第11章 生物技术在林木育种的应用.ppt

* 林木育种学 4、基因工程育种-重组转化体的筛选（筛） 在含有选择压力的培养基上诱导细胞分化， 形成转化芽（脱菌培养） 生根，形成转化植株 遗传转化处理之后，只有少数细胞被转化，需将转化细胞与未转化细胞区分开来，并淘汰未转化细胞。用于选择的标记基因主要有： 选择基因 抗生素抗性基因 抗除草剂基因 报告基因 * (1)PCR检测法  根据DNA分子量的大小，以凝胶电泳检测重组体。 林木育种学 4、基因工程育种-重组转化体的鉴定（鉴） * (2) 分子杂交法，例如Southern杂交、Norhern杂交和Western杂交等 。 林木育种学 4、基因工程育种-重组转化体的鉴定（鉴） Southern杂交分析：　　由英国Southern (1975)发明，将琼脂糖中的DNA转移到尼龙膜 进行DNA分子杂交分析的方法。　　 * * 5、基因工程在林木育种中的应用 开发转基因树的目标 在建立培育转基因作物的技术基础上又向培育转基因树方面发展，目标有：(1)加快树木的生长和早成材；(2)提高树木或果树果品的质量，(3)早收优质高产木材，以服务于木材工业和造纸工业等(4)提高抗性。 美国密歇根理工大学的一研究小组为减轻造纸工业纸浆中的木质素，已育成一种转基因树(杨)，所含木质素比普通树木减少45%。这不仅适用于杨树，也适用于其他树木如松树等。 林木育种学 * 1986年Parson等首次证实杨树可以进行遗传转化和外源基因能在树木细胞中表达。目前已有杨树、恺木、核桃、刺槐、麻栋、按树、火炬松、花旗松、欧洲赤松、白云杉、挪威云杉等10科22属35种进行遗传转化研究，获得转目的基因植株有杨树、松树、柳树、核桃等，个别已进人商业化阶段。 林木育种学 5、基因工程在林木育种中的应用 1．抗虫基因工程 2．抗病基因工程 3．抗旱和耐盐碱基因工程 4．抗寒基因工程 5．与材性改良有关的基因工程 6．与开花发育、生根等有关的基因工程 7. 抗环境污染基因工程 * 6、转基因林木的转运释放和使用状况 由于树木生长周期很长，转基因植株的试验林几乎都采用无性繁殖方式如扦插或组培苗等造林。因此运输的改性活体是枝条或苗木，非常有利于监督和检查，运输非常安全。 国内所进行的抗虫杨树田间试验是在林场附近，无性繁殖与造林处于同一地点，减少了许多运输环节，防止了在自然界中的流失。国外对林木改性活体要求封闭运输，防止植物材料的散失。 经常操作的材料要放在较安全的地点，如储藏库、实验室、培养箱，避免与外界环境的直接接触。 另外，对转基因材料要做详细的记录与跟踪。 林木育种学 * 国内进行的抗虫欧洲黑杨试验地点处于半荒漠地带，以灌溉为主。周围也是人工林作为隔离带，没有天然杨树群体。 杨树开花需要5～8年生长时间，不同树种花期不同、亲和力不同，因此不易产生杂交种，且在那种条件下，杨树杂交种子不易萌动。因此，在此地点释放是相当安全的。 目前转基因试验林尚处于幼林阶段，欧洲黑杨转基因个体为雌株，不可能产生花粉污染的问题。 林木育种学 6、转基因林木的转运释放和使用状况 * 植物生物技术使人类对植物遗传和变异的研究及利用达到新的水平,但在保证生物技术迅速发展的因素中极其重要的工作是必须保存各种遗传资源。另外,生物技术还不能对树木的许多目标基因实现随意的操作和组合。常规育种是当前提供优良林木繁殖材料的重要来源。随着分子生物学研究的进展,在利用现代生物技术提高育种效率,缩短育种周期,创造优质、适应性广、抗逆性强的林木品种方面已取得一定的成绩。但还有许多问题和技术需要进一步研究和完善,现代生物技术与常规育种结合才能有效地达到实用的目的。 林木育种学 二、生物技术在林木遗传育种中的应用 * 林木育种学 第一章 引种 遗传标记概念？ 图片？ ACO乌头酸酶水合酶、ACP酸性磷酸酶、AAT天冬氨酸转氨酶 现已形成了许多分子标记系统，常用的分子标记技术有RFLP,RAPD,AFLP,SSR等4种。已被广泛应用到遗传多样性分析、遗传作图及基因标记等多方面。 SNP 与第1 代的RFLP 及第2 代的SSR 标记的不同有2 个方面:其一,SNP 不再以DNA 片段的长度变化作为检测手段,而直接以序列变异作为标记;其二,SNP 标记分析完全 摒弃了经典的凝胶电泳,代之以必威体育精装版的DNA 芯片技术。 遗传连锁图谱构建的前提是染色体的交换和重组。在细胞减数分裂时，非同源染色体上的基因相互独立、自由组合。同源染色体上的连锁基因产生交换与重组，交换的频率随基因间距离的增加而增大，因此可用重组率来揭示基因间的遗传图距，图距单位用厘摩( centiMorgan,cm）表示，1 cm的大小大致符合1