利用转基因技术进行作物遗传改良的研究进展

《利用转基因技术进行作物遗传改良的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、安徽农业科学袁允燥怎则灶葬造燥枣粤灶澡怎蚤粤早则蚤援杂糟蚤援圆园园7袁35渊11冤院3167-3168袁3171责任编辑金琼琼责任校对胡剑胜利用转基因技术进行作物遗传改良的研究进展于德花袁刘玉新袁张明兴渊山东省东营市农业科学研究所袁山东东营257091冤摘要概述了利用转基因技术进行作物遗传改良的研究现状及常用的转基因方法袁并介绍了转基因作物的研究发展历史及应用情况遥关键词转基因作物曰遗传改良曰研究进展中图分类号Q343.1文献标识码A文章编号0517-6611渊2007冤11-03167-021转基因作物遗传改良研究术袁已在多

2、种植物病毒中进行了试验袁如梁小友等将抗病毒1.1抗虫性改良植物抗虫基因工程中已分离的抗虫基的CMV蛳cp基因和抗虫的Bt蛳toxin基因导入番茄袁获得了再因有院Bt毒蛋白基因袁蛋白酶抑制剂基因袁外源凝集素基因袁生的番茄植株遥目前被导入的抗病基因有院抗烟草花叶病毒淀粉酶抑制剂基因等遥其中袁Bt毒蛋白基因和蛋白酶抑制剂蛋白基因渊MP冤袁抗白叶枯病基因袁抗棉花枯萎病基因袁抗烟基因在转基因植物育种中应用最广泛遥草花叶病毒渊TMV冤和黄瓜花叶病毒渊CMV冤基因袁小麦抗赤Bt毒蛋白在苏云金杆菌的伴孢晶体内是以原毒素霉病尧纹枯病和根腐病基因

3、遥获得转基因抗病性状的植物渊Protoxin冤的形式存在袁当被昆虫摄食后袁在昆虫幼虫的肠有院烟草尧番茄尧棉花尧大麦尧燕麦草尧小麦尧马铃薯尧水稻等遥道内经蛋白酶水解袁转变为较小的毒性多肽分子袁它可以与除了外壳蛋白基因这一有效途径外袁近年来国内外实验室敏感昆虫肠道上皮细胞表面的特异受体相互作用袁诱导细正在摸索多种抗病毒基因工程的新方法袁包括卫星RNA尧胞膜产生一些非特异性小孔袁扰乱细胞的渗透平衡袁并引起复制酶基因以及病毒复制抑制因子尧核糖体失活蛋白尧致病细胞肿胀甚至裂解袁昆虫幼虫停止进食而最终死亡遥由于Bt相关蛋白尧核酸酶等遥细菌

4、病和真菌病的抗病基因工程研究毒蛋白仅与昆虫肠道内表皮细胞膜上专一受体相互作用袁基本上还处于实验室阶段遥中国培育的转基因抗黄瓜花叶具有特异性的杀虫活性袁因此Bt毒蛋白对人尧畜及害虫的病毒甜椒和番茄已实现商品化生产遥天敌无害遥1.3作物品质改良迄今袁利用转基因技术袁按照人类的蛋白酶抑制剂渊ProteinaseInhibitor冤存在于自然界的所意愿已对不同作物的蛋白质含量及品质尧淀粉和油脂品质尧有生物体内遥根据所作用蛋白酶的不同袁可分为丝氨酸蛋白微量元素营养和维生素含量袁以及具有医疗效应的营养品酶抑制剂尧金属蛋白酶抑制剂尧巯基蛋白

5、酶抑制剂和酸性蛋质进行了成功的改良实验遥1986年袁美国科学家获得高蛋白酶抑制剂遥其中袁丝氨酸蛋白酶抑制剂和巯基蛋白酶抑制白转基因玉米袁蛋白质含量高达40%~50%遥剂可特异抑制昆虫的生长和发育遥这2种蛋白酶抑制剂能利用转基因技术改善油脂的脂肪酸组分遥决定花生油品够破坏昆虫体内的蛋白酶活性袁并刺激消化酶的过量合成质性状的主要成分是各类脂肪酸渊R蛳COOH冤组分的比例袁花和分泌袁引起某些必需氨基酸渊如甲硫氨酸冤的缺乏袁扰乱昆生脂肪酸组分包括院棕榈酸渊C16:0冤尧硬脂酸渊C18:0冤尧油酸渊C18颐1冤尧虫的正常代谢袁最终导致昆

6、虫的发育不正常而死亡遥亚油酸渊C18颐2冤尧花生酸渊C20颐0冤尧花生烯酸渊C20颐1冤尧山俞酸渊C22颐0冤遥蛋白酶抑制剂基因不仅具有广谱杀虫性袁而且它的作油酸与亚油酸的比率渊简称O/L比冤是决定油脂制品货架寿用位点是酶的活性中心袁这些位点是昆虫长期进化过程中命的关键因素遥在脂肪酸合成过程中袁由油酸渊吟9C18颐1冤转最保守的部位袁产生突变的可能性很小袁从而基本上排除害化为亚油酸渊吟9袁12C18颐2冤的关键酶是吟12DES遥因此袁可通虫通过基因突变产生抗性的可能曰更重要的是袁经研究发过抑制该酶的活性袁抑制亚油酸的合成袁从而

7、增加油酸的含现袁由于人畜和昆虫的消化机制不同袁其产物对人畜无副作量袁进而提高油脂O/L比遥目前主要利用基因工程的反义用曰有的研究还表明袁食用天然的植物蛋白酶抑制剂有抗肠RNA或同源抑制基因表达来实现这一目标遥如院油菜的油癌的作用遥因此袁蛋白酶抑制剂基因在抗虫转基因植物中有酸含量由50%提高到87%曰大豆的油酸含量由22%提高到十分重要的位置遥79%遥Bt毒蛋白基因和蛋白酶抑制剂基因已分别被转入水提高作物维生素E活性遥维生素E是生物体细胞内的稻尧棉花尧玉米尧马铃薯等50多种植物袁尤其转Bt基因的抗一种抗氧化剂遥动物生存所必需的维

8、生素E自身不能合成袁虫玉米尧棉花尧马铃薯已进入商品化生产遥转Bt基因的抗虫主要通过绿色植物的叶绿体合成袁再经饮食摄取遥维生素E花生由SingsitC通过基因枪转化途径获得袁用抗非洲蔗螟在植物体内的存在有琢蛳袁茁蛳袁酌蛳和啄蛳维生素E4种形式袁它的转基因植株饲喂幼虫可产生由完全