第五章 植物基因遗传转化.pdf

第五章第五章 植物基因的遗传转化植物基因的遗传转化 主讲主讲：：胡银岗胡银岗 西北农林科技大学西北农林科技大学农学院农学院植物科学系植物科学系 主要内容主要内容  第一节第一节 植物基因受体系统植物基因受体系统  第二节第二节 农杆菌农杆菌TiTi质粒介导基因转化质粒介导基因转化  第三节第三节 DNADNA直接导入的基因转化直接导入的基因转化  第四节第四节 花粉管通道法介导基因转化花粉管通道法介导基因转化  第五节第五节 病毒介导的基因转化病毒介导的基因转化  第六节第六节 植物基因转化系统的选择植物基因转化系统的选择  第七节第七节 单子叶植物的基因转化单子叶植物的基因转化 第一节第一节植物基因受体系统植物基因受体系统  成功的基因转化  依赖于良好的植物受体系统的建立。  植物基因转化受体系统  用于转化的外植体 （如发苗产生子叶、胚轴等）  通过组织培养途径或其它非组织培养途径  能高效、稳定地再生无性系  并能接受外源DNA整合  对转化选择抗生素敏感  再生系统 第一节第一节植物基因受体系统植物基因受体系统 一一、、植物基因转化受体系统的条件植物基因转化受体系统的条件  （（一一））高效稳定的再生能力高效稳定的再生能力  （（二二））较高的遗传稳定性较高的遗传稳定性  （（三三））具有稳定的外植体来源具有稳定的外植体来源  （（四四））对选择性抗生素敏感对选择性抗生素敏感  （（五五））对农杆菌侵染有敏感性对农杆菌侵染有敏感性 第一节第一节植物基因受体系统植物基因受体系统 一一、、植物基因转化受体系统的条件植物基因转化受体系统的条件  （（一一））高效稳定的再生能力高效稳定的再生能力  从理论上讲，植物的任何体细胞都具有再生完整植 株的潜能，即具有全能性 （totipotency ）但在组织 培养的实践中，并不是所有的体细胞都能再生出完 整植株。一般营养生长中心 （分生组织）和薄壁细 胞易再生出植株。  再生频率必须具有好的稳定性和重复性。  植物转化频率一般情况下只有0.1% 。基因转化操作，如 农杆菌侵染，使用抗菌素筛选及继代培养，都会使转化 外植体再生频率降低，有的甚至不能分化，或只能分化 形成芽，而难以形成植株。若只有10%再生率，则转化率 为： 10% ×0.1% = 0.01% 第一节第一节 植物基因受体系统植物基因受体系统 一一、、植物基因转化受体系统的条件植物基因转化受体系统的条件  （（二二））较高的遗传稳定性较高的遗传稳定性  植物受体接受外源DNA后不影响其分裂和分化，并能稳 定地将外源基因遗传给后代，保持遗传的稳定性，尽量减 少变异。不因导入优良性状的目的基因，使原有的目的性 状 （优良性状）在后代发生了变异。  注意组培过程 （组培方法，再生途径及外植体基因型）引 起的变异。 第一节第一节 植物基因受体系统植物基因受体系统 一一、、植物基因转化受体系统的条件植物基因转化受体系统的条件  （（三三））具有稳定的外植体来源具有稳定的外植体来源  稳定的外植体来源，即外植体容易得到并且可以大量提供。因基因转化 的频率很低，需要多项反复地实验，所以就需要大量的外植体材料。  转化的外植体一般采用无菌实生苗的子叶、胚轴、幼叶等，或采用快速 繁殖试管苗材料。其优点如下：  无菌实生苗  无需复杂的培养和繁殖操作过程，数量亦多；  接种前的无菌处理简便易行；  一些植物可由无菌幼苗形成愈伤组织和再生植株；  无需保持无菌苗的无性系，只要有种子，随时可大量培养  快繁试管苗  已适应组织培养条件，有利于外植体转化生长；  可直接采用、无需消毒；  材料来源量大而稳定。