生物技術(shù)第七講植物體細胞遺傳學(xué)-資料下載頁
2025-01-16 18:16本頁面
【正文】 世界 50多個國家中，已培育出 1000多個由直接突變獲得的或由這些突變體雜交而衍生的品種。這些品種的主要特性包括品質(zhì)改良、增強抗病性和抗逆性等。 體細胞變異的利用 2 遺傳研究 突變體作為基因克隆和標記篩選具有獨特的優(yōu)點。因為突變一旦發(fā)生，即可在表現(xiàn)型上與供體顯著不同，通過差異顯示或分子雜交篩選，即可快速 獲得突變位點的 DNA序列，經(jīng)過測序與功能鑒定，就可能獲得與突變性狀相關(guān)的基因。 即使通過分析不能獲得功能基因，這些DNA序列也可作為與突變性狀相關(guān)的分子標記 ，用于相關(guān)遺傳研究。 體細胞變異的利用 3 發(fā)育生物學(xué)研究 植物的個體發(fā)育是一個漸進過程，每一個器官和組織的分化都是一個復(fù)雜的調(diào)控過程。 利用體細胞突變策略對植物發(fā)育的基因調(diào)控研究取得了突破性進展 。特別是利用擬南芥和金魚草等模式植物，已分離出一大批不同發(fā)育階段和組織類型的突變體，包括頂端分生組織、根、開花轉(zhuǎn)變、花序、花分生組織、胚胎發(fā)育等的一系列突變體。通過對這些突變體的研究，不僅建立了器官發(fā)育模式，而且 分離鑒定了一大批與發(fā)育有關(guān)的基因，包括維持正常發(fā)育狀態(tài)的基因、促進發(fā)育進程的基因，以及相關(guān)修飾基因 （許智宏和劉春明， 1998）。 體細胞變異的利用 4 生化代謝途徑研究 生物的各種代謝活動涉及到一系列酶相關(guān)基因的表達。如果某一代謝過程的關(guān)鍵酶基因突變，則會影響到下游代謝鏈的正常進行。 因此，突變體作為代謝活動調(diào)控研究的工具，具有十分便利和高效的優(yōu)勢。 體細胞變異的利用 我們可以根據(jù)需要建立某一代謝途徑中每一個調(diào)節(jié)點的突變體，也可以根據(jù)需要與基因工程相結(jié)合，對一些關(guān)鍵調(diào)控過程進行修飾和改造，使代謝過程按照人類需要進行，因此而發(fā)展起來的新型學(xué)科領(lǐng)域稱之為代謝工程。 體細胞變異的利用 植物突變體用于代謝研究，早期最經(jīng)典的例子是通過煙草突變體對硝酸還原酶的研究。 硝酸還原酶缺失突變體有兩種類型： x和 nia。兩種突變體具有同一表現(xiàn)型，即在以硝態(tài)氮為唯一氮源的培養(yǎng)基上不能生存。 但將這兩種突變體的原生質(zhì)體融合后，融合細胞即可在只有硝態(tài)氮源的培養(yǎng)基上生長。由此說明， 兩種突變體存在獨立的基因位點，而不同位點的基因又可能通過不同的途徑控制硝酸還原酶的活性 。研究顯示。 x和 nia突變體分別通過影響鉬因子和酶蛋白來影響硝酸還原酶的活性。 小 結(jié) 離體培養(yǎng)中遺傳的穩(wěn)定性是相對的，而體細胞變異發(fā)生是普遍的 ，但變異的程度可以通過培養(yǎng)類型和條件進行控制，從而使我們能夠更好地應(yīng)用離體培養(yǎng)技術(shù)。 選用適當(dāng)?shù)耐庵搀w和培養(yǎng)方式，減少體細胞變異發(fā)生，使培養(yǎng)群體維持遺傳穩(wěn)定，可以充分利用離體培養(yǎng)的快速繁殖優(yōu)勢繁殖健康種苗。 小 結(jié) 將離體培養(yǎng)技術(shù)與誘變技術(shù)相結(jié)合，可以提高變異頻率，增加變異選擇的基礎(chǔ)材料，豐富遺傳資源 。特別是隨著誘變途徑的不斷完善和分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，必將使體細胞變異的研究和應(yīng)用潛力得以更充分的發(fā)揮。 思考題： 1 從細胞學(xué)和分子生物學(xué)機制上解釋體細胞無性系變異的機制。 2 體細胞無性系變異的誘導(dǎo)和選擇方法。
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