《植物基因工程》ppt課件(文件)
【正文】 成功的基因轉(zhuǎn)化首先依賴于良好的植物受體系統(tǒng)的建立。 ? 農(nóng)桿菌的敏感性試驗等 選擇侵染敏感的農(nóng)桿菌種類。 ? 白化苗：與溫度有關(guān)。 植物病毒的種類 （ 1）單一基因組病毒：如馬鈴薯 Y病毒、 TMV （ 2）多分體基因組病毒：指病毒基因組分裝在多種病毒外殼中，形成幾個顆粒，如黃瓜花葉病毒組()，苜蓿花葉病毒組 (AMV13)， 麥花葉病毒組。 病毒載體和質(zhì)粒載體的比較 Ti質(zhì)粒 病毒載體 導(dǎo)入寄主 轉(zhuǎn)移過程復(fù)雜 簡單 整合染色體 整合 不整合，防止無限代擴(kuò)散 拷貝數(shù) 少 多 方便 不方便，需要器官組織轉(zhuǎn)化 只要侵染即可 寄主 限制 范圍廣 。 （ 2）病毒載體導(dǎo)入不擾亂寄主正常生理功能，還可使植物細(xì)胞中復(fù)制增殖。 （ 2） Vir區(qū)基因活化誘導(dǎo)物的使用。原因：分化差，激素水平高，濕度大，溫度高。 植物基因轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)的條件 植物基因轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)的類型 植物基因轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)的建立程序 植物基因轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)建立中遇到的問題 植物基因轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)的條件 （ 1） 高效穩(wěn)定的再生能力 營養(yǎng)生長中心（分生組織）、薄壁細(xì)胞 （ 2）較高的遺傳穩(wěn)定性 （ 3）具有穩(wěn)定的外植體來源 無菌實生苗、快繁試管苗 （ 4）對選擇性抗生素敏感 （ 5）對農(nóng)桿菌侵染有敏感性 （ 6）具有經(jīng)濟(jì)價值或具有潛在的生產(chǎn)應(yīng)用價值和理論研究意義。 （ 2）載體盒可以在大腸桿菌和農(nóng)桿菌中保持，也易于插入到各類質(zhì)粒載體、轉(zhuǎn)座子或噬菌體中。 雙元載體 （ 1）雙元載體，也稱反式載體，是指由兩個分別含 TDNA和 Vir相容性 Ti質(zhì)粒構(gòu)成的雙質(zhì)粒系統(tǒng)。根據(jù)它的結(jié)構(gòu)特點又可分為兩種轉(zhuǎn)化載體，即一元載體系統(tǒng)和雙元載體系統(tǒng) 植物基因工程載體種類 卸甲載體 卸甲載體：切除 TDNA上的 onc基因（致瘤基因），即 “ 解除 ” 其 “ 武裝 ” 的 Ti載體，在這種載體中，已缺失的 TDNA部分被 pBR322取代。 植物基因工程載體種類 （ 3） 中間表達(dá)載體 ：中間表達(dá)載體是含有植物特異啟動子的中間載體，其功能是作為構(gòu)建轉(zhuǎn)化載體的質(zhì)粒。如pTiT37， Ti表示根癌農(nóng)桿菌， T37表示質(zhì)粒編號或分類。 單鏈 TDNA靠近缺口，由于兩鏈存在短的 DNA 互補(bǔ)順序，于是退火形成異質(zhì)雙鏈。 S：載體蛋白，起運載 T復(fù)合體穿過通道的作用，這類蛋白可能與所有的膜成分（內(nèi)膜及周質(zhì)）有關(guān)。 VirB11可能是這種 “ A”類蛋白。 農(nóng)桿菌 Ti質(zhì)?；蜣D(zhuǎn)化機(jī)理 （ 4） T鏈復(fù)合物通過細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運 穿膜通常需要在蛋白質(zhì) N－未端有一信號肽，信號肽可幫助跨越細(xì)菌內(nèi)膜（ IM）完成后特異肽酶切除信號肽，轉(zhuǎn)運停止。TDNA 首先在細(xì)菌中被加工、剪切、復(fù)制，然后轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞，并非整個 Ti質(zhì)粒都進(jìn)入植物細(xì)胞。 章魚堿型（ ocs） Ti 質(zhì)粒具有 8個 Vir 操縱子：VirA， VirB， irC， VirD， VirE， VirF， VirG， Vir H 胭脂堿型（ Nop）有 7個 Vir 操縱子： VirA， VirB， VirC， VirD， VirE， VirG， Tzs 農(nóng)桿菌 Ti質(zhì)?；蜣D(zhuǎn)化機(jī)理 VirA和 VirG被結(jié)構(gòu)性表達(dá) （ 1） VirA 基因產(chǎn)物 VirA蛋白，是細(xì)菌細(xì)胞膜上的疏水蛋白，是植物酚類物質(zhì)如乙酰丁香酮的受體。 胭脂堿型有 7個操縱子。 結(jié)論： TDNA的基因序列只能被真核生物識別，不能被原核生物識別。 （ 2）冠癭堿合成酶及其分解基因：使植物細(xì)胞合成某種冠癭氨基酸的基因。 章魚堿型的 TDNA區(qū)分為兩部分，左區(qū)（ TLDNA）為 13kb的單拷貝序列，是誘發(fā)和維持腫瘤所必需的。冠癭堿能激活 t r a 基因，誘導(dǎo) Ti 質(zhì)粒轉(zhuǎn)移，因此稱之為接合轉(zhuǎn)移編碼區(qū)。該 DNA 片段上的基因與腫瘤的形成有關(guān)。 Ti質(zhì)粒 （ 3） Con區(qū)（ regions encoding conjugations）： 該區(qū)段上存在著與細(xì)菌間接合轉(zhuǎn)移相關(guān)基因（ tra），調(diào)控 Ti質(zhì)粒在農(nóng)桿菌之間的轉(zhuǎn)移。 Fi gu r e 5 5 M ap of t h e T i p l as m i d s h ow i n g t h e l oc at i on ofs om e ge n e s i m p or t an t f or c r o w n gal l i n d u c t i on 圖 5 6 章魚堿型 p T i A c h 5 和胭脂堿型 p T i C 58 T i 質(zhì)粒的基因圖 （引自 J
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