探析花色苷基因工程改良及其策略(2)
2017-01-26 01:06
导读:3.1反义抑制法 利用基因工程技术进行花色苷修饰的常用方法是反义抑制法,首先明确决定花色苷的特异生化物质,然后分析该生化物质代谢途径中催化各
3.1反义抑制法
利用基因工程技术进行花色苷修饰的常用方法是反义抑制法,首先明确决定花色苷的特异生化物质,然后分析该生化物质代谢途径中催化各反应步骤的酶,克隆编码这些酶的基因,反向转入到目的植株中,外源DNA转录产物与内源的互补mRNA结合,而抑制目的植株中这些生化物质的合成[17]。利用该技术已在矮牵牛[17,18]、菊花[19-21]等几种观赏植物中进行成功了花色修饰。
3.2共抑制法
共抑制法,又称正义抑制法,即正向导入1个或几个内源基因的额外拷贝,反而抑制该内源基因转录产物mRNA的积累, 进而抑制该内源基因的表达[22,23]。该技术在矮牵牛[24]、菊花[19]、蓝猪耳[25]等花卉的花色修饰方面已取得成功。
3.3导入调节基因
如果植物已具色素合成结构基因,只是因为组织特异性或缺乏调节基因表达产物的激活而不表达时,导入调节基因并使之适当表达可活化特定的结构基因, 改变花色。如Quattrocchio 等[26]将系列花色苷合成的调节基因转入矮牵牛,获得红色的愈伤组织和粉红色花色的转化株。Kim[27]将玉米C1基因通过农杆菌介导转入烟草,使株花瓣变狭长,颜色显著变浅。
3.4导入新的外源基因
Meyer等[28]首次将源自玉米的编码DQR的A1基因导入矮牵牛白花突变体中,产生了开砖红色花的矮牵牛。1992年澳大利亚Calgene Pacific公司与日本Sundory公司合作向蔷薇中导入F3′5′H基因获得成功,同年该公司在矮牵牛中导入该基因获得蓝色矮牵牛[29]。此外,在花色基因工程操作中,也可以导入调节基因以增强或减弱原有代谢产物表达,或导入其他与花成色作用有关的基因,如pH基因、辅助色素基因、细胞形状基因等,也可以同时导入与某种花色有关的多种基因。
4 植物花色苷基因工程改良的安全性
(科教范文网http://fw.nseac.com) 植物花色色素属次生代谢产物,与植物防御系统相关。因此,基因工程改良花色可能妨碍植物的生存。同时,无法预测外源基因在转基因植株遗传背景中会产生的作用和后果[1],在环境安全性方面存在潜在的威胁,如转基因花卉杂草化、产生对人类有害的代谢物、因基因