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文档简介

第六章,植物基因工程,第六章植物基因工程,植物基因工程的主要内容可简单的归纳如下方面：,1从种类繁多的植物基因群体中分离出有益的操作基因；2寻找或构建能够随人们感兴趣的外源基因的插入和进行遗传转化等特性的克隆载体。3将重组的载体通过体外转化等方法导入植物受体细胞，并整合到寄主染色体的基因组上。4使获得带有外源目的的基因之植物能够通过重组过程将外源目的基因持续地传统后代。,第一节植物基因工程的主要内容,第二节植物基因工程的主要研究方向,一、提高光合作用效率的植物基因工程基础研究,二、生物固氮与固氮基因的转移,遗传上转变为固氮能力必然具备的条件,1.固氮菌的全部nif基因都应能在同一个植物细胞中适当地表达2.固氮酶复合体能够恰如其分地加工和组装；3.具有一个厌氧的环境；4.提供ATP；5.提供NADPH。,1.将固氮基因直接导入非豆科植物十分困难，因为固氮酶复合体对于氧的抑制作用是十分敏感的。目前只有豆科植物根瘤组织能为固氮酶复合体创造了一个良好的厌氧环境。2.新形成的固氮植物，必须具备极高的ATP形成速率以提供足够的能量。因为豆科植物根部的固氮细菌所清耗的ATP，几乎占植物总量的1/5,固氮基因工程存在的问题,三、增加种子的营养价值,改变种子贮存蛋白编码基因的特定碱基序列结构，使之加上缺少的必需氨基酸的密码子。用更富养价植的氨基酸密码子取代已有的其它氨基酸密码子。由贮存蛋白质基因（豆科）转移到其它植物细胞中并使其表达，提高蛋白质的数量。,应用重组DNA技术克服种子营养缺陷的途径有：,种子蛋白的稳定性是长期自然选择的结果，如果改变其蛋白质成分，会影响蛋白的顺利包装及影响蛋白质的结构；密码子的改变，对mRNA的结构的稳定性及代谢活性是否有影响。蛋白质基因在植物中往往是多家族的,且分布在不同的染色体部位上。因此单纯修饰一两个基因的密码子或单个修饰基因导入细胞对种子中整个蛋白质的营养质量影响不大。如玉米醇溶蛋白基因约100个，分属于5个多基因家族，3条不同染色体部位以上。有些种子蛋白具有双重功能，既作为蛋白质，同时又作为酶或具有蛋白酶抑制剂或具有抗菌活性。如果改变了这类种子贮存蛋白的组成成分，则更新可能导致其有用的生理功能丧失。,应用基因工程方法提高种子营养价值存在的问题,四、提高农作物抗病虫害及除草剂的能力,培育抗病虫害作物,培养抗除草剂的农作物,化学农药:,价格昂贵，污染大，残留量严重等，长期使用也增加病害及虫害对农药的抗性,五、增加植物次生代谢产物的产率,植物次生代谢产物，为人类提供大量的有用商品如各种药物：酶制剂生化试剂化装用品食品添加剂等（如治疗病疾的特效药奎宁，治疗白血病的长春新碱，避孕药的重要原料薯蓣碱等。）通过基因工程方法提高植物次生产物的合成率,第三节植物基因转移的
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