5.16
转基因植物是通过将外源基因导入植物基因组而获得的。这些植物的培育目的多样,包括抗病毒或抗虫、提高产量或生产治疗性蛋白质。
为了获得转基因植物,将目的基因及其启动子与去除细胞壁的植物原生质体共同孵育于含有聚乙二醇的培养基中,从而将基因导入植物原生质体。
在含有生长调节剂和营养物质的无菌培养基上培养重组原生质体。
原生质体的细胞无限生长,产生一团未分化的细胞,称为愈伤组织。愈伤组织中的一些细胞,即全能性细胞,可发育成新的芽和根,进而形成一株完整的植株。
也可以利用土壤中的革兰氏阴性细菌根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)来创制转基因植物。这种细菌是一种植物病原菌,通常会引起植物病害,其含有的Ti质粒能够整合到植物细胞的基因组中。
Ti质粒包含两个感兴趣的区域:T-DNA(转移DNA)区域,可插入宿主细胞基因组中;以及毒力区,有助于将T-DNA转移至宿主细胞。
通过将目的基因插入T-DNA区域,并插入抗生素抗性基因以实现含质粒生物的选择性生长,对该质粒进行改造。随后通过施加电脉冲以增加细胞通透性,将重组质粒导入细菌,从而促进质粒被细菌吸收。
含有重组质粒的Agrobacterium tumefaciens在添加抗生素的培养基中培养。
将番茄植株的子叶节等植物部分切下,并在含有细菌的培养基中进行培养。
茎节边缘受损的植物细胞会释放出吸引农杆菌的化合物。细菌感染植物后,会释放重组质粒,进而将外源基因转入植物细胞基因组中。
只有含有重组DNA和抗生素抗性基因的转化细胞才能在含抗生素的培养基中存活。
转化后的细胞现在形成愈伤组织,并发育成携带外源基因的新型转基因植株。
称为转基因的重组 DNA 技术通常用于添加外源基因或从生物体中去除有害基因。 这种基因改造生物被称为转基因生物。
第一个转基因植物是 1983 年培育的烟草植物,它对烟草花叶病毒表现出抗性。 从那时起,许多转基因植物被开发出来并商业化,以提高农作物的农业、观赏和园艺价值。 转基因植物还可用作生物反应…