全 文 ：武汉植物学研究 , 一
果树遗传转化及基因组转移研究进展
’
邓秀新 刘继红
华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室 武汉 。。
’ 亡 卿 彻加 砂 , 尸 , 。 功 二‘ , 。 , , 。功
, “ 二 , ,
‘ ,若 八了 夕 飞
关键词 果树 , 遗传转化 , 原生质体融合 , 体细胞杂种
, , ,
果树大多为多年生木本植物 , 遗传上高度杂合以及育种周期长等障碍影响 了遗传规
律研究和品种改 良进程 。 自 年代初 , 人们已开始探索一些新的转移基 因的途径 , 即通过
一些现代的细胞工程和基因工程手段 , 将存在于野生种 或某一种 的理想基因 组 转移
到栽培种 品种 中去 , 以达到改 良品种或砧木的 目的 。 现在这一领域取得了很大的成就 。
本文就近 多年来果树基 因组转移 和遗传转化
两个方面所取得的进展进行评述 。 前者主要是指体细胞杂交即细胞融合方法 , 而后
者则包括了根癌农杆菌介导 、基因枪等多项转基因技术 。
遗传转化研究
主要进展
转基因植物的研究始于 年代末 年代初 , 当时在少数茄科植物 中由野生型 和
质粒转化的细胞再生 出植株 。 年 , 等对根癌农杆菌及发根农
杆菌进行改造 , 切去癌基因 , 转基因后获得 了转化植株 , 标志着基因工程的开始 〔, , 。
收稿 日 一 一 , 修回 日 一 一
。
第一作者 男 , 岁 , 教授 博士 。
国家 自然科学基金及武汉市晨光计划项 目 。
武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
于 年首创叶盘法 〔 〕 , 之后转基因技术在农作物 , 包括果树上获得成功 。 到 年底 ,
美国允许在 田间试验的转基因植株达 例 , 其中有 例为果树 , 即木瓜 、 苹果 、 核桃及大
胡桃 。 年转基因蕃茄品种 ‘ ’进入市场 , 标志着这一技术成功地应用于园艺
作物的品种改 良中 。 由于这一技术在品种改 良中的潜力 , 许多种子公司投资这一领域
。 例
如 , 美国这一方面的研究有 是在公司中进行的 。 各国的投入也很大 , 如 日本 年
政府投入超过 亿美元 , 私人公司投入达 亿美元 。 日本生物工业协会估计 , 到
年 , 其生物技术产值占整个 国家的 , 达到 亿 , 欧共体每年投入此项研究也不少于
亿 。 这些数字说明转基因技术所蕴藏的价值 。
果树遗传转化的研究开始于 年代末 , 等首先在核桃上转移外源基因
得到 了转基 因植株 〔 〕 , 之后在许多果树上都进行 了转基因体系的研究 , 包括柑桔等〔‘一 ,
见表
。 。 等开创 了果树转移 目的基因的先例 , 将洋李痘病毒外壳蛋 白
一 , 一 的基因 成功地转移到杏中 , 得到抗 病毒病的
杏植株 〔 〕。 近来 , 佛罗里达大学通过原生质体直接摄入以及基因枪方法均将柑桔速衰病外
壳蛋 白 一 , 一 的基因转移到甜橙中 , 获得抗病毒植
株 等 , , 私人通信 。 等将发根农杆菌的基因转移进称猴桃 , 以促进其
枝条扦插生根 〔的 。 等通过发根农杆菌介导法将 一 导入苹果砧木 。 , 得
到的转化子中激素对器官发生效果与常规不同 , 成苗要求高水平的细胞分裂素 , 其后的生
长和生根却要求细胞分裂素处于低浓度 , 对照中能促进生长和生根的生长素浓度却使转
化子坏死 , 可能是 一 编码的基 因改变了生长素和 或 细胞分裂素的代谢 〔’“ 〕
。
表 获得转基因组织或植株的果树种类
树 种 受体外质体 转基因方法一
飞
标记或
报告基因 目的基因 转化结果
、
参考文献
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
饰苹果
人才口
,
核桃
,
八 口
叶片
继代苗
叶片
插条
叶片
叶片
茎段
胚状体
胚
枝条
〔 〕
〔 〕
〔 〕
饰
助
薄壳山核桃
, 。。 ,卜 胚状体
凡矛
草幕 原生质体
叶片
叶片
愈伤组织
〔 〕
二 〕
〔 〕
第 期 邓秀新等 果树遗传转化及基因组转移研究进展
续表 飞
树 种 受体外质体 转基因方法
标记或
报告基因 目的基因 转化结果 参考文献
饰介
李
尸 ,王
王尸
杏
尸 王 ,
柑桔
下胚轴
下胚轴
下胚轴
未成熟胚
子叶
原生质体
愈伤组织
原生质体
原生质体
上胚轴
茎叶
茎段
茎段
,
,
,
一
一
一
一
,
酶基因
,
一
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
赞
柿
万 ‘ 了
葡萄
之 了
茎段 , 叶片
胚状体
愈伤组织
下胚轴
生长
』
点碎片
叶片和茎段
胚性悬浮系
胚
枝条顶端
整株植株
叶柄
原生质体
胚性愈伤组织
十片茎段叶柄
胚性培养系
茎段
,
,
,
,
,
,
,
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
二 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
木瓜
黑醋栗
悬钩子
称猴桃
,之
,
, 〔 〕
叶圆片 , 节间
叶片
叶片
原生质体
下胚轴 , 茎段
未成熟胚
基因
〔 , 〕
饰
桃
叶片
胚性愈伤组织
胚愈伤组织
子叶 幼叶
茎尖 , 未成熟胚
茎段
丁
,
细胞分裂素合成
基 因
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
续表
树 种 受体外质体 转基因方法
标记或
报告基因 目的基 因 转化结果 参考文献
芒果
匆‘ 。 , 价
酸果蔓
,一
节间 叶片
胚性愈伤组织
茎段
胚性悬浮系
珠心原胚
茎段
,
,
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
表 中符号说明 氨基糖昔磷酸转移酶基 因 发根农杆菌介导 根癌农杆菌介导 苏云金杆菌
晶体蛋 白基 因 氯霉素乙酸转移酶基因 电穿孔法转化 日一糖昔酸酶基 因 潮酶素磷酸转移酶基
因 甘露碱合成酶基因 烟脂碱合成酶基因 新霉素磷酸转移酶基因 基因枪转化 诱
导 一 洋李痘病毒外壳蛋白基因 一 番木瓜环斑病毒外壳蛋 白基因 得到转基因芽 得到转基因
愈伤组织 得到转基因胚状体 得到转基 因植株 得到转基因根 得到转基 因组织 ,
, 私人通
信 ,
一 一 飞
飞 飞
一 一
关 ,
影响转化效率的因素
转化方法 与标记基 因
早期的研究多以根癌农杆菌介导进行转化 , 直到今天这一方法仍为许多人所采用 。对
于原生质体再生体系已建立的树种 , 也有采用电激方法的 。 用基因枪 进行
转化简便 , 易于操作 , 现在采用这一方法的人也越来越多 。 对国内外文献分析看 出 , 的
转基因植株是以根癌农杆菌介导的 , 是通过其它方法进行转化的 〔
。
从表 中看 出 ,
果树遗传转化研究 以上也是通过农杆菌介导的 。 农杆菌系的致毒性及其所具有的载
体是影响转化的重要 因素
,
等在所试验的 个农杆菌系中 , 对
转化最为有效 。 双元质粒载体 和 川 导 入 , 和 两菌株 , , 中具有
时大大降低 了转化效率 从 降至 , 中具有 , 时 , 转化频率降
低 了 , 分析其原因是外源质粒复制 区不亲和造成质粒不稳定所致 , 也可能 由于导入
外源质粒造成了别的质粒的丢失 〔 〕。 用基因枪法转化桃组织时 , 样品周围的气体能使钨
粒速度减慢而影响转化 , 钨粒越小 , 受到样品周围残余气体影响越大 , 减速越快 , 因此用小
的钨粒加上氦气流可造成受伤细胞少 , 使转化频率增加 同时发现质粒 的浓度对转
化胚和胚轴有影响 , 当 浓度低时 胖 , 二者的转化率都低 , 当浓度增至 拼
时 , 转 化率增加 , 活性得到最大表达 。 之后 浓度再增加 , 其 活性表达不受 影
响 〔 , 〕。 用基因枪法转移葡萄胚性悬浮系时得到与 等不 同的结果 , 当使用钨粒的平均直
径大时转化频率高 〔 ‘ , 这可能是因为用于转化的受体材料不同所致 。
目前用 得较 多的标记基 因是 , 报告基 因 中用 得较 多的是 基 因 , 在 做
活性测验中 , 应注意有些植物的果壁
、
种壳
、 胚乳特别是胚部分有类 活性 , 但在
第 期 邓秀新等 果树遗传转化及基因组转移研究进展
多数植物的幼苗及成株期的营养器官中 , 则没有这种类 活性
。
外植体及基 因型
不同种类果树在同一转化体系下得到的转化率不同说明了基因型的影响 。 同是用根
癌农杆菌介导法进行转化 , 薄壳山核桃品种 ‘ ’转化频率可达 , 而 ‘ ’只
有 〔’‘ 〕
。
等试验 了柑桔不同品种的愈伤组织转化频率 , 桔类为 。, 而甜橙可达
〔 〕。 等也采用 了再生较容易的积及积袖为材料 , 转化率可达 , 而来檬
只有 。 〔 〕。 这些研究表明 , 转化率与材料的再生难易成正相关 。 容易再生的基因型 , 往
往容易形成愈伤组织 , 所以转化率较高 。 这一点在未来采用农杆菌转化时 , 可以作为一项
选材的指标 另一方面 , 根癌农杆菌含有不 同的菌株也可能是造成不 同转化率的一个原
因 。
同一品种不同的外植体 , 其转化率也不相同 。如采用幼胚进行转化 , 核桃胚越嫩 , 转化
率越高 〔 , 。 杏则 以授粉后 的胚为最佳 。 在选择外植体时主要考虑两个因素 , 一是
容易获得 , 二是容易再生 , 如柑桔叶片容易获得 , 但再生不如用茎段 〔‘ , 。 以愈伤组织为外植
体 , 草墓的转化率低 , 而 以叶片为外植体却得到较高的转化率 , 而且得到转基因苗的时间
也缩短 〔, , ’。 愈伤组织及原生质体作为转化起始材料 , 有其优点 , 如原生质体未来产生胚状
体是单细胞起源 , 从而避免了转化出现的嵌合现象 。但是 , 限于 目前的水平 , 并非所有基因
型都能获得具再生能力的胚性愈伤组织和原生质体 。 因此 , 叶肉 、 茎段或幼胚仍为许多人
所采用 。 同是叶外植体用于转化时 , 叶位置对转化也有一定的影响 , 研究发现靠近分生组
织最近的叶片转化率最高 〔 , 〕。 程家胜等也认为选用生根诱导培养后 个月左右的上部叶
片作为基因转移的受体材料为好 〔‘” 。 正在分裂的外植体组织在进行 的合成 , 用于转
化较好 , 而老叶用作转化材料却较差 〔
。
培养条件
由于培养基组成影响外植体形成愈伤组织 以及再生 , 同样也影响转化效率 。 虽然很难
说哪一种培养基最佳 , 但有一点是明确的 , 即容易使材料再生的培养条件是进行转化的先
决因素 。 在苹果转化体系研究中还发现 , 培养基 中加入一定浓度的乙酞丁香酮
和甜菜碱 能显著地增加所转基因的活力 脯氨酸可以代替甜菜碱 , 对轻
基苯 甲酸 、 香草酸和没食子酸等能代替乙酞丁香酮而起到同样的作用 〔’
·‘ ”‘ ’ 。〕。 乙酞丁香
酮这种酚类物质是在组织受伤时产生的 , 它能激活农杆菌的 区基 因 , 促进外源基因的
导入 , 从而提高转化率 。 等发现培养基中加入渗透压保护剂 渗压剂 影响到胚轴的转
化 , 当 加 入 或 。 渗 压 剂 时 , 转 化 率 最 高 当 渗 压 剂 浓 度增 至
时 , 比对照得到的转化子少 浓度再增加 , 转化率降低 浓度为 时 ,
活性检查为 。〔 〕。 等认为培养基 中含有高浓度细胞分裂素时和农杆菌共培
养 , 比含高浓度生长素时对基因转移更为有利 〔, ‘ 〕。 转化草毒叶片时 , 在非选择性生苗培养
基中预培养一段时间是获得高转化率的一个关键因素‘ ’
· ’ , 。
继代条件对转化愈伤组织也有影响 。继代频率高 , 两次继代间隔时间短 , 转化频率高 。
因为频繁继代 , 造成营养充足 , 代谢物和有毒物的积累减少 , 健康和分裂活跃的细胞增多 ,
适于转化的细胞也就增多 〔 〕。 等也认为将起始材料频繁继代 , 选择最健康的叶片
作为受体材料 , 都在一定的程度上提高了转化率 〔‘’〕。
武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
问题和未来
果树作为一类较特殊的作物 , 进行遗传转化有其优势 。 即大多数果树都能进行无性繁
殖 , 一旦获得优 良的转基因植株 , 可以很快地繁殖成无性系品种 , 不用耽心有性后代有基
因分离问题
。
但也有其不利之处 其一是现在用于果树基因转移主要是两种方法 —根癌农杆菌介导和 直接摄入 化学处理 、 电穿孔和基因枪 , 这两种方法均要求外植体能
再生 , 费较长时间才能得到转化植株 其二是果树大多数种类再生还不十分容 易 , 加上周
期长 , 而且遗传上高度杂合 , 对转基因植株的遗传分析和证实工作较一年生作物 困难一
些 。特别是果树的遗传背景研究基础薄弱 , 对于分离和克隆理想基因以及基因整合位点的
研究等工作都是不利的 。
到 目前为止 , 果树的遗传转化研究绝大多数是处于建立转化体系阶段 , 转化植株均还
未开花挂果 从转化体系建立来讲是成功的 , 但转化得到理想的品系 品种或砧木类型 还
要一段时间 。 从现在的研究工作看 , 只要一个树种离体再生体系已建立 , 开展遗传转化并
非是一件困难的事情 , 未来的研究应该集中在下列几个方面
研究高效转化体系 。 目前通过根癌农杆菌介导的转化率一般在 左右 , 如何
建立起有效的对基因型要求不严格的转化和再生体系 , 将是影响这一技术在果树应用中
的“ 瓶颈 ” 。
目前 , 大多数研究还停 留在转基 因体系的研究阶段 , 目的基 因的转化研究还较
少 。 很重要的一点是果树的 目的基因的克隆研究太少 。 李 和柑桔 病毒外壳蛋
白基因 已经转化成功 。 台湾已克隆与香蕉成熟有关的 基因 , 日本也在柑桔的蔗糖合
成酶基因分离方面取得可喜进展 。 由于果树有芽变 , 而且不少是单基因的突变 , 如矮化突
变 , 色泽变异 , 这些有重要价值的基因的分离相对那些控制产量的基因 基因簇 要容易一
些 。 因此 , 加强果树有价值基因的分离与克隆 , 将会促进转基因技术的发展和应用 。
利用现有的一些 目的基因进行转化 。 全世界 已分离克隆出近 个基 因 , 包括抗
性方面的 抗虫 、抗病 、抗除草剂等 , 成熟方面的 , 色泽方面的等等 。 这些基因虽然不是从
果树本身分离而来 , 甚至有的还不是植物基因 , 但是在植物中能成功地表达 。 因此 , 尽量利
用在一些模式植物上 已转化成功的 目的基因 , 转移到果树中 , 将加快果树转基因技术的实
用化 。
细胞融合研究
主要进展
在果树上 , 柑桔原生质体融合研究最为领先
。
年 , 日本 等采用
聚 乙二醇 诱导融合 , 首次获得了柑桔体细胞杂种植株 〔 ‘〕
, 这一结果标志着果树原生质
体操作研究进入了新阶段 。之后 , 成功的组合迅速增多 , 迄今 , 获得的体细胞杂种和胞质杂
种 已近百例 见表 , 其中一批体细胞杂种 已陆续开花 〔 一 ‘〕。 杂种的育性介于双亲之间 ,
偏向高值亲本 , 表现可育 、 着果正常有籽 。 落叶果树原生质体融合相对滞后 , 报道也不多
。
到 目前为止 , 仅有 例成功的试验 。 等将野梨叶肉原生质体与樱桃悬浮细胞原生
质体融合 , 获得 了亚科间体细胞杂种 〔‘ 〕。 。 等获得了柿种 内体细胞杂种植株 〔 〕 , 其
它果树如苹果 、 草薄 、 番木瓜等也进行过原生质体融合的探索 , 但 尚未有再生成株的报道
。
第 期 邓秀新等 果树遗传转化及基因组转移研究进展
表 果树原生质体融合获得的体细胞杂种
亲 本 组 合 报道次数 参考文献
属间杂种
芸香科
甜橙 积 , , , 。 , , 、 , , 习与
甜橙 积橙 , , ,
甜橙 金弹 , 一, 。 , 叮 , 。
甜橙 澳洲指桔 , , , ,
甜橙 双列蚝壳刺 , , ,
甜橙 非洲樱桃桔 , , 。。
甜橙 洒饼勒 , , , 。即 ,
甜橙 积 一 ,
甜橙 积橙 , ￡,
甜橙 九里香 , , 夕 , , 。
宽皮桔 积抽 。 。
宽皮桔 金弹 ‘
宽皮桔 双列蚝壳刺 , ,
宽皮桔 非洲樱桃桔 介 “ , , 。
酸橙 积 护 。 ,
酸橙 积橙 , ,
酸橙 积抽 ,二 , ‘
葡萄袖 积 己 , 。
桔袖 双列蚝壳刺 ,
桔袖 非洲樱桃桔 ,
墨西哥来檬 爪 哇克拉桑果 , , 川尸
墨西哥来檬 。 ,
蔷薇科
野梨 樱桃 ‘ , , , , , , 、 力 ￡ ,十 , , 二 火
种间杂种 、
芸香科
甜橙 酸橙 , 。 , ,
甜橙 宽皮桔 , , ,
甜橙 柠檬 , , 。 , , 。 ,
甜橙 粗柠檬 , , , , 。 沽
甜橙 黎檬 、 , , , ,
甜橙 桔袖 , 。 , ,
甜橙 桔橙 , , , , ,
甜橙 杂种 〔 , , , , 、 〕
甜橙 袖 , , , , , 己
甜橙 一 一 〔 、 , , , 、 〕
甜橙 温洲蜜柑 , , , , , 、 , ,
甜橙 葡萄袖 , , 。 ,汀 己 , 、 ,
宽皮桔 酸橙 , , , 、 , ,
宽皮桔 黎檬
宽皮桔 粗柠檬 , 。 , 。 爪
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武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
续表
亲 本 组 合 淤黔箕 羔黑
酸橙 粗柠檬 〔 , , 川、 〕
酸橙 柠檬 , 二 二尸 ,
酸橙 黎檬 ,
粗柠檬 宽皮桔 “
粗柠檬 柠檬 川 ,
来檬 甜橙 , 足 , , ,
桔袖 、
桔袖 宜昌橙 , ,
桔抽 甜橙
·
, 。 , ,
桔抽 袖 ,
葡萄袖 桔橙 户 ,
甜橙 宜昌橙 , , ‘ , , , , ‘
温洲蜜柑 香橙 。 , , , ,
温洲蜜柑 粗柠檬 “ ”从。 ”
柿 及仍户少 , ‘ , ‘ ’
舞猴桃 ,
中华称猴桃 美味称猴桃 , , , , , 尸
中华称猴桃 狗枣琳猴桃 月 , 。 , ,
胞质杂种
芸香科
酸橙 积橙 。 , , , 。
酸橙 柠檬 。 , ,
·
, ,
柠檬 积橙 。 ,
澳洲指桔 酸橙
·
, , ,
澳洲指桔 粗柠檬
·
,
‘ ‘ ‘
史达桔 来檬 ‘ , 的
史达桔 柠檬
· ‘ , ,
温州蜜柑 华脐 , ,
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〔 〕
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〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕
佛罗里达大学柑桔研究与教育中心 , 与 博士私人通信 。
,
诱导融合的方法主要有两种 , 聚乙二醇 诱导和 电场诱导
。
目前得到的体细胞杂
种绝大部分是 诱导产生的 。 近来 , 等利用 电场诱导融合 , 得到 了几个柑桔体
细胞杂种 〔‘ ,
·‘ , 。 融合后的原生质体 , 在一定的条件下培养再生成株 。 培养过程中 , 由于没
有一个十分有效的杂种选择体系 , 再生植株必须经过鉴定才能确定是否为体细胞杂种
。 目
前主要采用植株形态 、染色体数 目 、 同工酶和 图谱等指标进行鉴定
。
应用潜力
创造新的 种质
原生质体融合克服了有性杂交育种中花期不遇及某些生殖障碍
, 如多胚性 、 生殖器官
败育等 。 在一定程度上 , 还克服了种属间的不亲和性
,
为一些具有优 良性状而无法通过有
性杂交组合在一起的基因型提供了基因重组的机会 , 创造出了以前从未有过的种质材料 。
第 期 邓秀新等 果树遗传转化及基因组转移研究进展
樱桃和野梨分别属于蔷薇科李亚科和梨亚科 , 有性杂交不亲和 , 但通过体细胞杂交 ,
培育 出了亚科间的杂种樱桃一梨 。 脐橙和温州蜜柑性器官败育 , 常规有性杂交无法进行 , 而
通过原生质体融合也获得了杂种 〔‘ , 〕。 这些新的种质资源 , 为果树砧木育种和接穗品种改
良提供了极为有用的材料 。
培育新的 多杭砧木
果树繁殖大多采用嫁接苗 , 砧木和接穗品种对果树生产具有 同样的重要性 。原生质体
融合技术对砧木育种比对接穗品种改 良具有更大的潜力
。
因为 , 一个体细胞杂种只要其抗
性强 , 或具有矮化作用 , 与接穗嫁接亲和力好 , 它就能作为砧木应用于生产 , 而不必考虑其
结果性状和果实品质
。 积抗柑桔速衰病 , 而甜橙不抗 , 它们的体细胞杂种也具有抗速衰病
的能力 〔, 的
。
与柑桔亲缘关系较远的一些种属具有许多优 良特性 , 如蚝壳刺属和非洲樱桃
桔属抗线虫 , 从它 们与柑桔的体细胞杂种中可能选出既抗线虫又与柑桔亲和的类型作为
柑桔的砧木 。 樱桃与野梨的杂种与李亚科和梨亚科嫁接均能亲和 。
培育接穗品种
三倍体在果树生产上具有特殊的应用价值
。
苹果 、 梨 、 香蕉等果树的主栽品种中 , 三倍
体品种占有重要的地位 。 柑桔三倍体品种生长正常 , 结果 良好 , 果实无籽 。 除了传统育种
方法外 , 可通过融合技术从两条途径获得三倍体 一是体配融合 , 用一亲本的体细胞原生
质体与另一亲本的单倍体细胞 如四分体小抱子 原生质体融合 , 培养再生 , 一步获得三倍
体类型 〔 ‘〕。 与有性杂交相 比 , 省去了培育四倍体的时间 , 因而大大缩短了育种周期 。 通常
把综合性状优 良的亲本作为二倍体一方 , 而具有个别特殊性状的亲本作为单倍体 。 二是将
原生质体融合得到的异源四倍体与二倍体品种杂交 , 也可培育出三倍体品种 。 异源四倍体
的遗传基础 比用秋水仙素处理获得的同源四倍体更为广泛 , 与二倍体杂交 , 后代将出现更
多的变异 。 等将 甜橙与积的体细胞杂种与克里迈丁桔杂交 , 得到 了三倍
体 植株 〔, 〕。 作者运用这一途径 , 以体细胞杂种为父本与抽 单胚 及本地早 单多胚混合
型 杂交 , 已获得了一批三倍体植株 〔, 〕。
问题与未来
体细胞杂交使人们获得了许多前所未有的材料 , 但是 , 这一技术还存在有待改进的地
方 。 从已有的结果看 , 原生质体对称融合主要有两个问题 第一 , 所有遗传物质都融合在一
起 , 综合优 良性状的同时很难排除不利性状的进入 第二 , 融合后导致倍性增加 。 每一树
种 , 在长期进化过程中 , 都形成了其最适宜的倍性 , 超过了这一倍性 , 其适应性和应用价值
都可能降低 。 柑桔四倍体一般表现结果晚 , 皮厚肉粗 , 产量低 。 通过原生质体不对称融合
得到胞质杂种或不对称体细胞杂种 , 能在一定程度上克服倍性增加的缺点 。 其做法是 , 融
合前 , 将一方的原生质体 供体 经射线处理 , 钝化其细胞核 , 受体原生质体用代谢抑制剂
碘 乙酞胺 、 碘乙酸或罗丹明 一 处理 , 使其细胞质失活 , 然后经诱导融合和培养 , 可能得
到 只转移部分基因组的不对称杂种或胞质杂种 。 这样 , 既可使杂种后代保持二倍体水平 ,
又 可实现细胞器 线粒体 、 叶绿体 基 因组 及部份核基 因的转移 。 这一技术可实现某一
些 基因的转移 , 在很短时间内实现胞质基 因替换 。 等应用供 受体融合体系 , 得到
了胞质杂种 〔,
, 〕。
从表 可以看 出 , 已得到的体细胞杂种中 , 是柑桔 , 其它树种研究甚少 , 有的还没
武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
有开始研究 。 因此 , 加强其它树种的融合是必要的
。 同时 , 也应该注意到 , 目前 , 体细胞融
合还只能作为一种育种的辅助手段 , 与常规方法有机地结合才能发挥其潜在的价值 。 因
此 , 在进行这方面的研究时 , 应考虑各树种的特点和需要解决的问题 不要仅为融合而研
究 , 能用常规方法解决的 , 则不必要采用融合技术 。
主 要 参 考 文 献
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裴东 , 马宝昆 , 徐杏阳 苹果的叶片离体再生及其基因转化 见 中国科学技术协会首届青年学术年会论文集 农科
分册 北京 科学出版社 ,
程家胜 , 鄂超苏 , 田颖川等 转 抗虫基因苹果植株的再生 中国果树 一
程家胜 , , 苹果基 因转移技术研究初报 园艺学报 , 一
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武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
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邓秀新 , 伊华林 , 李锋等 以 异源四倍体体细胞杂种为父本杂交培育三 倍体柑桔植 株的研究 植物学报 , ,
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邓秀新 , 肖顺元 , 章文才 宜 昌橙与伏令夏橙种 间体细胞杂种 生物工程学报 ,
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