生物技术在花卉中的应用二）课件.ppt

生物技术在花卉中的应用（二）——基因工程技术在花卉中的应用 授课老师：韦鹏霄 联系电话E-mail: weipengxiao@163.com 基因工程技术在花卉中的应用 基因工程技术在花卉中的应用 植物基因工程技术指克隆一些特有性状的基因，并通过生物、物理和化学等方法，导人到受体植物细胞，通过组织培养育出转基因植物的生物技术。 近年来，基因工程技术为花卉植物性状改良提供了全新的思路，成为最有前途的花卉育种新技术。 基因工程技术在花卉中的应用 与传统育种手段相比，基因工程育种具有独特的优势：可以定向修饰花卉的某个或某些性状而保留其它原 有性状；通过引入外来基因可以扩大基因库。所以，通过基因工程完全有可能培育出一些新奇、独特及具有各种目标性状的品种，大大缩短育种周期，提高育种效率。 基因工程技术在花卉中的应用 自上世纪8O年代初美国首次通过基因工程手段培育出抗卡那霉素的烟草植株以来，随着基因分离，基因载体构建，植物遗传化系统的完善和外源基因在植物细胞中表达等方面研究的深入，许多农作物的转基因研究有了重大突破，获得了一系列品质优良、抗除草剂、抗病虫的转基因植株，花卉植物基因工程也随着速度发展。 基因工程技术在花卉中的应用 与粮食、蔬菜、饲料等作物相比，由于花卉植物仅供观赏并非食用，就其安全性而言，转基因花卉植物更容易被批准，推进到分子育种时代，使花卉植物色、香、形、味以及延缓花卉衰老的基因工程操作成为可能并已取得了很多进展。 基因工程技术在花卉中的应用 基因工程育种技术与传统的品种改良不同，它能够使基因重组从而使植物具有自然植物所没有的全新特性，按照人们的意愿培育大自然所没有的生物。对于迄今迟迟不得进展的品种改良，能够在极短期间内加以完成。由于基因的鉴定、分离及转化技术的巨大进展，特别是近年发展起来的反义RNA 技术可以特异地关闭某一基因，使得基因工程成为最具吸引力的花卉育种新技术。 基因工程技术在花卉中的应用 基因工程已广泛应用于月季、香石竹、菊花、郁金香、百合、扶郎花、火鹤花、金鱼草、石斛、草原龙胆、唐菖蒲和满天星等几乎各种重要花卉。基因控制的性状包括花色、花形、抗逆性、抗衰老和开花期等。 基因工程技术在花卉中的应用 基因工程在花卉植物育种中的应用重点集中在花色、株型、抗性、花期等方面的改良上。 Meyer等(1987)首次将源自玉米的编码 DQR的A J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。 基因工程技术在花卉中的应用 美国加州奥克兰 DNA植物技术公司研究人员 Courtney—Gutterson等(1994)用 T—DNA作为载体将苯基苯乙烯酮合成酶(CHS)以有义和反义方向导人开粉红色花的菊花品种 ‘Moneymaker’中。获得了 133株有义植株和83株反义植株，其中各有 3株开白花和浅粉色花，而剩余植株仍开粉红色花。在开白色和浅粉色花的植株 中由于 cDNA与 mRNA结合，而使 CHS活性降低，导致苯基苯乙烯酮前体物质咖啡酸含量提高。白花植株通过无性繁殖仍能稳定地遗传，但后代开白花的植株中有一些花为粉红色，这可能是反义 RAN未能完全抑制 CHS 基因表达的缘故。 基因工程技术在花卉中的应用 Aida等(2OOO)用反义抑制法将CHS或 DFR 基 因导人 蓝猪 耳 (Torenia ybrid)， 结果反义方向导人的转化株花色均一变亮，而正义方向导人的转化株花色不均一变亮。 基因工程技术在花卉中的应用 转基因花卉，就是利用分子生物学技术，将在花卉中某些基因转移到其他花卉植物中去，改变原有生物的遗传物质，使其在花色、花型、抗逆性等方面有所改变，提高其观赏价值和产量，或改变其生长习性。花卉转基因技术，比常规育种具有更多的优越性。 基因工程技术在花卉中的应用 转基因植物中的外源基因可以来自其他较远的植物，甚至来自其他关系很远的生物基因，这为新品种的培育创造了更多更好更快的成功机会。转基因技术在花卉产业中的应用可概括如下 ： 基因工程技术在花卉中的应用 （一）利用基因工程改变花色 （二）利用基因工程改变花形 （三）利用基因工程改变株形 （四）利用基因工程改变花期 （五） 利用基因工程增强抗逆性 （六） 利用基因工程延长保鲜期 （七）利用基因工程改良花卉香味 （八）花卉基因工程其他方面的研究与应用 基因工程技术在花卉中的应用 （一）利用基因工程改变花色 植物的花色是最重要的观赏性状之一，也是很多花卉育种的首要目标。许多名贵的花卉往往颜色单一或缺少某一种颜色，在众多的观赏植物中，蓝色花普遍偏少，尤其是常用切花的石竹