第八章分子育種一、分子育種的概念與程序概念

按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)密的設(shè)計，通過體外DNA重組技術(shù)和DNA轉(zhuǎn)移技術(shù)，有目的地改造生物種性，使現(xiàn)有物種在短時間內(nèi)趣于完善，以創(chuàng)造出新的生物類型的技術(shù)體系，亦即基因工程。2.植物基因工程

植物基因工程是近20年來隨著DNA重組技術(shù)、植物遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)及植物組織培養(yǎng)技術(shù)而發(fā)展起來的現(xiàn)代生物技術(shù)。3.基因工程的基本步驟目的基因的獲取基因載體的選擇與構(gòu)建目的基因與載體的拼接重組子導(dǎo)入受體分子外源基因的表達(dá)和產(chǎn)物的分離重組子的檢測4.觀賞植物基因工程的目的基因1、觀賞性開花、花色、花型、花徑相關(guān)基因。2、抗逆性抗蟲、抗旱、耐鹽堿、抗寒相關(guān)基因3、切花壽命4、花期調(diào)控二、基本技術(shù)及原理（一）DNA重組技術(shù)將外源DNA片段與載體分子連接，形成重組DNA分子，再將重組子導(dǎo)入寄主細(xì)胞內(nèi)。這一技術(shù)體系稱為DNA重組技術(shù)。DNA

重

組

技

術(shù)（二）基因工程的基本概念1.轉(zhuǎn)化（Transformation)：是指將外源DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞的過程。2.復(fù)制子（Replicon)：具有一個復(fù)制起點(diǎn)(ori)的DNA分子稱為一個復(fù)制子。3.載體（Vector）：能與外源DNA連接并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的復(fù)制子。4.重組子（Recombinant）：連接了外源DNA分子的復(fù)制子。（三）基因工程的工具酶限制性內(nèi)切酶（restrictionendonuclease)DNA連接酶（ligase)末端修飾酶（五）基因工程的載體系統(tǒng)1、質(zhì)粒載體2、噬菌體載體3、病毒載體質(zhì)粒圖譜及質(zhì)粒構(gòu)建啟動子外源基因終止子啟動子報告基因終止子

（標(biāo)記基因）

目的片段選擇標(biāo)記

載體(六)植物基因工程的報告基因定義特點(diǎn)在選擇培養(yǎng)基上生長報告基因與目的基因嵌和表達(dá)研究調(diào)控區(qū)報告基因的種類新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶（Neomycinephosphotransferase–II,NPTII)基因氯霉素乙?；D(zhuǎn)移酶（Chloraphenicolacetyltransferase,CAT）基因潮霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶（Hygromycinphosphotransferase,Hpt）基因β–

葡萄糖酸苷酶（β–Glucuronidase,GUS）基因熒光素酶（Luceferase,Luc）基因抗除草劑（Basta,Bar）基因三、轉(zhuǎn)基因操作的方法(一)外源DN秘A導(dǎo)入段植物奏細(xì)胞歪的方幫法載體尊介導(dǎo)滲的轉(zhuǎn)庫化方譜法DN爭A直接桶導(dǎo)入額法種質(zhì)盼系統(tǒng)狠法外源DN悉A導(dǎo)入各植物必細(xì)胞約的方架法1、致可癌農(nóng)犧桿菌諷介導(dǎo)膠的Ti質(zhì)粒脂載體給轉(zhuǎn)化植法2、病竟毒介襯導(dǎo)的腸基因旗轉(zhuǎn)移3、基綠因槍疑介導(dǎo)孕的基木因轉(zhuǎn)告化4、PE撤G誘導(dǎo)循的基爛因轉(zhuǎn)撇化5、脂齡質(zhì)體跨介導(dǎo)6、電總激法棄介導(dǎo)7、超緊聲波焰介導(dǎo)8、顯茫微注罩射9、激察光微租束10、種王質(zhì)系追統(tǒng)介番導(dǎo)基勢因轉(zhuǎn)劇化法1、致癌兆農(nóng)桿巖菌介濾導(dǎo)的Ti質(zhì)粒壓載體低轉(zhuǎn)化管法含有Ti質(zhì)粒皂的致權(quán)癌農(nóng)賄桿菌殖與一字些植謠物的涂細(xì)胞赴接觸障后，Ti質(zhì)粒紡的一夜部分染（T-侵DN匯A）可稿以導(dǎo)眼入植絲式物細(xì)芳胞，敘整和袖到植漢物基滔因組DN離A隨其揪復(fù)制御。根益據(jù)這招一特繭性可需構(gòu)建在一系賄列Ti質(zhì)?？p載體拆，述與含車目的隨片段痕的DN并A片段嘴重組折，導(dǎo)獄入致恢癌農(nóng)板桿菌菠，再果采用盆葉盤俘法、砌原生廣質(zhì)體毯培養(yǎng)鄰法、吵細(xì)胞既培養(yǎng)逆法，典通過椒致癌斤農(nóng)桿勒菌介返導(dǎo)進(jìn)令入植顛物細(xì)漂胞。根瘤埋農(nóng)桿陜菌及Ti質(zhì)粒Ti質(zhì)粒根瘤格農(nóng)桿匯菌染屢色體儉外的奸遺傳峰物質(zhì)晚，為津共價量閉合爹環(huán)狀維的DN漁A分子天。Ti質(zhì)粒碗的功撫能為農(nóng)董桿菌歌提供尼附著攀于植鑒物細(xì)管胞壁蛛的能榮力；參與仰寄主紹細(xì)胞猛合成串激素訊的能騰力；誘發(fā)舍植物濤產(chǎn)生沃冠癭轎瘤；賦予掃寄主呈分解扁冠癭擔(dān)堿的鬧能力悟；決定碎寄主智范圍禁。Ti質(zhì)粒細(xì)的結(jié)茂構(gòu)T-眉DN私A區(qū)Vi喝r區(qū)Co逮n區(qū)Or扣i區(qū)Vi劫r區(qū)LBRBETi放P急la戶sm織idT-母DN遼A區(qū)Or牌i區(qū)Co愛n區(qū)Vi肌r區(qū)操勒縱子膽的基蕩因結(jié)喚構(gòu)與繳功能Vi蒜r區(qū)是巷一段礙長度造為35畢KB操縱歸子包含稻六個葉基因罪：Vi爪rA、Vi重rB、Vi渾rC、Vi跳rD、Vi拳rE、Vi霧rG。核心區(qū)左邊界右邊界T-析DN梯A的結(jié)難構(gòu)與透功能拴∶LBRBLBRB植物贊遺傳泰轉(zhuǎn)化坦的載邀體系半統(tǒng)一元監(jiān)載體懷（順之勢載功體）雙元屆載體冒（反刑式載站體）農(nóng)桿畫菌介裹導(dǎo)的箭轉(zhuǎn)化促質(zhì)粒搖的構(gòu)濟(jì)建P馳G2縱T賊NO詳SAm班prP側(cè)G1針T目的基因報告基因，選擇標(biāo)記基因Vi圍r區(qū)目的基因報告基因，選擇標(biāo)記基因LBRB農(nóng)桿始菌導(dǎo)膜入方草法共培廳養(yǎng)法葉盤側(cè)轉(zhuǎn)化出法整株陪感染岡法原生化質(zhì)體鼓共培正養(yǎng)法2、基瞞因槍汪介導(dǎo)鈔的轉(zhuǎn)葡基因下操作基本踢原理操作帳步驟優(yōu)點(diǎn)影響項(xiàng)轉(zhuǎn)化究效率冬的因錢素Bi笑o-谷Ra構(gòu)dBi餡ol脖is好ti靠c兩DS稿-1音00吐0/增He煩a警nd烤H扶ep沉ta削S胳ys阿te輔mBi墳o-撒Ra會dBi智ol端is孫ti貸c跟DS毛-1翅00真0/鎖He遺a素nd括H街ep膊ta碗S鳴ys林te瓦m操作缺步驟預(yù)培非養(yǎng)轉(zhuǎn)基極因操奴作轉(zhuǎn)基匆因植茂株篩鐘選和品培養(yǎng)轉(zhuǎn)基云因植液株的極鑒定田間義釋放影響動轉(zhuǎn)化漠效率交的因兼素金屬紗微粒DN參A沉淀剪輔助植劑DN詳A純度拌和濃丹度微彈邀速度植物鐘材料基因菜槍法裙的優(yōu)艱點(diǎn)無宿丈主限西制；靶受筍體類么型廣鼓泛；可控斧度高宜；操作驕簡便隱。問題叼：轉(zhuǎn)化新效率門低；嵌合毯體多托；穩(wěn)定蛙性差言，瞬雕時表滲達(dá)；外源誼基因宿沉默展；整合帥機(jī)理液不詳膝。3、PE霧G誘導(dǎo)尤的基鵝因轉(zhuǎn)誰化聚乙油二醇處（PE核G）、細(xì)多聚挎鳥苷穩(wěn)酸、徒磷酸拐鈣在近高PH值條墨件下夕誘導(dǎo)介原生中質(zhì)體店撲獲DN萬A分子楊。步驟成：共保居溫；稀釋PE宣G；非選璃擇培及養(yǎng)；選擇吼培養(yǎng)軌。優(yōu)點(diǎn)秋：轉(zhuǎn)化顯順利擱，對及細(xì)胞嫁傷害央??；避免賽嵌合扣體的亞生成承；易于健選擇掩；便于昏進(jìn)行京理論姑研究磁；受體蓮廣泛雪。4、脂績質(zhì)體碼介導(dǎo)用化謎學(xué)物賣質(zhì)將DN氣A包裹滾成球蝦體，鐮通過徹植物齡原生積質(zhì)體萄的吞畜噬作轟用，竿把DN到A導(dǎo)入義細(xì)胞督。5、電撤激法料介導(dǎo)利用興高壓套脈沖建作用脂，在盡原生貝質(zhì)體外上形戶成可嚷逆的墊瞬間陣通道筋，從咳而促握進(jìn)外蹈源DN枯A的攝哨取。＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－6、超慮聲波臣介導(dǎo)7、顯冬微注掛射8、激認(rèn)光微忠束9、種贈質(zhì)系總統(tǒng)介轎導(dǎo)法生物芳媒體枝轉(zhuǎn)化配系統(tǒng)(二)轉(zhuǎn)基銅因操裳作的傭受體娃系統(tǒng)1、高剖頻再乒生體腹系的驕建立愈傷獸組織擊再生川系統(tǒng)直接籍分化粗再生序系統(tǒng)原生膜質(zhì)體許再生謝系統(tǒng)胚狀剪體再姿生系耐統(tǒng)生殖繼細(xì)胞師再生歸系統(tǒng)2、抗柴生素他敏感扇實(shí)驗(yàn)抑制梢細(xì)菌端生長殺死漫非轉(zhuǎn)析化細(xì)馬胞3、農(nóng)寨桿菌臣敏感泛實(shí)驗(yàn)(三)轉(zhuǎn)化驚細(xì)胞室的培吹養(yǎng)和巖轉(zhuǎn)基座因植智株的勿再生恢復(fù)秧生長篩選壩培養(yǎng)植株沉再生四、源轉(zhuǎn)基幫因植況物的越鑒定遺傳咐鑒定表達(dá)言鑒定表型理分析蔥鑒定利用客報告編基因No頁rt丟he步rn雜交We尼st直er噸n雜交直接山鑒定DN出A分子韻是否鍋整合揀到基宴因組萬上。1）擴(kuò)箭增目致的片謹(jǐn)段；2）雜誼交信污號鑒老定。（So裝ut諒he鴉rn雜交）鑒定認(rèn)步驟盼：篩選劑鑒定州（利掌用質(zhì)毒粒上殃的選手擇標(biāo)精記）報告處基因?yàn)E鑒定未（利筆用質(zhì)斃粒上抹的報用告基功因）遺傳模鑒定生長單試驗(yàn)

DNA鑒定-southernRNA鑒定-northern蛋白質(zhì)鑒定-westernSo悲ut澤he山rn每D朽NA印跡地雜交植物進(jìn)遺傳恭轉(zhuǎn)化鈴流程適宜愉外植書體的懲選擇稍及再漆生體窄系的艙建立抗生狗素篩宇選壓言的確盞定及危農(nóng)桿和菌菌宇株的殊選擇遺傳膛轉(zhuǎn)化旗操作載體廚介導(dǎo)虛的蝦轉(zhuǎn)化怨方法DN波A直接向?qū)腩^法種質(zhì)蟲系統(tǒng)穩(wěn)法選擇云培養(yǎng)轉(zhuǎn)基岔因植蘆株鑒深定獲得恒再生島植株轉(zhuǎn)化已質(zhì)粒繡的構(gòu)勝建轉(zhuǎn)基姨因植乳株的觸繁殖網(wǎng)與應(yīng)淹用利用截報告祥基因So絡(luò)ut更he斥rn雜交No欺rt淚he齒rn雜交We抄st寶er倍n雜交五、話基因稍工程木的安僵全性（一芹）安柜全問例題的祖考慮工程嫌菌株炒的處兔理轉(zhuǎn)基俗因植稈物的燙釋放轉(zhuǎn)基盤因產(chǎn)棗品的蹤蝶安全1.轉(zhuǎn)基趴因作呈物本祥身成武為雜互草；2.轉(zhuǎn)基淘因作呢物使柴其親鐮緣野鋤生種繭成為午雜草拜或超伶級雜今草；3.轉(zhuǎn)基盞因作懇物可繪能產(chǎn)扁生新苦的病盾毒或桐疾病截；4.轉(zhuǎn)基駁因作膊物對呢非目敘標(biāo)生帥物的貿(mào)危險公；5.轉(zhuǎn)基龍因作懶物作私為外相來種控對新欲生境四的入握侵，胞使生鏈物多撥樣性妹受到棄威脅丘；6.轉(zhuǎn)基蟲因作碼物對哄生態(tài)冠系統(tǒng)浴及生俯態(tài)過塌程的斯影響憶；7.其它齊一些敲不可陪預(yù)計鼓的風(fēng)器險。（二屢）轉(zhuǎn)幅基因文植物廈的風(fēng)業(yè)險（三濕）生控物安績?nèi)奶芾矸▏鴣啚閷樳z傳緊修飾招生物身體(G忙MO鍋)的評弊價和臨立法倦成立糖了兩禿個專住門委降員會浪。第一奶個是寺遺傳曉工程庭委員眉會，丸成立響于19鑰75年，豆任務(wù)要集中榨于實(shí)牙驗(yàn)室孝的重泛組DN她A的研襲究；19天86年又叨成立集了生旗物分叛子工托程委盜員會悅，它花的任姓務(wù)是大評價弦遺傳游修飾薯生物弊體的辰大田惰試驗(yàn)茂、釋慚放以修及商弓品化憂過程勵的安蒼全問妹題。進(jìn)入90年代至特別夢是19隨92年聯(lián)震合國婚環(huán)境恐與發(fā)作展大芝會的灰召開爬，更等加促逢進(jìn)了老國際壺上對孫生物誤安全或立法浮工作需的重循視，認(rèn)特別消是大價會由霉許多饅國家職簽署日的兩班個綱擁領(lǐng)性昏文件《2賠1世紀(jì)幟議程》和《生物堪多樣祥性公鐮約》均在愁有關(guān)虛條款莊中提兵到了馬生物臣技術(shù)竹安全宗問題析。19濫93年，鞋在原脊國家饒科學(xué)壺技術(shù)染委員臘會領(lǐng)災(zāi)導(dǎo)下豪成立腳了國脾家生叔物遺挺傳工刻程安秋全委泄員會松，由境來自吵衛(wèi)生贊部、犧農(nóng)業(yè)感部、紅輕工展業(yè)部惹的專叼家組索成，趟負(fù)責(zé)燭醫(yī)藥護(hù)、農(nóng)腔業(yè)和涌輕工怕業(yè)部杏門的么生物拴安全紛。目前嫌，在宴中國設(shè)負(fù)責(zé)闊生物檢安全態(tài)