大豆转基因技术及应用研究进展

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1、所究生课租冷丈课程名称植物基因工程原理授课学期2010学年至2011学年第二学期学院生命科学学院专业生物化学与分子生物学学号2010011138姓名杨文贤任课教师秦新明交稿日期成绩阅读教师签名日期广西师范大学研宄生学院制大豆转基因技术及应用研宄进展摘要：H前我国已正式批准棉花、西红柿、烟草和牵牛花4种转基因作物进行商业化生产，但真正商业化生产的转基因作物只有棉花，转基因水稻的安全评价己经进入到丫最后阶段。转基因人豆、玉米等转基因作物正处于屮间试验和环境释放试验阶段，进入商业化推广的准备阶段。该文综述我国转基因大豆

2、遗传转化再生体系、遗传转化方法、目的基因类型的研究进展及其产业化现状，并就我国转基因大豆的未来发展前景进行了展望。关键词：大豆转基因转基因技术近年来，由于转基因技术突破了生物物种间遗传物质转移和交换的天然屏障，使人类从对生物的简单认识和利用进入了可以按自己的意愿改造和创造新种质的时代［11。转基因技术打破了常规育的各种局限〃1，并且得到迅猛发展和不断完善，现己成为大豆品质改良育种主要的且最有前途的技术手段［3］。自从世界第一例转基因烟草1983年在美国问世以来，国际上己有30多个国家批准了数千例转基因植物进入田间

3、试验，涉及的植物种类达40多种。1、大豆遗传转化再生体系研宄目前大豆遗传转化的再生体系主要有不定芽器官发生系统、体细胞胚胎发生系统和原生质体再生系统，其中，以不定芽器官发生途径中的大豆子叶节再生体系的应用最为成熟。1.1不定芽器官发生再生系统大豆不定芽器官发生体系所用的外植体包括无菌苗子叶节、未成熟种子的子叶和茎尖、无菌苗上胚轴、幼胚和小真叶等。不定芽器官发生系统中，外植体内己存在的分生组织和有分化潜力的表皮、亚表皮细胞都可作为遗传转化的靶组织。目前，大豆子叶节不定芽器官发生体系己经被公认为是较成熟、易行的大豆再

4、生体系。周思君等通过大豆幼胚培养诱导器官发生，获得了较高频率的再生植株［4］。程林梅等以大豆上胚轴、下胚轴、幼胚和小真叶为外植体，较高频率地诱导出再生植株［5］。但不同基因型由于遗传和生理差异，诱导植株再生效果不同。刘博林等从大豆幼胚屮诱导形成体细胞胚胎愈伤组织并分化成苗，建立了一套再生频率较高的大豆植株再生方法l6j。1.2体细胞胚胎发生再生系统诱导外植体胚胎发生，形成体细胞胚，胚萌发发育成为完整植株，这种再生方式称为胚胎发生途径。1983年Christianson等以未成熟胚的胚轴为材料，用改良的MS培养基附

5、加2,4-滴诱导出体细胞胚胎的发生17L1986年Barwale等报道了通过体细胞胚获得植株再生，大豆体细胞胚胎再生体系获得了初步成功,8,oFiner等对体细胞胚胎发生体系做了进一步改进19］。Parrott等首先采用这一体系进行农杆菌介导的大豆遗传转化uni。采用胚性细胞团作为外植体，由于其位于表而，且能在很多位置形成体细胞胚，因此转化筛选都很容易。王晓春等用球形期的体细胞胚作为转基因的受体用于转化，结果表明体细胞胚团有很高的转化率（为8.0%），而发育晚期的子叶胚很难诱导出抗性体细胞胚，转化率为0［11］。

6、大豆体细胞胚胎发生再生系统是目前大豆再生系统研究的一个重要部分，该再生系统有3个显著的优点（1）在1个培养物上所能产生的胚状体数目一般比不定芽数目多；（2）胚状体形成速度快；（3）胚状体结构完整。但是体细胞胚胎发生再生系统也存在部分后代不育、传代时间长、再生植株常出现变异等问题，仍然需要进•-步优化。1.3原生质体再生系统原生质体是基因转移的理想再生体系。在特定条件下，外露使原生质膜确保DNA接触并进入原生质体。该方法不需要任何一种生物载体，而且DNA吸收是直物理过程，从而避免了宿主范围问题。1988年Wei等报

7、道了大豆原生质体再生系统，获得愈伤组织，经诱导成茁，得到了再生植株113j。Dhri等114］和张贤泽等1151对不同的大豆品种进行了试验，也获得了大豆原生质体再生植株。与不定芽器官发生途径和体细胞胚胎发生途径相比，原生质体再生体系具有容易摄取外源遗传物质的优点，从理论上讲克服了大豆遗传转化嵌合体现象。但是实践证明,获得大豆原生质体再生植株十分困难，由于此系统存在操作复杂、工作量大、不易成功、培养周期过长和容易产生变异等缺点112所以应用并不广泛。2、大豆遗传转化技术研宄随着转基因作物种植而积的日益扩大，遗传转化

8、技术在作物新品种培育、棊因功能研究等领域屮的作用越来越大。应用于大豆育种上的转基因技术方法主要有：农杆菌介异法、花粉管通道法、基因枪法、电击法、PEG转化法、超声波法等。经过多年的实践和优胜劣汰，多数遗传转化方法已被逐步放弃，目前国外大豆的转基因方法主要以农杆菌介导法、基因枪法为主；国内主要是超声波辅助农杆菌转化法和花粉管通道法。2.1农杆菌介导法农杆菌介导法是获得第一个