根瘤農(nóng)桿菌介導(dǎo)的GNA基因轉(zhuǎn)化馬鈴薯研究.pdf

1、馬鈴薯為茄科茄屬一年生草本植物,塊莖富含淀粉為主要的食用部分,也是工業(yè)上的主要原料.原產(chǎn)南美洲,后被引種到世界各地廣泛栽培,產(chǎn)量居世界第四位.由于栽培環(huán)境差異及育種學(xué)家的不斷努力,已形成并培育出眾多的馬鈴薯品種.由于生長周期短暫且富含豐富的淀粉,馬鈴薯非常容易受到病蟲害的侵害,如各種真菌、細(xì)菌、病毒和昆蟲等.傳統(tǒng)的解決方法是通過遺傳育種使自然界優(yōu)良的抗性基因得以在物種內(nèi)進行交換以達到蟲害的防治.利用常規(guī)的育種方法盡管已培育出許多對各種病

2、害表現(xiàn)出高抗的品種,但殺蟲劑的廣泛使用在殺死蟲害的同時又促進了昆蟲的快速進化導(dǎo)致昆蟲對殺蟲劑的抗性越來越高,極大的破壞了生態(tài)平衡也使傳統(tǒng)的育種方法陷入困境.但隨著分子生物學(xué)及基因工程技術(shù)的快速發(fā)展,通過導(dǎo)入外源基因使植物獲得新的特性以增強對各種病害的抗性,不僅部分克服了傳統(tǒng)育種上無法逾越的種間遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移,增加了物種資源多樣性,還極大的縮短了新特性植物培育的時間且無明顯的"副作用".將外源基因?qū)胫参镯毥柚谝欢ǖ霓D(zhuǎn)化方法.轉(zhuǎn)化馬鈴薯常

3、用的方法為根瘤農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化.根瘤農(nóng)桿菌是一種能夠侵染大多數(shù)雙子葉植物并在其侵染附近形成根瘤的土壤細(xì)菌,致瘤過程實際上是農(nóng)桿菌體內(nèi)質(zhì)粒上的一段DNA(T-DNA)轉(zhuǎn)移進入植物細(xì)胞內(nèi)并插到宿主植物體基因組上誘導(dǎo)宿主植物為其合成生存必須的冠癭堿.而借助根瘤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的目的是使外源基因在T-DNA和vir基因的協(xié)助下與受體植物基因組相整合并在受體植物中表達產(chǎn)物.農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化技術(shù)操作簡單,轉(zhuǎn)化機理已研究的相當(dāng)透徹,因此該實驗用其來轉(zhuǎn)化四川地區(qū)

4、常見栽培的馬鈴薯品種.但外源基因并非直接導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌然后再借助其轉(zhuǎn)入受體植物體內(nèi),一則根瘤農(nóng)桿菌上的致瘤基因仍會起作用,二則外源基因難以檢測到,很容易受到污染,因此須借助中間表達載體使外源基因間接的借助根瘤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)移DNA的能力進入植物體內(nèi).已有眾多的中間表達載體被構(gòu)建出來,該實驗中使用的表達載體為pCAMBIA1303,雖然未見到其用與馬鈴薯的轉(zhuǎn)化,但與其相關(guān)的載體已有對多種植物轉(zhuǎn)化成功的報道.該實驗中轉(zhuǎn)化的外源基因為編碼一種對多種