植物转基因育种的成就和展望资料.ppt

提高光合作用的基因工程 Rubp羧化酶 C4途径（PEP羧化酶） 一、成就： （三）与优质有关基因的研究进展 1．耐贮藏性 2．改良稻米品质的基因工程 3．改进脂肪酸组成的基因工程 降低直链淀粉含量的基因工程 原理：直链淀粉占总淀粉的比重越高，稻米品质越差。在无法破坏直链淀粉合成酶基因的情况下，采用反义RNA技术，合成它的反义基因。 反义基因转录的RNA与原基因产生的RNA互补，结果两种RNA结合形成双链，植物本身的RNA因此而不能进入核糖体，不能翻译出正常的直链淀粉合成酶。在反义基因的表达充分时，直链淀粉合成酶完全不能形成，结果得到的是糯稻；在反义基因表达弱于正义基因时，直链淀粉含量可有不同程度的降低。理论上，一个高直链淀粉品种转基因后，可筛选出具有各种直链淀粉含量的稳定后代，从而达到改进稻米品质的目的。 改良淀粉品质的其它思路 淀粉合成酶基因 淀粉合成途径： 直链淀粉合成酶 直链淀粉 葡萄糖 焦磷酸葡萄糖 焦磷酸葡萄糖合成酶 Q酶 支链淀粉 其它酶的研究 改良脂肪酸组成的基因工程： 1. 增加饱和脂肪酸含量：（为了生产人造固体食用油脂） 抑制硬脂酰ACP脱饱和酶活性。 最好的方法是通过在 植物体内表达这个酶的反义基因，使硬脂酸含量提高。 2. 减少饱和脂肪酸含量：（为了降低人体胆固醇含量） 将硬脂酰CoA脱饱和酶基因转移 降低硬脂酸含量 大豆酯-ACP硫酯酶基因转移 降低饱和脂肪酸含量 控制果实成熟的基因工程 成熟机理：多聚半乳糖醛酸酶（PG）在成熟过程中大量生成。它具有降解细胞间果胶酶的作用，对果实软化有很大影响。而乙烯可能促进酶活性的增加。而1-氨基环丙烷-羧酸（ACC）是乙烯生物合成的直接前体。 控制果实成熟基因工程途径： （1）PG反义基因的应用：导入番茄后，PG基因的表达量只 有原来的10%。当用外源乙烯处理时果实才会成熟软化。 （2）ACC合成酶的反义基因的应用：正常情况下番茄授粉后 50天开始形成乙烯，并在随后的10天内成熟。转基因番 茄此时乙烯表达量却减少99.5%。 还有其它思路：乙烯形成酶（EFE）反义基因、ACC脱氨酶 基因等 一、成就： （四）植物生物反应器的研究进展 1．疫苗 2．营养成分 3．工业用途 植物医药基因工程： 1. 含义：把重组的编码医用活性多肽和疫苗基因导入植物，使植物能够生产这些活性多肽和疫苗。它是工厂化农业或分子农业的有诱惑力的组成部分。 2. 抗体基因工程：美国：单克隆抗体转基因烟草表达量达叶片蛋白质总量的1.3%。美预计，只要6000亩转基因烟草（占烟草总面积的1%）就可生产270kg抗体，足以提供给27万癌症患者1年治疗之用。 丙种球蛋白等 植物抗体——提供广谱抗性 2. 动物疫苗基因工程：食用疫苗； 结 束 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 第八节 植物转基因育种的成就和展望 一、成就： （一）与增强抗性有关的基因的研究进展 1．抗除草剂 2．抗病性 3、抗虫性 4、抗非生物逆境 原理： 草丁膦是铵盐草丁膦铵的简称，其活性成分为PPT（L—Phosphiothiothricin）（膦化麦黄酮）。其化学结构与谷氨酸类似，被植物吸收后能强烈抑制谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase; GS）的活性，从而阻断了谷氨酸与氨结合生成谷氨酰胺的生化反应，导致细胞内氨迅速积累，最后使整个植物体死亡。 而来自于潮湿霉菌（Streptemyces hygroscopicus，又称吸水链霉菌）的bar基因合成乙酰CoA转移酶，通过乙酰反应使乙酰CoA与草丁膦的流离氨基结合，从而起到解毒作用，达到抗草丁膦除草剂的目的。 Basta是一种广谱性除草剂（主要有效成分是草丁膦）。 1．抗除草剂 吸水链霉菌能产生膦丝菌素N－乙酰转移酶PAT（phosohinthricin acetyltransferase），使PPT的自由氨基乙酰化产生非活性化合物，使之不能抑制GS的活性，达到对PP