第四章性状改良的目的基因

1、第四章第四章 性状改良的目的基因性状改良的目的基因 第一节第一节 抗性基因抗性基因第二节第二节 产量基因产量基因第三节第三节 品质基因品质基因第四节第四节 调控基因调控基因Protected plant varieties Plant varieties LandracesWild populations New VarietyBreeders exemption常规育种导致基因资源狭窄Breeders skillGermplasm常规育种与分子育种Conventional BreedingWild Relative Crop PlantGenetic EngineeringWild Rela

2、tive Crop Plant第二届世界种子会议（罗马，2009.9.9-11）基因资源的拥有和有效利用是限基因资源的拥有和有效利用是限制育种进步的一个重要因素制育种进步的一个重要因素世界人口变化趋势世界人均可耕地变化趋势第二次绿色革命 = 基因革命? ?高科技 = 好效益? ?第一节第一节 抗性基因抗性基因 1.1 抗虫基因 从微生物分离出的杀虫晶体蛋白基因： Bt 从植物分离出的昆虫蛋白酶抑制剂基因（PI）： 豇豆胰蛋白酶抑制剂基因cpti 植物凝集素基因 lectin gene1.1.1 bt基因的类型及抗虫谱 Cry: 鳞翅目 Cry: 鳞翅目和双翅目 Cry: 鞘翅目 Cry: 双翅

3、目 Cry: 鳞翅目和鞘翅目 PS17a(Cry): 线虫 PS52A1(Cry): 线虫 PS140E2: 膜翅目 “华恢华恢1号号”、“Bt汕优汕优63” 的抗虫基因源于Cry1Ab/Ac 的融合基因1.1.2 蛋白酶抑制剂分类及抗虫谱 丝氨酸类蛋白酶抑制剂： 豇豆胰蛋白酶抑制剂CpTI；鞘、鳞、直翅目 马铃薯蛋白酶抑制剂Pi，抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶；鳞、直翅目 巯基蛋白酶抑制剂Ori： 水稻巯基蛋白酶抑制剂CO-1；鞘、同翅目 金属蛋白酶抑制剂1.1.3 植物凝集素基因 Lectin 是非免疫来源的糖蛋白或结合糖的蛋白质，能结合昆虫消化道细胞中的糖蛋白。 麦胚凝集素（wheat ge

4、rm agglutinin,WGA） 雪花莲凝集素(GNA) 稻飞虱、蚜虫 对人畜是否有害，有待进一步验证1.1.4 其它抗虫基因 1 淀粉酶抑制剂基因ai: 能作用于哺乳动物 2 氧化酶基因：多酚氧化酶（ppo）, 脂氧化酶（lox）， 又称第二代抗虫基因，对昆虫有毒害作用 3 营养杀虫晶体蛋白：vip，结合肠道柱状细胞 4 系统肽基因：systemin， 能诱导蛋白酶抑制剂合成1.1.4 其它抗虫基因 5 核糖体失活蛋白基因rip： 水解rRNA特异碱基使核糖体失活；具有凝集素功能 6 几丁质酶基因chi：抑制淀粉酶活性，破坏昆虫肠上皮保护层，导致消化道损伤 7 异戊烯转移酶基因ipt：

5、参与细胞分裂素合成，鳞翅目，作用机制不清 8 非蛋白杀虫剂调控基因： 苧烯，生物碱，番茄素1.2 抗病毒基因 1 源于病毒本身的基因： 病毒外壳蛋白基因cp，病毒复制酶基因，病毒卫星RNA，反义RNA，缺陷干扰颗粒基因，缺陷型运动蛋白基因 2 源于植物体内的基因： 烟草n基因，能诱导超敏反应HR；核糖体失活蛋白基因rip；rx和ry基因等 3 源于动物的基因：干扰素基因1.3 抗真菌基因 1 几丁质酶基因和-1,3葡聚糖酶基因 2 植物抗毒素（植保素）基因： 类黄酮、类萜类合成酶基因，玉米hm1基因，亚麻l6基因 3 核糖体失活蛋白基因rip 4 过氧化物酶基因 5 SAR（系统获得性抗病机制

6、）抗病基因1.4 抗细菌基因 1 细菌自身抗性基因 2 抗菌肽基因 3 溶菌酶基因 4 PR蛋白基因 5 防御素基因 6 植物保卫素基因 7 TLP基因1.5 其它抗性基因 1 抗除草剂基因 2 抗旱基因 DREB 3 抗寒基因 CBF, AFP, lea第二节第二节 产量基因产量基因 1 Rubisco基因 2 PEPCase基因 3 磷酸蔗糖合成酶基因 4 AGPP基因第三节第三节 品质基因品质基因 1 果实成熟品质基因 PG, ACC, EFE 2 营养品质 赖氨酸含量 3 加工品质 二硫键，cys 4 油脂品质 -3 5 淀粉品质 ADPG, SS, SBE, DBE 6 甜味蛋白 cgt第四节第四节 调控基因调控基因 1 emb30基因与极性建立 2 lea基因胚胎发育调控 3 p