【正文】
nberg等人首先用基因槍轉(zhuǎn)化法得到黑麥草轉(zhuǎn)基因植株[43]。利用目前的原始技術(shù),對大量細胞進行修飾的結(jié)果及其限制性因素表明:以碳化硅為介質(zhì)的轉(zhuǎn)移方法或許不如微粒子轟炸轉(zhuǎn)移技術(shù)理想和廉價。同時,令人可喜的是, IANG等首次利用農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化方法感染日本結(jié)縷草愈傷組織,獲得轉(zhuǎn)基因植物,愈傷組織Gus顯色可達到60%。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,必將有越來越多的轉(zhuǎn)基因草類問世,給我們的經(jīng)濟建設和人類生活帶來極大的益處。雖然在近期的育種工作中,很多牧草和草坪草植物得以改良,然而在改良特異品質(zhì)方面的進展卻十分緩慢。農(nóng)桿菌介導的遺傳轉(zhuǎn)化主要的兩個關鍵影響因素:轉(zhuǎn)化受體(愈傷組織)與農(nóng)桿菌的互作狀態(tài)。(碳硅纖維漩渦介導法)質(zhì)體DNA能通過碳化硅介質(zhì)傳遞到完整的懸浮培養(yǎng)細胞上,懸浮培養(yǎng)細胞與DNA和針狀的碳硅纖維混合在一起,使碳硅纖維和懸浮細胞發(fā)生碰撞,并導致細胞的滲漏、DNA的吸收和植物細胞穩(wěn)定轉(zhuǎn)移[45]。 微粒子轟炸(基因槍轉(zhuǎn)化) 所謂基因槍轉(zhuǎn)化就是通過高速飛行的金屬顆粒將包被其外的目的基因直接導入到受體細胞內(nèi),對抗生素(潮霉素)和遺傳因子產(chǎn)生抗性的基因被選做選擇標記,并由此產(chǎn)生了嚴密的選擇系統(tǒng),從而實現(xiàn)基因轉(zhuǎn)化的方法。3. 遺傳轉(zhuǎn)化的常用途徑:有4種轉(zhuǎn)基因方法用于遺傳轉(zhuǎn)化:原生質(zhì)體DNA吸收(DNA uptake by protoplast)、微粒子轟炸 (particle bombardment,Biolistic)、碳化硅介導的DNA發(fā)送(silicon carbide fibermediated DNA delivery)和農(nóng)桿菌介導的轉(zhuǎn)化(Agrobacterlum—mediated transformation)。培養(yǎng)基除了提供必需的營養(yǎng)元素外,生長調(diào)節(jié)劑、滲透壓和培養(yǎng)基對細胞數(shù)的比率以及其他環(huán)境因素均影響原生質(zhì)體的植板率(plating efficiency)和再生[6]。以上結(jié)果表明,禾本科草不同于禾谷類作物,碳水化合物添加物以蔗糖為主,同時,高濃度的蔗糖有利于提高再生頻率和促進胚性愈傷組織的發(fā)生。因此,正確合理的使用這些氨基酸添加物還需進一步研究。王鋮等的試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)2,4D是影響高羊茅種子愈傷組織誘導的關鍵因素,而高羊茅種子愈傷組織的誘導只有在適宜的激素和環(huán)境條件的共同作用下,才能具有較高的誘導率和較好的形態(tài)結(jié)構(gòu)[18]。但這些外植體(幼胚、幼穗、花藥、原生質(zhì)體、懸浮細胞等)或取材困難,或受季節(jié)限制不能周年供應。Dale對一年生黑麥草未成熟胚建立植物再生的方法可謂是禾本科草較為早期的研究[6]。 breeding傳統(tǒng)的牧草及草坪草育種基于使用自然變異,如介于生態(tài)型之間或之內(nèi),或通過有性生殖獲得天然變異,但這些傳統(tǒng)育種方法的局限性也日益明顯[1] 。本文對目前遺傳轉(zhuǎn)化中幾種較為常見的方法作了較為詳細的闡述,并對其發(fā)展趨勢提出了一些看法,同時,也提出了轉(zhuǎn)基因植物的生物安全問題。1. 組織培養(yǎng)及植株再生體系的建立眾所周知,植物組織培養(yǎng)階段是目前大多數(shù)轉(zhuǎn)基因方法所必需的,一個良好的再生體系可以極大地縮短轉(zhuǎn)基因育種年限,提高育種的成功率。余桂紅等的研究表明,高羊茅莖段和花序出愈率和愈傷組織分化率較低,幼穗和未成熟胚出愈率和愈傷組織的分化率較高,但取材受到時空的限制,而成熟種子可以作為誘導愈傷組織的理想材料[11]。L1以下, mg而吳關庭等的試驗表明,酪蛋白水解物、脯氨酸和肌醇等有機物可促進未成熟胚的愈傷組織誘導,但對成熟種子愈傷組織誘導及這兩種外植體來源的愈傷組織的再生沒有作用或產(chǎn)生不利影響[22]。在國內(nèi),張萬軍等(2003)在試驗中發(fā)現(xiàn),蔗糖在黑麥草的分化中起著重要的調(diào)節(jié)作用,低于3%的蔗糖不利于黑麥草的分化[27]。然后,利用水解細胞壁的水解酶類,可以除去懸浮細胞的細胞壁,獲得原生質(zhì)體。Takamizo等(1990)改進了原生質(zhì)體的培養(yǎng)系統(tǒng),%提高到了4070%[33]。INOKUMA(1998)等利用原生質(zhì)體吸收法將潮霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶(hpt)基因?qū)巳毡窘Y(jié)縷草并獲得轉(zhuǎn)基因植株[39]。隨后,AHN等利用基因槍法獲得了日本結(jié)縷草轉(zhuǎn)基因植株[44]。但是,通過Agrobacterium為介質(zhì)的轉(zhuǎn)基因技術(shù),在大米、玉米、小麥、豆類作物上成功的獲得了轉(zhuǎn)基因再生幼苗[49,51,52],這為挖掘在培養(yǎng)牧草、草坪草轉(zhuǎn)基因植物的潛力做出了貢獻。最近,郭振飛和盧少云也試探用農(nóng)桿菌介導法開展結(jié)縷草轉(zhuǎn)基因研究并獲得初步結(jié)果[48]。參考文獻[1] Van Wijk AJP, Boonman JG, Rumball W. Achievements and prospectives in the breeding of forage grasses and legumes[M]. Im: Baker MJ(ed) Grasslands for our world. SIR, Wellington, 1993:116120[2] 霍秀文,魏建華,[J].中國農(nóng)業(yè)科學,2004,37(5):642647[3] Wang Z Y,Hopkins A,Mian R.Forage and turf grass boitechnology[J].Critical Reviews in Plant Sciences,2001,20(6):573619[4] Chen Q,Jahier J,Cauderon.Production of embryocallusregenerated hybrids between Triticum aestizrum and Agropyron cristatum possessing one B chromosome[J].Plant Improvement,1992,(12):551—555.[5] Gyulai G,Janovszky J,Kiss E,et a1. Callus initiation and plant regeneration from inflorescence primordial of the intergeneric hybrid Agropy ronrepens(L.)Beauv.Bromus inermis Leyss CV nanus on a modified nutritive medium[J].Plant Cell Reports,1992,(11):266—269.[6] 郭振飛,[J].草原與草坪,2002, 98(3):69[7] Mcdonnell R E and B V Conger.Callus induction and plantlet formation from mature embryo explants of Kentucky bluegrass[J]. Crop Science,1984,24:5