[园林植物育种学课件]-第8章+分子育种.ppt

第八章分子育种，第一，分子育种的概念和程序，概念根据人类的欲望，严格设计，通过体外DNA重组技术和DNA传递技术，有目的地改造生物的物种，使现有物种对短时间内完成感兴趣，创造新生物类型的技术体系基因工程。2 .植物遗传工程、植物遗传工程是近20年来根据DNA重组技术、植物遗传转化技术和植物组织培养技术而发展起来的现代生物技术。3 .基因工程的基本阶段，目的基因的获取，基因载体的选择和构建，目的基因和载体的结合，重组亚导入受体分子，外源基因的表达和产物的分离，重组体的检测，4。观赏植物遗传工程的目的基因，1，观赏开花，花，花形状，花直径相关基因。2、抗性昆虫、抗旱性、耐盐性、抗寒性相关基因3、切花寿命4、花期调控、二、基本技术和原理，(a) DNA重组技术将外源DNA片段与载体分子连接，形成重组DNA分子，然后将重组基因导入宿主细胞。这个技术系统称为DNA重组技术。DNA重组技术，(2)基因工程的基本概念，1 .转换：是指将外源DNA导入受体细胞的过程。2.复制因子：有一个复制起点的DNA分子称为复制因子。3.向量：与外源DNA连接，使转换成为可能的复制因子。4.Recombinant(重组):连接外源DNA分子的复制因子。(c)遗传工程用工具酶，限制性内切酶(restrictionendonuclease)DNA结合酶(ligase)末端修饰酶，(5)基因工程用载体系统，1，质粒载体2， NPTII)基因氯霉素转移酶(cat)基因庆大霉素磷转移酶(hpt)基因-葡萄糖苷酶(hpt) peg诱导基因转化5，脂质体介导6，电刺激介导7，超声介导8，微注射9，激光微束10，介质系统介导的基因转化，1，致癌菌介导Ti质粒载体转化，包含Ti质粒的致癌菌菌株与某些植物细胞接触的话，Ti质粒的一部分(T-dnn) 根据这个特性，可以制作一系列Ti质粒载体，用包括目的片段的DNA片段和重组、致癌性农杆菌、叶板法、原生质体培养法、细胞培养法通过致癌农杆菌介导到植物细胞中。农杆菌和Ti质粒，Ti质粒农杆菌染色体外的遗传物质，共享结合环状DNA分子。Ti质粒的功能为农杆菌提供了附着在植物细胞壁上的能力；参与宿主细胞合成激素的能力；植物产生冠瘤；赋予宿主分解冠碱的能力。确定宿主范围。Ti质粒的结构t-DNA区域Vir区域鸭子区域，Vir区域，e，ti plasma，T-DNA区域，orig区域，Con区域，Vir区域操纵器的基因结构和功能Vir区域VirA、VirB、VirC、VirD、VirE、VirG。，T-DNA的结构和功能：植物遗传转化向量系统，一元向量(同种移植向量)，二元向量(转向量)，农杆菌介导的转基因质粒的构建，PG2TNOS，AmprPG1T，Vir 影响转化效率的因素金属颗粒DNA沉淀辅助助剂DNA纯度和浓度微弹性速度植物材料，基因枪法的优点宿主不受限制； 目标受体类型广泛。高可控性；操作简便。问题：转换效率低。有很多嵌合体。稳定性低，瞬时表达；外源基因沉默；整合机制不详。3，PEG诱导基因转化，聚乙二醇(PEG)，聚胍酸，磷酸钙诱导原生质体在高PH条件下获取DNA分子。阶段：总隔热；稀释peg；非选择性培养；选择培养。优点：转换平稳，细胞损伤减少；避免生成嵌合体。容易选择；便于理论研究。受体广泛。4，脂质体介导，用化学物质将DNA包裹在球体上，通过植物原生质体的吞噬作用引入细胞。5、利用电刺激参数、高压脉冲效应，在原生质体形成可逆瞬时通道，促进外源DNA的摄取。6，超声介导7，微注射8，激光微束，9，介电系统介导方法，生物介质转换系统，(2)转基因受体系统，1，高频再生系统构建愈伤组织再生系统直接分化系统原生质体再生系统胚胎再生系统生殖细胞再生系统，2，抗生素敏感性实验抑制细菌生长转基因植物的鉴定，基因鉴定表达表型分析和鉴定，利用报告基因Northern hybrid Western hybrid直接确认DNA分子是否整合到基因组中。 1)扩增目的片段；2)混合信号识别。(南方杂交)，识别阶段：筛选识别(在质粒上使用复选标记)报告基因识别(在质粒上使用报告基因)基因识别生长试验，SouthernDNA印迹杂交，植物遗传转化过程，适当的外植体报告基因南方杂种优势杂种优势5，基因工程的安全性，(a)考虑工程菌株的转基因植物释放转基因产品的安全性，1。 转基因作物本身成为杂草；2.转基因作物使其亲戚野生种变成杂草或超级杂草。转基因作物会引起新的病毒或疾病。转基因作物对非目标生物的危害；5.转基因作物对新地区外来物种的入侵威胁着生物多样性；转基因作物对生态系统和生态过程的影响；其他不可预测的危险。(b)转基因植物的风险，(c)生物安全管理，法国为转基因生物(GMO)的评价和立法成立了两个专门委员会。第一个是基因工程委员会，成立于1975年，重点研究实验室的重组DNA另外，1986年，他还负责评估油田修饰生物的大田试验和释放、商业化过程中的安全问题。90年代特别是1992年联合国环境发展会议的召开，进一步促进了对生物安全立法工作的国际强调。特别是大会在多个国家签署的两个项目文件21世纪议程和生物多样性公约中，都在该条款中提到了生物技术安全问题。1993年由卫生部、农业部、轻工业部专家组成的国家生命遗传工程安全委员会在原国家科学技术委员会的领导下成立，负责医药、农业、轻工业部门的生物安全。目前在中国负责生物安全的部门包括国家环境保护总局、科技部、农业部、卫生部、国家医药局、中国科学院、教育部等。1996年7月10日农业部发表的农业生物基因工程安全管理实施办法是一个更精致、更好的“履行方案”。农业转基因生物安全管理条例中华人民共和国国务院命令304号农业转基因生物安全管理条例于2001年5月9日在国务院第38次常务