第二章目的基因(三)ppt.ppt

（2）胚胎发生后期富集蛋白基因 3.2.2保护生物大分子及膜结构的蛋白质基因 胚胎发生后期富集蛋白（late embryo genesis abundant protein，LEA）：出现在胚发后期，随种子脱水成熟其含量增加，具有高度的亲水性，是植物能够在水分亏缺时，保持膜系统及生物大分子免受破坏。 干旱、高盐或低温胁迫下，lea基因在各种植物的营养器官也被诱导。将大麦的LEA蛋白基因导入水稻获得的转基因植物抗旱性和抗盐性明显提高。 本节知识要点 几丁质酶抑菌机理 植物抗毒素概念 SAR概念 植物抗真菌病害基因的种类、作用机理 细菌自身抗性基因作用机理 溶菌酶作用机理 胁迫概念 耐除草剂基因工程原理 耐除草剂基因种类 抗冻蛋白 胚胎发育后期富集蛋白 植物病原真菌的细胞壁主要成分之一是几丁质，而几丁质酶是一种水解酶，通过破坏菌丝尖端新合成的几丁质而抑制病原菌的生长。植物中还未发现该几丁质酶的底物。几丁质酶属于PR蛋白，在植物中含量低，受病原菌诱导，没有病原特异性，是由宿主的反应类型决定的，在进化上相对保守。 * 预防性抗菌物质（木质素） 诱导性抗病物质（植保素） 防御屏障：细胞壁酚类物质 * SA介导植物抗病反应要求有效的SA信号感知和信号转导机制或途径。 * 1845-1860年马铃薯晚疫病导致爱尔兰饥荒，造成100万人饥饿，100万人移民。1970年玉米大斑病使美国玉米减产15%，再次引起全球惊慌。 * 菌体本身存在抗菜豆毒素的OCTase，编码该酶的基因导入烟草后，获得的烟草转基因植株在接种菜豆毒素后不表现系统病症。 * 茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)曾用名Pseudomonas solanacearum,属于革兰氏阴性β蛋白类细菌[1]。雷尔氏菌引起的植物细菌性青枯病害(Bacterial wilt),简称青枯病,是一种世界范围的细菌性土传病害。该菌寄主广泛,能够侵染热带和温带地区多达450种以上的植物种类,严重影响了很多重要经济作物,比如番茄、马铃薯、香蕉等的产量[2]。 * * 可作为一种具有杀菌作用的天然抗感染物质。有抗菌、抗病毒、止血、消肿止痛及加快组织恢复功能等作用。临床用于慢性鼻炎、急慢性咽喉炎、口腔溃疡、水痘、带状疱疹和扁平疣等。也可与抗菌药物合用治疗各种细菌和病毒感染。将鸡的溶菌酶基因导入烟草，对于防治软腐病无效，但将T4噬菌体的溶菌酶基因转入烟草后，对软腐病的防治效果达65%。 除草剂的年产量和年销售量跃居农药之首。在转基因作物中，发展最快的是耐除草剂作物。其次是抗虫转基因作物，另有8％是既表达耐除草剂性状又表达抗虫性状的基因堆积作物。2001年在全球转基因作物总的种植面积中，耐除草剂作物占77％，2004年美国大豆种植面积的85％为耐除草剂大豆，棉花种植面积的60％是耐除草剂棉花。 20世纪中叶，随着2,4-D 等选择性植物生长素类除草剂的出现，合成除草剂在农业上的使用日趋成熟，人们努力开发能杀死大多数或全部杂草而对作物没有伤害的除草剂。在20世纪后半叶，具有各种作用方式的选择性除草剂进入市场，它们既要有较好的除草效果和较广的杀草谱，又要考虑作物所能承受的药害。同时也开发了一些杰出的非选择性除草剂(如百草枯、草铵膦和草甘膦等)，它们可用于无作物生长的时间或地点，以避免与作物接触产生药害。在杂草开始对除草剂产生抗性之后不久，科学家们开始考虑改变作物，使它们能够耐除草剂，并相继开发了一系列耐除草剂作物( 20世纪中叶，随着2,4-D 等选择性植物生长素类除草剂的出现，合成除草剂在农业上的使用日趋成熟。 * 从1995年转基因耐溴苯腈棉花和耐草铵膦油菜问世到现在的10年中，转基因耐除草剂作物的种植已经使全球许多地方的杂草治理发生了实质性、革命性的变化，尤其是1996年耐草甘膦大豆以及其他耐草甘膦作物相继大面积推广以来，已经在耐除草剂作物市场，尤其是大豆、棉花和油菜市场占据了主导地位。在北美，农民对于耐草甘膦作物的接受程度之高，使其他除草剂市场大为萎缩，这已导致对开发新除草剂的投入减少，并有可能对未来的杂草治理带来麻烦。耐草甘膦作物的巨大成功，显然已经阻碍了可与选择性除草剂同时使用的其他耐除草剂作物的发展，而耐草甘膦杂草的发展以及天然抗性杂草品种进入耐草甘膦作物区，又将增加其他除草剂的使用量。由此看来，耐除草剂作物的前景将受许多因素影响，包括技术因素、民众的接受程度以及杂草抗性的发展。最近获准进入田间试验的新的耐除草剂作物不多，并作出了不种植耐草甘膦甜菜和小麦的决定。可见在未来10年中，耐除草剂作物的发展恐怕不会像过去10年那么激动人心。 * 使EPSPS过量表达：含有aroA基因（编码EPSPS）的E.coli细胞对草甘膦具有抗