植物育種學(xué)基因工程應(yīng)用

植物育種學(xué)基因工程應(yīng)用第1頁，共13頁，2023年，2月20日，星期六程序：1、目的基因的獲取2、載體系統(tǒng)及其改造3、重組ＤＮＡ的制備４、植物的遺傳轉(zhuǎn)化５、轉(zhuǎn)基因植株的鑒定基因工程在植物育種中的應(yīng)用第2頁，共13頁，2023年，2月20日，星期六一、目的基因獲取目的基因的獲取方法有哪些？1、從基因文庫中篩選并擴(kuò)增目的基因2、利用分子標(biāo)記進(jìn)行基因定位克隆3、應(yīng)用PCR技術(shù)擴(kuò)增分離特定的DNA4、利用轉(zhuǎn)位因子，分離目的基因第3頁，共13頁，2023年，2月20日，星期六第4頁，共13頁，2023年，2月20日，星期六第5頁，共13頁，2023年，2月20日，星期六第6頁，共13頁，2023年，2月20日，星期六第7頁，共13頁，2023年，2月20日，星期六二、載體系統(tǒng)及其改造載體系統(tǒng)有······

質(zhì)粒、F因子、轉(zhuǎn)座子、病毒、噬菌體······天然質(zhì)粒是指那些沒有經(jīng)過以基因克隆為目標(biāo)的體外修飾改造的質(zhì)粒。質(zhì)粒是一個比較受歡迎的載體，常用的大腸桿菌中天然質(zhì)粒有ColE1,RSF2124，PSC101等。理想質(zhì)粒特點(diǎn)：①、具有復(fù)制起點(diǎn)②、具有抗菌素抗性基因③、具有若干限制酶單一識別位點(diǎn)④、具有較小的分子質(zhì)量和較高的拷貝數(shù)。第8頁，共13頁，2023年，2月20日，星期六三、重組DNA的制備

外源DNA的片段同載體分子連接的方法，即DNA體外重組技術(shù)，主要是依賴于限制性內(nèi)切酶和DNA連接反應(yīng)。1、外源DNA片段定向插入載體分子

2、非互補(bǔ)粘性末端DNA分子間的連接載體與外源DNA連接時影響連接效率的因素有：①、載體DNA與外源DNA的比例②、DNA的總質(zhì)量濃度。③、連接溫度第9頁，共13頁，2023年，2月20日，星期六四、植物的遺傳轉(zhuǎn)化—外源DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞各種方法······

受體細(xì)胞常用大腸桿菌，“明星菌”

常用轉(zhuǎn)化方法：一：植物組織和愈傷組織的遺傳轉(zhuǎn)化Ti質(zhì)粒介導(dǎo)法：農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)化再生率高最常用法基因槍法：特制基因槍→外源DNA+金屬微粒=“微型彈”→射入受體細(xì)胞

批量處理效率高裝置昂貴二：通過原生質(zhì)體的基因轉(zhuǎn)化

電擊法：瞬間電脈沖→刺激細(xì)胞膜→小孔→重組DNA分子進(jìn)入通道

顯微注射法：毛細(xì)管針→顯微操作→注射外源基因→細(xì)胞準(zhǔn)確性高

第10頁，共13頁，2023年，2月20日，星期六五、轉(zhuǎn)基因植株的鑒定方法也很多：表現(xiàn)型檢測；根據(jù)代謝產(chǎn)物在生化水平上檢測；也可以根據(jù)

遺傳組成在分子水平上檢測。一：報(bào)告基因檢測法

根據(jù)質(zhì)粒載體中的一種特殊標(biāo)記基因存在與否，檢測轉(zhuǎn)基因植株的目

的基因是否存在，屬于生化水平上的檢測。二：遺傳檢測

①、Southern雜交分析：用標(biāo)記的DNA探針與已經(jīng)酶切轉(zhuǎn)移到膜上的DNA片段雜交，檢測信號帶。

②、Northern雜交：RNA—DNA雜交，提取植物總RNA或者mRNA，探針雜交標(biāo)記信號帶。

③、Western雜交：提取植物總蛋白并純化處理，電泳轉(zhuǎn)移膜上按順序

與抗體雜交，分析雜交結(jié)果。

④、PCR檢測：被轉(zhuǎn)入的外源DNA可以通過設(shè)計(jì)合適的引物，利用PCR技術(shù)將其擴(kuò)增，電泳即可檢測。外源基因蛋白質(zhì)檢測外源ＤＮＡ第11頁，共13頁，2023年，2月20日，星期六六、轉(zhuǎn)基因與植物育種實(shí)例：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、抗除草劑作物、改良品質(zhì)的作物，花生、棉花、花卉······我國批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因植物：甜椒、棉花、矮牽牛、番茄。轉(zhuǎn)基因育種與傳統(tǒng)常規(guī)育種是相輔相成的，轉(zhuǎn)基因是創(chuàng)造變異的技術(shù)革新，必須通過選擇育種手段將優(yōu)良基因傳遞穩(wěn)定下去，轉(zhuǎn)基因育種不能替代常規(guī)育