转基因油菜

转基因油菜

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介绍

据报道,1998年全球转基因油菜种植面积为240x104 hm2占全球油菜种植面积的9%,1999年增至280x104hm2,占全球油菜总面积的11%,2000年全球转基因作物面积为4 420x104 hm2,占全球作物种植面积的16%(官春云,2002)。多年来,许多育种工作者试图采用传统的育种手段来获得油菜良种,但进展十分缓慢。随着基因工程技术的发展,人们愈来愈倾向于通过基因工程的手段改良油菜的产量、品质及抗逆性。因此,建立良好的油菜转化体系至关重要。

方法

在植物基因工程研究中,关键步骤之一是通过特定的方法将外源基因导入受体植物细胞内,使之发生定向的、永久性的遗传变异,即所谓的植物遗传转化。为了方便有效地将外源基因导入植物体内,人们不断地探索、发展新的植物遗传转化方法。目前应用到油菜转基因中的遗传转化方法主要有农杆菌介导转化法和外源基因直接导入法。
2.1农杆菌介导转化法
2.2外源基因直接导入法
2.2.1电激法
2.2.2显微注射法
2.2.3基因枪法
2.2.4真空渗入遗传转化法
2.2.5激光微束穿刺法
2.2.6PEG法
2.2.7花粉介导法

问题与展望

自1985年Ooms等利用农杆菌介导法获得第一株转基因油菜以来,转基因油菜的研制在近十多年来发展迅速,一系列抗病、虫、除草剂及高产优质的转基因油菜相继问世,抗虫和抗除草剂转基因品种已进入商业化生产。因此,对现有的外源基因转化方法作一些改进或建立新的基因转化方法,提高转化率,建立高效的基因转化系统仍然是有待解决的问题。
目前虽然已获得了许多转基因油菜植株,但大部分都是经过了大量的重复实验后仅得到的几个转化体克隆。一些转化受体如小孢子、叶绿体等的转化率一般在1%以下。另外一些转化方法如基因枪法、激光微束穿刺法、真空渗入法等,其转化率也很低,均达不到直接为生产服务的要求。因此,对现有的外源基因转化方法作一些改进或建立新的基因转化方法,提高转化率,建立高效的基因转化系统仍然是有待解决的问题。
在油菜的遗传转化中,外源基因的插入整合基本上是随机的,其表达水平、表达的部位及时问也大多不受控制,因此对外源基因的表达调控基本上处于失控状态。另外,还有由于外源基因的随机插入及拷贝数高而引起转基因沉默现象。解决这些问题就需要深入研究植物的生长发育机理、采用特定的启动子、使用植物偏好密码子、研究及应用定点插入技术等方法。
利用基因工程方法获得的油菜转基因植株只是一种人工种质新材料,要使其成为生产上可以应用的新品种就必须经过常规育种程序的考验。转基因植株须经大田试验将外源基因持续遗传给后代,建立遗传稳定的品系,才可能最终取得经济效益和社会效益。而在现在的油菜转基因研究中,许多转基因植株未能保存,或不能通过种子将外源基因的性状遗传给子代,而且采用的大部分基因为报告基因,没有生产应用价值。

安全性问题

随着基因工程研究的进展,许多转基因农作物也进入了实用化、商品化阶段,而其安全性问题,也引起了广泛的争论,并且受到了各国政府的高度重视,转基因油菜也不例外地存在安全性问题。转基因油菜中的外源基因可来自植物、动物或微生物,一些基因虽已经过严格的安全性试验后才被允许进入商业化生产,但人们对转基因油菜仍然心存疑虑。但勿容质疑转基因油菜是油菜科学研究和生产的一场革命。现存的问题将是推动转基因油菜研究走向更加成熟、完善的动力,而不是阻力。

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