔗中，轉(zhuǎn)基因介導(dǎo)的抗性尚在研究

7、中。1.41.4抗逆性轉(zhuǎn)基因甘蔗抗逆性轉(zhuǎn)基因甘蔗影響甘蔗生產(chǎn)的最大非生物逆境因子當(dāng)屬干早在甘蔗轉(zhuǎn)基因抗早研究上力等把擔(dān)子菌腸記動(dòng)”。灰樹花嬌助而的海藻糖合酶基因轉(zhuǎn)入甘蔗栽培品種中獲得了海藻糖合酶基因正常表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植株轉(zhuǎn)基因植株能夠合成和積累海藻糖并提高了抗早性在自然干早條件下轉(zhuǎn)基因植株產(chǎn)量比對(duì)照提高含糖量比對(duì)照提高以上這些轉(zhuǎn)基因株系已通過了安全性評(píng)估中間試驗(yàn)?zāi)壳罢谶M(jìn)行環(huán)境釋放實(shí)驗(yàn)。巴西研究人員把巧基因成功地轉(zhuǎn)入甘蔗植株中通過扣水試驗(yàn)

8、誘導(dǎo)脯氨酸積累在干早天后轉(zhuǎn)基因甘蔗植株的生物量明顯提高分析其抗早機(jī)理后他們認(rèn)為轉(zhuǎn)基因甘蔗植株在供水不足條件下由干早協(xié)迫誘導(dǎo)的脯氨酸積累作為一種抗活性氧防衛(wèi)系統(tǒng)成分的作用大過作為一種滲透調(diào)節(jié)物。2、我國甘蔗轉(zhuǎn)基因策略及展望我國甘蔗轉(zhuǎn)基因策略及展望甘蔗是我國南方重要的農(nóng)作物，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，甘蔗種植主要集中在廣西、廣東、云南、海南等地，根據(jù)主栽區(qū)自然及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)甘蔗優(yōu)良品種的某些重要性狀進(jìn)行改良，對(duì)我國甘蔗產(chǎn)業(yè)具有長遠(yuǎn)