甘露糖阳性选择系统在水稻遗传转化中的应用研究进展.pdf

维普资讯 专论与综述 中圉稻米 2008年第4期 甘露糖阳性选择系统在水稻遗传转化中的应用研究进展 王彩芬 付永彩 (宁夏农林科学院农作物研究所，宁夏永宁750105； 中国农业大学植物遗传育种系农业部农作物基因组学与遗传改良重点 开放实验室，北京 100094；通讯作者，E—mail：fuyongcaicn@yahoo．gore-cn) 摘 要：甘露糖阳性选择系统是近几年应用较多的一种植物转基因安全筛选体系 ，该体系是以大肠杆菌 6一磷酸 甘露糖异构酶基因pmi为筛选标记基因，D一甘露糖为筛选剂进行筛选。本文简要综述了甘露糖阳性选择系统在水稻 转基因研究中的应用情况。 关键词：6～磷酸甘露糖异构酶基因；筛选标记基因；水稻遗传转化 水稻是世界重要的粮食作物，世界上有一半以上 酸甘露糖不断积累，伴随着 ATP和磷酸基的大量消 的人 口以稻米为主食 ，其安全性尤为重要 。自从 1988 耗，从而生长受到抑制_句。该选择体系中的未转化细胞 年以来，国内外已得到了许多水稻转基因植株 ，涉及到 尽管处于 “碳饥饿”状态 ，但不会立即死亡 ，而转化细胞 抗虫、抗病、抗除草剂 、抗旱 、耐盐 、改良品质等重要农 的生长和再生过程可以利用筛选剂甘露糖 ，因而被称 艺性状。目前在水稻遗传转化中广泛应用的标记基因 为正筛选，该体系也被称为阳性选择系统。 有抗抗生素和抗除草剂基因，但是这两类基因对生态 2 甘露糖筛选体系在水稻转基因研究中的 环境和人类健康潜在的安全性问题越来越引起全世界 应用 的关注，制约着转基因水稻的商业化生产。因此，开发 利用安全的筛选体系对水稻遗传转化具有非常重要的 在水稻遗传转化方面，国外学者PaolaLucca等阁 现实意义。 对甘露糖筛选体系进行了研究，他们采取的筛选方式 目前出现了一些无选择标记基因的植物转化系统 为筛选 3轮 (2周／轮)，3轮蔗糖和甘露糖浓度配 比分 和生物安全标记基因的选择系统。利用生物安全标记 另0为3％、1．5％、0．5％和 3％、3％、5％，经Southernblot、 基因是解决选择标记基因的生物安全性 问题的 条简 Northernblot和绿酚红染色分析，证明pmi基因已转入 单而有效的途径 ，甘露糖阳性选择系统是其中之一 。目 粳稻品种台北 309中，T代大部分株系按 3：1的分离 前 ，甘露糖筛选体系已成功用于甜菜lll、拟南芥闭、玉米 方式遗传 ，而且转化效率高达41％，高于潮霉素筛选 ， 嘲 、 小麦问等植物转化研究。在水稻遗传转化方面，国外 因此 ，他们认为甘露糖筛选体系用于水稻遗传转化是 学者 Lucca等[53对甘露糖筛选体系进行了研究，本文将 非常有效的。 对甘露糖筛选体系在水稻转基因研究中的应用进行综 TranTiCueHoa等啊将甘露糖筛选体系用于改 良 沭 稻米维生素A(B一胡萝 卜素)含量的研究，他们将水仙 花的八氢番茄红素合酶基因(psy)和细菌的胡萝 卜素 l 甘露糖筛选体系的作用机理 脱氢酶基因(crtI)转入粳稻品种台北309及籼稻品种 甘露糖筛选体系是以大肠杆菌磷酸甘露糖异构酶 IR24和MTL250中，rr’代粳稻(1．2ug／g干基)的胡萝 卜 基因pmi为筛选标记基 因，D一甘露糖为筛选剂进行筛