黄瓜转基因技术研究进展.docVIP

黄瓜转基因技术研究进展 　　随着人类活动的频繁，生物生存环境发生了巨大的变化，随之而来的是生物资源多样性遭到破坏，濒临灭绝的动植物越来越多。作物改良品种的快速推广，使得一些珍贵的地方品种资源消失，导致可能存在的抗性材料也随之消失。 　　病、虫、草害等给农业生产造成了巨大的损失，也是农产品品质和产量提高的重要制约因素。化学农药的过量使用使“3R’(Residue，Resistance，Resurgence)问题突出，并加快了病原菌生理小种的分化，亦导致作物的抗性严重下降，产品的产量和质量也急剧下降。 　　黄瓜是葫芦科黄瓜属的蔬菜作物，原产于热带和亚热带区域，是一种重要喜温类蔬菜，在全世界内栽培的面积较大。生长适宜温度为25 32℃，低温界限为10～12℃，10℃以下生长停止，5℃有受害的危险，经过低温锻炼的幼苗能忍受短时间1－2℃的低温。由于种属内没有抗寒的资源材料，显著提高黄瓜的抗寒性就不能通过有性杂交转育。随着生物技术的发展及其在农业领域的广泛应用，基因克隆转化技术的广泛成熟，使基因在一定程度上可以在植物、动物上互相转移，人类可以按此改良作物品种。因而利用基因工程手段导人其他物种的抗寒相关基因，从而来打破植物遗传群体中抗寒种质资源缺乏的限制，为黄瓜抗寒育种提供新的种质资源。冷诱导启动子RD29A受干旱和低温诱导而产生表达活性；cor15a基因在拟南芥菜抗寒中起重要的作用，CBF3冷调控转录因子基因能促进大量冷诱导基因在在常温下的表达，可以获得新品种。 　　 　　一、黄瓜再生体系的研究 　　 　　高效、稳定的再生体系是农杆菌介导的遗传转化的基础。一般认为葫芦科植物组织培养难度较大，黄瓜组织培养开始得比较早，但高频再生体系并不成熟；一些报道虽然有较高的再生频率，但因试材或其他原因重复性差。一个适合转化的再生体系应具有外植体来源充足、再生苗遗传稳定、再生能力强、易被农杆菌感染、具有适中的抗生素敏感性等特点。在黄瓜的再生研究中，研究者们对基因型、激素组合、外植体类型、苗龄等因素做了大量研究。 　　1，黄瓜的基因型 　　Todd等测试了85个基因型的子叶外植体在MS附加1.0mg／LBA+1.0mg／LNAA培养基上的不定芽发生情况，仅有28个基因型的子叶有不定芽发生，最高的不定芽发生率为83％。张承妹等用6份黄瓜材料做实验，基因型之间的差异较大。赵秀娟等用10种黄瓜材料为研究对象，以无菌苗的不同外植体做研究，发现基因型间的再生能力差别较大，低的只有10％的不定芽再生率，高的可达80％。赵汉等对10个黄瓜基因型再生情况进行了再生实验，最高达到83％，低的只有10％，基因型间有极显著的差异。杜胜利等用12个黄瓜材料做研究也发现基因型间差异显著，最高的芽再生率可达73％，最低的芽诱导率只有23％。 　　2，激素组合 　　外源激素对黄瓜不定芽的诱导和生长起着重要的作用。基因型不同，对激素种类和相互组合的浓度的要求也不尽相同。从以前的报道看，黄瓜的组织培养中常用的激素是BA和NAA。张承妹等认为NAA诱导的愈伤组织比2，4-D诱导的易于分化，认为添加适量的GA3有利于芽的分化，在MS附加BA2.0mg／L+NAA 0.3 mg／L+GA3 0.25 mg／L的培养基中芽分化率可达64％。梅茜等认为BA与ABA组合使用可以明显提高黄瓜不定芽诱导率。赵隽利用TDZ(Thidiazuron)从子叶节上诱导出再生芽，认为它的效果优于BA，这是TDZ在黄瓜应用上的首次报道。 　　3，外植体类型与苗龄 　　组织培养中外植体类型对芽的再生影响很大，在黄瓜组织培养中被选用的外植体类型很多。见诸报道的有子叶、下胚轴、原生质体、真叶、花药、未受精的子房等。赵秀娟等，Trulson等，Ziv和Gadasi认为子叶作外植体不定芽的再生率高。董灵迪用子叶和真叶在相同的培养基上培养，子叶未见分化，真叶不定芽再生率可达64％，认为利用真叶做外植体是提高不定芽再生的有效途径。何晓明等分别用子叶和下胚轴培养，芽的分化能力差别很大，认为外植体对芽的再生影响很大。杜胜利等用真叶、子叶、下胚轴为外植体，在研究中发现黄瓜3-4 d苗龄的子叶不定芽分化率高，随着天数的增加芽分化率下降，下胚轴的芽再生能力明显偏低，在幼嫩的真叶上未见芽分化。候爱菊等认为子叶节是再生的最佳外植体，‘长春密刺’黄瓜8 d苗龄的子叶节的再生率高达93.2％，赵隽的研究也证实了这个结论。梅茜等认为用去种皮2d苗龄的子叶做外植体，再生芽的分化率高达51％以上，随着苗龄的增加芽再生率逐渐下降。用花药培养的有Lazane和Sasser，均得到单倍体植株。Gemes-Juhasz等用未受精的子房诱导得到了单倍体植株。 　　吕德扬，张兴国，Jia等，Colijn―Hooymans等，郭德章等用