根瘤農(nóng)桿菌介導的GNA基因轉化馬鈴薯研究.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.但隨著分子生物學及基因工程技術的快速發(fā)展,通過導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".將外源基因導入植物須借助于一定的轉化方法.轉化馬鈴薯常

3、用的方法為根瘤農(nóng)桿菌介導轉化.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)轉移進入植物細胞內(nèi)并插到宿主植物體基因組上誘導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)桿菌介導轉化技術操作簡單,轉化機理已研究的相當透徹,因此該實驗用其來轉化四川地區(qū)

4、常見栽培的馬鈴薯品種.但外源基因并非直接導入根瘤農(nóng)桿菌然后再借助其轉入受體植物體內(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化,但與其相關的載體已有對多種植物轉化成功的報道.該實驗中轉化的外源基因為編碼一種對多種