植物转基因技术1

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1、第六章小结植物体细胞杂交即原生质体融合，是获得胞质杂种的理想途径体细胞杂交在远缘育种与新物种、新资源创造中具有深远意义原生质体融合技术主要有PEG融合和电融合杂种的成功培养是建立在原生质体的培养技术上的，选择和鉴定是获得细胞杂种的关键提高融合效率和培养重复性是该技术研究的重点细胞杂种是体细胞遗传研究的良好体系思考题1、原生质体定义2、原生质体分离、纯化方法3、原生质体融合方法及原理4、原生质体融合的意义5、植物原生质体培养的方法6、植物体细胞杂交的概念和类型7、体细胞杂种鉴定方法8、体细胞杂种应用植物基因

2、转化技术载体介导法,如农杆菌介导转化法DNA直接转移法植物生物反应器第八章植物转基因技术转基因研究技术的中心环节即为DNA重组技术，其最终目的是将DNA片段转入为一个生物体，从而使该生物体具有表现某种性状。转基因通过获取基因、重组基因和表达基因等过程来实现。转基因打破了物种的界限，使不同种的生物的遗传物质在分子水平上重新组合在一起，并且完全可以按照人的意志或目的，实现对生物体的改造。8.1植物基因转化技术目的基因克隆的基本步骤①分离获得目的基因；②在体外进行DNA重组，将外源DNA连接到能自我复制又带有选

3、择标记的载体上；③将重组DNA转移入受体细胞；④筛选出含有目的DNA的受体细胞克隆；(1)载体介导法,如农杆菌介导转化法根瘤存在于能引起植物形成冠瘿瘤的土壤农杆菌中，诱导冠瘿瘤形成，又称肿瘤诱导质粒（tumorinducingplasmid）。①Ti质粒转移DNA，编码冠瘿碱的合成，能随机整合到植物的染色体上。长度一般为12-24kb，是Ti质粒最重要的部分。T-DNA（transferred-DNA）冠瘿碱（opine）的作用冠瘿碱是在冠瘿瘤内合成并分泌出来的，是农杆菌的碳源和氮源。大部分其他土壤微生物

4、都不能利用冠瘿碱。毒性基因（vir）决定土壤农杆菌对植物的感染和T-DNA的转移，进入和整合。冠瘿碱代谢基因分别编码代谢冠瘿碱的酶。维持农杆菌生长。第一步:植物受伤植物受伤后能分泌酚类化合物（如乙酰丁香酮、羟基乙酰丁香酮），诱导Ti质粒上的毒性基因表达。②农杆菌的感染和生存第二步感染植物农杆菌吸附于植物的表面伤口部位（常在茎的基部）。第三步毒性基因（vir）表达T-DNA上的产物催化产生过量的生长素和细胞分裂素，形成植物冠瘿瘤。virA、virG、virD、virB第四步T-DNA转移第五步诱导冠瘿瘤T

5、-DNA被vir基因产物切下来，并运送到植物细胞核里，整合到植物基因组中。第六步土壤农杆菌代谢冠瘿碱。改造后的Ti质粒载体模式leftrightMCSAMProriVirselect叶盘消毒切取土壤农杆菌浸泡筛选培养基愈伤组织分化幼苗优点:多为单拷贝或寡拷贝整合，转基因遗传较稳定，减少了共抑制等基因沉默现象．属于单细胞转化，不存在嵌合体现象；成本较低，转化效率较高。植物细胞原生质体纤维素酶和果胶酶DNA混合入电击缓冲液1-2kV,3-25F电击愈伤组织幼苗分化(2)DNA直接转移法①电击法转化效率较低，

6、且仅限于能由原生质体再生出植株的植物。②基因枪法（genegun）基因枪法最早是由美国康奈尔大学的Sanford最先提出的。它通过高速飞行的金属颗粒将包被其外的目的基因直接导入到受体细胞内，从而实现基因转化的方法。1992年，世界首例转基因小鼠就是通过该法获得的。又称高速微粒轰击法（High-velocitymicroprojectiles)DNA1.2m钨弹头吸附特制手枪射击植物装入但进去的DNA片段整合效率极低，不易获得再生植株，可能发生共抑制现象.基因枪法（genegun）8.2植物生物反应器植物

7、生物反应器是指通过基因工程途径，以常见的农作物作为“化学工厂”，通过大规模种植生产具有高经济附加值的医用蛋白、工农业用酶、特殊碳水化合物、生物可降解塑料、脂类及其它一些次生代谢产物等生物制剂的方法。在植物生物反应器研究中，最受人们关注同时研究进展也最快的是生产各种疫苗用的抗原蛋白。疫苗的形式也由菌体疫苗发展到亚单位疫苗（Subunit  vaccine），甚至还产生了DNA疫苗。8.2植物生物反应器1992年，美国人C.J.Arntzen和H.S.Mason率先提出了用转基因植物生产疫苗的新思路。此后，国

8、内外多个实验室相继在烟草、马铃薯、番茄、苜蓿和莴苣中表达了乙肝表面抗原、大肠杆菌热敏毒素B亚基、霍乱毒素B亚基、诺瓦克病毒壳蛋白和狂犬病毒G蛋白等抗原，并利用在植物中表达的抗原进行了动物和人体的免疫实验，获得了大量有价值的研究数据，为今后利用转基因植物生产疫苗奠定了良好基础。植物来源的重组药用蛋白第一次临床应用研究是由星球生物技术有限公司（Planet  Biotechnology,  Inc）.美国著名的孟山都公司（Mons