生物技术之植物转基因课件.pptVIP

Subcellular localization of MIP2 35S:GFP 35S:MIP2-GFP 35S:GFP-MOC1 GFP Bright Chloroplast Merged * 植物原生质体的 再生程序 * 种质系统法 以植物自身的种质细胞为媒介，特别是植物的生殖系统的细胞(花粉、卵细胞、子房和幼胚等)以及细胞的结构，将外源DNA导入完整植物细胞，实现遗传转化的技术称为种质转化系统(germ line transformation)。 该技术也称为生物媒体转化系统或整株活体转化(in planta transformation)。 * 种质系统法的特点： ①目的DNA广泛，可以是裸露的DNA，也可以是总DNA或重组质粒DNA，还可以是某些DNA 片断； ②转化过程依靠植物自身的种质系统或细胞结构来实现，不需要细胞分离、组织培养和再生植株等复杂技术； ③方法简便易行，并与常规育种紧密结合。它已发展成一种颇具潜力的转化体系。 * 8. 花粉管导入法 花粉管通道法(pollen-tube pathway)是由中国科学院周光宇等(1983)建立。 主要原理：在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA经过珠心进入尚未形成正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞中，并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。 * * 花粉落到柱头上以后，在柱头上黏液的刺激下开始萌发，长出花粉管。花粉管穿过花柱，进入子房，一直到达胚珠。花粉管中的精子随着花粉管的伸长而向下移动，最终进入胚珠内部。胚珠里面有卵细胞，它跟来自花粉管的精子结合，形成受精卵。 受精的过程 * 优点： 1 直接、简便 受体材料为植株整体，省略了细胞组织培养的诱导和传代过程，排除了植株再生的障碍，适合于难以建立有效再生系统的植物。 2 DNA分子整合效率较高 由于转化的是完整植株的卵细胞、受精卵或早期胚胎细胞。 * 影响转化的主要因素： 在时间上受到开花季节的限制。 ①关键因素 精确掌握受体植物的受精过程及时间规律，恰当地应用花粉管途径，达到外源DNA导入的目的； ②DNA导入液的浓度、PH 值影响转化率； ③DNA的分子结构及其片段大小影响 环状分子难以转化 片段太小或太大转化率低 * 应用： 目前已应用于水稻、小麦、棉花、大豆、花生、蔬菜等作物的转基因研究。 利用这一技术我国已选育出棉花、水稻、小麦等新品种，如棉花3118、湘棉12 号、水稻GER-1 等。 我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。 * 9、 浸泡转化法 浸泡转化(imbibition transformation)法： 指将种子、胚、胚珠、子房、幼穗甚至幼苗等直接浸泡在外源DNA溶液中，利用渗透作用可将外源基因导入受体细胞并得到整合与表达的一种转化方法。 浸泡转化法的原理： 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。 * 外源DNA 进入细胞内可能的途径： ① 通过细胞间隙与胞间连丝组成的网络化运输系统而被运输到每个细胞； ② 通过内吞作用将外源DNA摄入细胞内； ③植物组织中传递细胞的膜透性改变也为大分子物质透过细胞膜提供了机会。 生殖细胞、胚胎细胞及分生细胞中，外源DNA进入细胞的机会更大。 * 10、 胚囊、子房注射法 胚囊、子房注射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的吸收使外源DNA进入受精的卵细胞中，从而获得转基因植株。 该法是一种简单可行的转化途径，特别对那些子房大、多胚珠的植物更加适合。 * 主要原理依据： 胚囊是一个拥有较大空隙的空腔，能够注入一定的外源DNA 溶液； 卵细胞有一侧没有细胞壁，只有一层质膜，能够吸入外源DNA； 正常的花粉管进入胚囊后也是在胚囊中破裂，释放出的雄配子DNA也在胚囊中； 外源DNA溶液注入胚囊后对卵细胞造成一个较大的渗透压，迫使外源DNA进入卵细胞； 如外源DNA注入到子房中，通过花粉管进入胚珠 通道，能够使外源DNA 从子房进入胚囊； 注入的外源DNA 可以是已重组构建的带目的基因及启动子的DNA，因此，导入卵细胞后可以整合到核基因组中并得到表达。 * 11、 整株感染法（in planta） 用根癌农杆菌直接感染植物而进行遗传转化的一种简单易行的方法。 方法：人为地在植株上造成创伤，然后把含有重组质粒的根癌农杆菌接种在创伤面上，或把含有重组质粒的根癌农杆菌注射到植物体内。使根癌农杆菌在植物体内进行浸染实现转化。 为了获得较高的转化频率，一般多采用无菌种子的实生苗或试管苗。 * 拟南芥(Arabidops