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葫芦科植物的遗传转化研究进展



全 文 :中国农学通报 第22卷 第 9期 2006年 9月
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植物的遗传转化是指以离体培养的植物组织、细
胞或原生质体做为受体,通过某种技术和途径转入外
源基因,获得使外源基因稳定表达的转基因植物。葫
芦科( Cucurbitaceae)植物广泛分布于热带和亚热带地
区,且多为人们所喜爱的瓜类蔬菜,如黄瓜( Cucumis
sativusL.)、西瓜( Citruluslanatus)、甜瓜( Cucumisme-
loL.)、苦瓜( MomordicacharantiaL.)、南瓜( Cucurbita
moschata)冬瓜( BenincasahispidaCogn)、丝瓜( Lufa
cylindrical)等。虽然传统的育种方法在改良品种和创
造新品种方面取得了很大的成就,但是由于常规的育
种方法常常受到种质资源匮乏和育种周期长的限制,
而植物基因工程技术的迅速发展,则在一定程度上解
决了这个问题。植物基因工程技术突破了物种间不亲
和性的界限,无论是植物、动物,还是微生物的有利基
因都可以用来转化,这为进一步改良葫芦科植物提供
了新的途径[1]。目前,已有多种的葫芦科植物获得了转
葫芦科植物的遗传转化研究进展
林义章 1,罗燕华 1,林碧英 1,黄 烯 2
( 1福建农林大学园艺学院,福建福州350002;2北京师范大学生命科学学院,北京100875)
摘 要:葫芦科植物中包括多种以采收果实为主的蔬菜作物,对其进行品质改良、延迟成熟和抗病虫害
的遗传转化研究具有重要的理论和实践意义。目前,在葫芦科植物中已建立了子叶、茎尖、胚轴、茎段、
原生质体和子叶节等的再生体系;用于遗传转化的方法有农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法、
DNA浸泡法等;用于转化的目的基因多为抗病毒病基因和延迟成熟的基因;NPTI基因为最常用的筛
选标记基因。主要对以上几个方面进行综述,并讨论了葫芦科植物遗传转化过程中的影响因素及存在
的问题。
关键词:葫芦科;再生体系;遗传转化;转化方法;筛选标记;目的基因
中图分类号:S642 文献标识码:A
AdvanceinPlantGeneticTransformationofCucurbitaceae
LinYizhang1,LuoYanhua1,LinBiying1,HuangXi2
(1ColegeofHorticulture,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002;
2ColegeofLifeSciences,BeijingNormalUniversity,Beijing100875)
Abstract:ManyfruitvegetablesareincludedinCucurbitaceae,andthegenetictransformationofquality
reformationanddelayedmaturityisimport.Atpresent,regenerationsystemofcotyledons,hypocotyls,and
stems,protoplastsandcotyledonscodeshavebeenestablishedamongCucurbitaceae.Thereareseveral
methodsoftransformation,suchasagrobacteria-medidatedgenetic,particlegun,polentubepassage,DNA
soaking,ovaryembryonarysacinjection.Transgenicistendingtoantiviroticanddelayedmaturity.Selection
markerusedoftenisNPTI.Thispapermainlysummarizesabove-mentionedaspectsanddiscussingthe
influencefactorandproblemintransformation.
Keywords:Cucurbitaceae,Regenerationsystem,Genetictransformation,Transformationmethod,Selection
marker,Targetedgene
基金项目:福建省科技厅计划项目“ 反季节蔬菜栽培技术研究与示范基地建设”( 2005NA04)。
第一作者简介:林义章,男,1956年出生,副教授,硕士研究生导师,福建农林大学蔬菜系主任,福建农林大学蔬菜研究所所长,福建省园艺学会副理事长、
福建省蔬菜学会副会长、福建省西、甜瓜协会副理事长。从事蔬菜教学和科研工作,主持并完成省科技厅科研项目9项,在研科研项目6项,出版著作4
部,发表论文20多篇。获省科技进步三等奖1次。主持“ 沼液在蔬菜无土栽培上的应用研究”通过福建省科学技术厅主持的鉴定,该课题研究达到国内同
类研究领先水平。主持“ 全国农牧渔业丰收计划项目——蔬菜无公害栽培技术”获农业部丰收奖三等奖。Tel:0591-83793457,83789379,E-mail:
lyz2003007@163.com。
收稿日期:2006-04-15,修回日期:2006-05-09。
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ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.22No.92006September
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基因植株,如黄瓜、甜瓜、西瓜等[2~6]。笔者就葫芦科植
物再生系统的建立和外源基因的遗传转化的研究进
展做一介绍,以供参考。
1再生系统的建立
建立一个高效、稳定的再生系统,是遗传转化成功
的先决条件。转化受体通常来源于植物的原生质体及
组织器官( 包括下胚轴、子叶、子叶柄节、茎段、叶片
等)。植物的再生途径包括不定芽的发生、胚状体发生、
愈伤组织的再分化、小孢子培养和原生质体培养等等。
1.1器官培养
葫芦科植物的离体培养研究自 20世纪 70年代
开始以来,已取得了很大的进展,在器官培养、体细胞
胚胎发生、花药( 花粉)培养、原生质体培养和体细胞
杂交等方面均取得了一定的成就,但大多集中在西
瓜[7~8]、黄瓜[9~10]和甜瓜[11]等物种,近年来范围有了较大
的扩展,相继展开了冬瓜[12]、栝楼[13]、佛手瓜[14]、苦
瓜[15~17]和南瓜[18]等的离体培养研究。在器官培养方面,
目前已经能够从这些植物的真叶、子叶、子叶节、带芽
茎段、茎尖和下胚轴等外植体经器官发生途径再生出
完整植株。
由外植体器官发生途径再生植株也可以先经愈
伤组织阶段,再进一步分化形成再生植株,但目前的
研究报道葫芦科植物由于自身的内源激素IAA含量
很高,不需要或仅需极低浓度的外源激素就可以诱导
愈伤组织的发生,但诱导分化再生植株困难[16,19~21],邓
向东等[22]在研究哈密瓜不定芽诱导时,也发现了同样
的问题,经测定发现哈密瓜各种外植体内源IAA的含
量很高,超过一般植物的数倍,这可能是哈密瓜愈伤
组织不易出芽的原因。
1.2花药培养
利用花粉小孢子及未受精子房进行离体培养,可
以再生出单倍体植株,经人工加倍后,得到完全纯合的
双单倍体。这样就可以大大缩短选择及纯化的过程和
时间,对植物遗传育种具有重要的理论和实际意义。然
而,中国在葫芦科植物花药培养的研究甚少,仅在西瓜
和甜瓜中有过零星的报道。薛光荣等[23]以西瓜品种‘ 琼
酥’的花药作为外植体进行培养,获得了再生的花粉植
株,通过嫁接成活而结瓜,获得了二倍体的纯系材料。
陶正南[24]对甜瓜花药进行培养,经愈伤组织诱导获得了
完整的再生植株,但无有关再生植株倍性方面的报道。
1.3体细胞胚胎发生
体细胞胚培养可以克服植物种间或属间远缘杂
交种出现的胚发育不良、胚乳发育不良以及幼胚早期
败育等,胚培养技术可用于打破种子休眠、缩短育种
年限及提高种子萌发率等。为了满足研究和生产实际
的需要,一些学者尝试经体细胞途径再生植株,与不
定芽相比,体细胞胚具有数量多、速度快、结构完整、
再生率高等特点,而且为研究植物细胞的分化、发育、
全能性表达和遗传转化、突变体筛选提供良好的基
础。自从Malepszy和MalepszyNiemirowiczsczyt[25]首
次报道黄瓜体细胞胚胎诱导成功以来( Malepszyetal,
1982),先后有人以黄瓜子叶、叶片、节间、成熟胚、原
生质体、下胚轴为外植体诱导出体细胞胚胎,目前,在
瓜类植物中通过体细胞胚胎发生途径的只有黄瓜成
功获得了再生植株[29~30]。
1.4原生质体培养
原生质体培养可以通过两种方式获得再生植株:
一是由胚状体途经发育成植株;二是从愈伤组织诱导
不定芽或不定根的分化,从而获得再生植株。黄瓜原生
质体培养大部分是通过胚状体途径获得再生植株
的[31]。苟小平等[32]及李仁敬和孙勇如[33]分别对苦瓜和西
瓜进行了原生质体培养,仅形成了愈伤组织。张兴国和
刘佩瑛[34]及张兴国和陈劲枫[35]在丝瓜( Luf-acylindri-
ca)、“ 西双版纳”黄瓜的原生质体培养获得愈伤组织的
基础上,进一步得到增殖,并分化出根。随后,张兴国和
刘佩瑛[36]分别由“ 成都二早子”黄瓜真叶原生质体愈伤
组织培养的胚状体和子叶原生质体愈伤组织诱导的不
定芽培育成小植株。孙勇如等[37]在新疆甜瓜原生质体
培养中,由再生的愈伤组织分化出完整的小植株。总的
来说,由原生质体再生出完整植株仍然比较困难,今后
的工作重点应当进一步完善葫芦科植物原生质体培养
植株再生体系。
2遗传转化的方法
植物遗传转化( genetictransformation)是指利用
基因工程原理与技术,将外源基因导入植物细胞、组
织或器官,获得转基因植株的过程。植物转化方法可
以分为两大类:直接转化法和间接转化法。直接法包
括基因枪法、电激法、聚乙二醇( PEG)法、脂质体法、
花粉通道法、种子浸泡法和子房胚囊注射法等。间接
法是指以生物体为介导的基因转化法,有农杆菌介导
法、植物病毒介导法。目前应用最广泛、转化机制研究
的最清楚的植物遗传转化法是农杆菌介导法[38]。
2.1农杆菌介导的基因转化
2.1.1转化机理 农杆菌是一种革氏阴性土壤杆菌,是
一种天然的载体系统。用于植物转化的主要有两种类
型,一是根癌农杆菌( Agrobacteriumtumefaciens),另
一类是发根农杆菌( Agrobacteriumrhizogenes),它们
分别含有Ti质粒和Ri质粒。在侵染植物时,它们能
分 别 将 Ti质 粒 和 Ri质 粒 中 的 一 段 T-DNA
( transferedDNA)转移并插入到植物细胞的染色体
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基因组中。由于T-DNA能够进行高频率的转移,而目
Ti质粒和Ri质粒上可以插入到50kb的外源基因,因
此 Ti质粒和 Ri质粒就成为植物基因转化的理想载
体系统[38]。
转移是指Ti(或Ri)质粒上的转移DNA被加工、
切割、复制、越过细菌膜以及迸入植物细胞并整合到植
物基因组的全过程。在这个过程中必须有Ti质粒上
T-DNA和Vir基因即毒性区两部分的参与,T-DNA可
以将其携带的外源基因整合到植物基因中。T-DNA上
的基因与T-DNA的转移与整合无关,但其左右两端
的2个25bp的重复序列,作为识别信号是必须的。而
与转化有关的基因包括农杆菌染色体基因和Ti质粒
上的Vir基因,染色体基因包括 ChvA和 ChvB、at、
pscA、ChvD以及ChvE,它们大多编码一些膜相关蛋
白,负责使农杆菌向植物受伤细胞趋化移动和帮助农
杆菌附着于植物受伤的细胞上。Ti质粒上的Vir区大
小为 30kb,分为 VirA、B、C、D、E、G、H等 7个操纵
子,一共有24个基因共同控制着T-DNA的加工和转
移,它们总称调控子。T-DNA在农杆菌染色体基因和
Ti质粒上的Vir基因的共同作用下,完成被加工、切
割、复制、跨膜转移等一系列过程,最终进入植物细胞
并整合到植物基因组中。目前入们己经构建了若干种
能应用于植物基因转化的农杆茵Ti质粒载体系统,包
括共整合载体系统和双元载体系统。
2.1.2影响转化效率的各种因素
( 1)菌株的影响。根据农杆菌产生的冠瘿碱的不
同,将农杆菌分为:胭脂型( nopaline)、章鱼碱型( oc-
topine)、农杆碱型( agropine)和琥珀碱型( succi-
namopine),不同的菌种会影响基因转化的效果。葫芦
科植物是农杆菌的良好宿主,至今为止葫芦科植物中
遗传转化成功的报道有绝大部分是农杆菌介导完成
的,但对于一个物种来说,不同类型的根癌农杆菌菌株
转化的能力相差很大。一般情况是胭脂碱型强于章鱼
碱型,这种差异主要是由Ti质粒上的Vir区决定的。
由于Vir基因编码T-DNA加工、转移及整合进植物基
因组的一系列功能蛋白,所以Vir基因的表达及表达
水平的高低直接影响到菌的转化能力,可能章鱼碱型
Vir基因对植物伤口分泌的信号物质不太敏感。发根
农杆菌也存在类似的现象,一般是农杆碱型强于甘露
碱型,原因可能是被它们转化的植物细胞对生长素的
敏感性不同,因为农杆碱型T—DNA中含有生长素合
成基因,而甘露碱型没有。
( 2)外植体类型的影响。作为基因转化的外植体材
料种类很多,子叶、子叶柄、子叶节、下胚轴、叶片、茎
段、花茎、芽和胚等都可以作为转化的外植体。但同一
植物的不同外植体以及同一外植体的不同发育阶段的
转化效率有着明显的差异。在这些基因受体中,葫芦科
植物较为常用的是子叶、子叶节、顶芽和下胚轴。在不
同的实验体系中,不同外植体组织的再生频率不同,一
般来说子叶、子叶节还有子叶柄的再生频率会高一
些[39]。
( 3)抗菌素的影响。采用农杆菌介导转化法,在培
养过程中必须使用抗生素以抑制农杆菌的生长、选用
不同的抗菌素对植物转化效率也有影响。如头孢霉素
(Cef)、羧苄青霉素(Crab)、卡那霉素( Kan)和氨苄青霉
素( Amp)虽然都能抑制农杆菌的生长,但张智俊等[40]
在试验发现随着Kan浓度的增加,甜瓜的愈伤组织诱
导率和不定芽的诱导率随之降低,且子叶褐化程度越
强,甚至有些子叶块在培养一段时间后最终白化死亡,
而使用200~400mg/L浓度的Amp则对不定芽的分化
无明显的抑制作用;同样在生根培养基中加人不同浓
度的Kan对甜瓜生根都有明显抑制作用。Kan在低浓
度25mg/L处理时仅有很少量带芽茎段生根,高于此
浓度的处理均未生根,而经过Amp处理的生根率与对
照相比无明显差异。贾士荣[41]的研究则表明Crab抑制
根的分化,Cef则抑制芽的分化。
( 4)硝酸银的影响。在遗传转化过程中,培养基中
加入硝酸银可以明显地提高转化效率。大多数研究认
为,硝酸银之所以促进植物培养物的再生,主要是因为
起了乙烯活性抑制剂的作用。植物组织培养过程中产
生大量的乙烯,影响外植体的分化。Ag+可以竞争乙烯
作用部位而促进器官发生和体细胞胚发生,对Ag+作
用机理的深入研究表明,Ag+与乙烯及多胺的生物合
成代谢有密切的关系。乙烯抑制器官发生而多胺则促
进器官发生。Chi等[42](1989)却认为硝酸银并不是抑制
乙烯的合成,而是促进ACC合成酶活力和ACC的积
累。也有研究认为,Ag+在促进植株再生上与多胺代谢
无关。Ag+抑制乙烯活性可能是通过竞争性结合细胞
上的乙烯受体蛋白,起到阻止或降低乙烯的作用。因而
关于硝酸银的作用机理还有待进一步的研究。
( 5)乙酰丁香酮的影响。在农杆菌的侵染过程中,
植物损伤细胞分泌酚类诱导物,这些酚类化合物可以
激活Vir区基因。乙酰丁香酮( AS)是双子叶植物细胞
壁合成的前体,通常单子叶植物在转化过程中不产生
乙酰丁香酮,所以在转化过程中认为添加AS可以促
进根癌农杆菌感染单子叶植物,而双子叶植物转化则
不需加乙酰丁香酮。但陈峥等研究表明,细胞渗出液
中含有0.5~1.0mg/L的AS即可诱导农杆菌Vir区基
因的活化。接触AS的外植体一段时间后产生的愈伤
组织明显多于没有接触的,因此,在双子叶植物中仍
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需补充AS以提高愈伤组织的诱导率[43]。施和平等[44]
也曾报道,乙酰丁香酮可以提高发根农杆菌对黄瓜子
叶外植体的致根能力,这与用AS活化培养的发根农
杆菌菌液感染丹参叶外植体的结果类似[45]。
自从Fang和Grumet[46]首次报道了利用根癌农杆
菌LBA4404菌株成功地将新霉素磷酸转移酶基因( N
-PTⅡ)导入甜瓜中,国内外多数学者[4,47~49]也都采用
了根癌农杆菌介导法将外源基因导入葫芦科植物( 西
瓜、黄瓜和甜瓜等),并获得了转基因植株。而发根农
杆菌转化系统的研究从整体来看还不是很成熟,在一
定程度上限制了其在植物遗传转化中的作用[50]。到目
前为止,在葫芦科植物中用发根农杆菌介导转化获得
再生植株的仅有黄瓜[44]。
2.2直接转化法
DNA直接转化法不需要特定的载体,也不受宿
主范围的限制,对于对农杆菌不敏感的植物,采取直
接转化法可打破载体法的局限,在葫芦科植物上取得
成功的方法主要有以下几种。
2.2.1基因枪法 基因枪法诞生于 20世纪 80年代中
期,又称微弹轰击法( biolistics),该技术是 1987年由
美国Cornel大学SanFord等人最先提出的遗传转化
技术。该技术的提出给单子叶植物,尤其是对农杆菌
不敏感的植物提供了一种有效的转化途径。其原理是
将外源DNA包裹在微小的金粒或钨粒表面,通过基
因枪高速射入受体细胞或是组织中,微粒上的DNA
进入细胞后,整合到植物染色体上得到表达。利用
CaCl2对DNA的沉淀作用及亚精胺、聚乙二醇的黏
附作用,将 CaCl2、 亚精胺、聚乙二醇与 DNA混合后
再与金粉或钨粉混合,吹干后DNA被包裹在载体颗
粒上,进而得到DNA微粒载体,基因枪法的转化率
一般为10-3~10-2。Chamberlain等用基因枪法转化了
黄瓜的子叶,Schurze等则用此法对黄瓜的原生质体
进行了转化,均获得转化植株。任春梅等[51]以西瓜顶
芽为受体建立了基因枪介导的西瓜遗传转化系统,经
GUS组织化学检测表明,有33.3%的抗Kan试管苗
为阳性植株。
2.2.2花粉管通道法 花粉管通道法是由中国科学院
周光宇[52]等1983年建立并在长期科学研究中发展起
来的,它是以自然活体种胚细胞为受体进行外源
DNA转化。这种方法在我国已用于水稻、小麦、玉米
等农作物分子育种,并选育出一些优良的品系或品
种。该法的主要原理是,授粉后外源DNA沿着花粉
管渗入,经过珠心通道进入胚囊,转化尚不具备正常
细胞壁的卵、合子或早期的胚胎细胞。李涛等、粟长兰
等曾利用这一技术将外源基因转化到西瓜和黄瓜中,
成功获得了转基因植株[53~54]。
2.2.3DNA浸泡法 DNA浸泡法是指将供试的外植
体浸泡在外源DNA溶液中,利用渗透作用将外源基
因导入受体细胞中并稳定地整合表达与遗传。其原理
是利用植物细胞自身的物质运转系统将外源DNA直
接导入受体细胞。肖光辉等[55]将曾用该法将瓠瓜
DNA导入西瓜植株中,获得了抗枯萎病植株。
2.2.4子房胚囊注射法 该法是指使用显微注射仪将
外源DNA溶液注入到子房或胚囊中,由于子房或胚
囊中产生高的压力及卵细胞吸收使外源DNA进入受
精的卵细胞中,从而获得转基因植株。董伟等[56]( 1993)
已黄瓜为试材,采用子房微注射法,探索了适合葫芦科
植物外源DNA的导入技术。粟长兰等[54]曾成功地将外
源DNA注入黄瓜胚囊中,获得转基因植株。
3筛选标记基因的研究
在植物基因转化中,外源基因稳定整合的频率低,
因此,选择适当的筛选标记以准确有效地区分转化与
非转化细胞,同时不干扰细胞的正常生长和植株的再
生是转化成功的重要环节之一。目前常用的筛选标记
基因有两大类:抗生素抗性酶基因和抗除草剂抗性酶
基因。前者可产生对某种抗生素的抗性,后者可产生对
除草剂的抗性。使用最多的抗生素抗性酶基因有:新霉
素磷酸转移酶I( NPTI)基因( 可产生新霉素磷酸转
移酶、抗卡那霉素、G418、巴龙霉素、新霉素)、潮霉素
磷酸转移酶( HPT)基因( 产生潮霉素磷酸转移酶、抗潮
霉素)、CAT基因( 产生氯霉素乙酰转移酶、抗氯霉
素)、SPT基因( 产生链霉素磷酸转移酶、抗链霉素)和
Gent基因( 抗庆大霉素)等。常用的抗除草剂基因有
EPSP基因( 产生5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸
合酶、抗草甘膦)、GOX基因产生草甘膦氧化酶、降解
草甘膦)、bar基因( 产生 PPT乙酰转移酶、抗
Bialaphos或glufosinate)等。目前应用最普遍的一种
筛选标记基因是NPTI基因[57]。
遗憾的是这些标记基因在转化后仍然会保留在
植物体内,具有许多潜在的危害。而标记基因的消除
可以减少人们对标记基因安全性的忧虑并有助于多
个转基因整合到植物中,目前用于消除标记基因的转
化体系主要有:共转化法和双T-DNA边界序列转化
法[58]。就目前情况看,选用无争议的生物安全性标记基
因或培育无选择的转基因植株是确保转基因技术安全
发展的有效办法之一,我们可以相信:随着研究的不断
深入,会有更优的用于转基因植株筛选策略的出现。
4目的基因的研究
植物基因工程所转移的目标基因及所控制的性
状正在不断地扩大和日益深化,随着葫芦科植物离体
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培养技术的日趋成熟,许多学者对葫芦科植物的遗传
转化进行了深入研究。迄今为止,利用转基因技术已
经培育出抗病、抗逆、延迟成熟和高品质的葫芦科植
物品种。其中,病毒病是导致葫芦科植物损失最严重
并最难防治的病害[59],而通过基因工程创造出的新种
质为这些问题的解决提供了一条新的途径,因此,这
方面的研究成为葫芦科植物品种改良的前沿领域。目
前,采取的主要策略是将病毒的外壳蛋白基因插入到
植物的基因组中,以类似交叉保护的方式使转基因植
物获得抗病性。近年来,一些病毒外壳蛋白基因已经
成功地转入葫芦科植物中。Yoshioka等[4]首次报道了
用根癌农杆菌介导将黄瓜花叶病毒外壳蛋白基因成
功地导入甜瓜。中国学者王慧中等[48~49]分别将西瓜花
叶病毒1号外壳蛋白( WMV-1CP)基因和西瓜花叶病
毒2号外壳蛋白( WMV-2CP)基因转入甜瓜和黄瓜,
均获得了转基因再生植株。对转基因黄瓜的进一步病
毒检测表明,转基因植株对西瓜花叶病毒 2号
( WMV-2)具有较强的抗性,可以有效地推迟发病时
间,减轻发病程度,但尚不能完全实现对病毒的免疫。
其次,控制葫芦科植物( 西瓜、甜瓜、黄瓜和苦瓜等)果
实成熟、耐贮性的ACC合成酶反义基因和ACC解氨
酶基因等的研究也越来越多。王春霞等[60]通过根癌农
杆菌将番茄的ACC合成酶反义基因导入到西瓜中,
获得的转基因植株的乙烯释放量明显受到抑制。西北
农业大学陆潞和王鸣[61]( 1999)克隆了哈密瓜ACC合
成酶基因,并将其反义基因通过农杆菌导入哈密瓜
中,PCR扩增效果初步表明,已获得转基因植株。
5问题与展望
5.1再生成苗率低
葫芦科植物的离体遗传转化研究主要集中在黄
瓜,西瓜和甜瓜等三个种类上,而其它物种如苦瓜等
的离体培养起步却较晚,研究较少。由于基因型,植物
体内激素含量的影响,葫芦科植物不定芽分化率较
低,从愈伤组织分化再生植株及其困难,所以需要进
一步研究,以建立一个完善的再生体系。
5.2遗传转化率低
转化受体、植株苗龄、激素配比等因素都影响到
转化结果,甚至由于转化受体的生理状态不同,即使是
同一植物其转化率也存在很大差异而使转化重复性
差。如何提高转化率,建立高效重复性好的转化系统
仍是研究重点。
5.3基因沉默
目前,限制转基因植物向商品化、实用化方向发展
的一个重要因素就是外源基因的沉默。它与外源基因
在受体植物中甲基化状况、转基因的拷贝数、插入位点
等因素有关。有效地防止外源基因的沉默,提高转化率
也是建立和完善转化体系的一个重要研究内容。
5.4转化植株性状的变异
遗传转化植株性状变化除了由无性变异引起外,
还可能因为外源基因的导入破坏了受体基因的活性,
影响到受体植株正常的代谢或表型发生改变。所以应
根据育种目标积极辅以杂交、回交、组培等育种手段创
造优良性状,真正达到遗传转化的目标。
葫芦科植物的遗传转化研究已取得了很大的进
展,今后我们的工作重点应是进一步完善其转化技术,
建立高效的再生体系和遗传转化体系,将有重要应用
价值的目的基因导入葫芦科植物中,以达到改良品种
的目的。
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( 责任编辑:秦守亮)
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