迎接21世紀現代林木生物技術育種的挑戰(zhàn)-文庫吧資料
2025-04-13 04:04本頁面
【正文】 基因位點。（四）分子遺傳標記圖譜構建和數量性狀基因定位林木分子遺傳標記技術和分子育種技術是20世紀90年代發(fā)展起來的新興生物技術和世界林木育種的發(fā)展前沿。中國林科院、南京林業(yè)大學和中國科學院、美國北卡州立大學、密西根技術大學、日本制紙育種研究所等合作，也正在開展控制木素基因及其遺傳轉化的研究。其中密西根大學姜立泉教授領導的研究小組成功地克隆控制楊樹木素合成酶的幾種關鍵基因，經轉移到其它楊樹品種證實，轉基因楊樹木素的含量可降低50%，生長量可提高30%。（5）木材品質改良基因工程 研究主要集中于與品質有關的控制木材紋理、木材力學性質、木材比重基因，與木材造紙和造紙廢水污染有關的控制木質素合成的基因的分離和克隆。通過轉化山菠菜堿脫氫酶（BADH）、磷酸山梨醇脫氫酶(gutD)基因，獲得耐鹽楊樹的研究正在進行之中；南京林業(yè)大學還與日本制紙合作開展了抗二氧化硫、臭氧污染的轉基因楊樹研究。15年來，我國的抗鹽基因工程進展較為明顯。例如，干旱、鹽堿和低溫等不同的逆境都引起滲透脅迫。目前，轉基因的美州黑楊已在密西西比河流域的一些企業(yè)應用。初步結果表明，楊樹轉基因無性系的抗蟲效果顯著，為解決楊樹人工林的大面積蟲害創(chuàng)造了條件。1991年Mcoown BH等人利用電激法將抗蟲Bt基因導入銀白楊與大齒楊、歐洲黑楊與毛果楊的雜種，并獲得抗蟲轉基因植株；美國威斯康星大學麥迪遜分校成功地將抗蟲Bt基因、蛋白酶抑制劑基因（CPTI）導入白云杉中，有效地防止了卷葉蛾的危害；1993～1997年間，中國林科院與中國科學院合作將Bt基因導入歐洲黑楊、歐美楊和美州黑楊，獲得對舞毒蛾有毒殺作用的楊樹轉化再生植株，并進入田間測定。目前國內外轉基因的抗楊樹葉銹病、抗楊樹葉枯病、抗日本山楊腫瘤病、抗栗疫病、南方松梭形銹病、抗桉樹青枯病等轉基因的轉基因樹木正在試驗中。抗林木病毒性病害的基因尚未很好研究和克隆，抗真菌性和細菌性的基因研究有一定的進展?？共《静『蚬こ趟x用的目的基因，主要有衛(wèi)星RNA，外殼蛋白基因、反義RNA、PR蛋白基因、中和抗體基因、弱毒株系、干擾素基因等；抗真菌性病害的目的基因來自植物內、外源的病原菌的頡抗蛋白和毒蛋白基因，病原菌特異激發(fā)子的編碼基因，病菌蛋白酶抑制劑基因以及病原和寄主中過敏反應的控制基因等。（1）抗病基因工程 迄今為止，植物抗病基因工程大多也是依據農桿菌Ti質粒為載體的隨機整合策略?？梢娹D基因工程是目前國際競爭最激烈的生命科學領域之一。1997年底，全球已有12種作物的48種轉基因作物產品獲準進入商品化生產，轉基因植物種植面積達1 280萬hm2，僅美國就占60%。2．林木基因工程林木基因工程是通過適合的基因轉移技術，導入有用的外源基因，獲得轉基因植株，進行林木遺傳改良或有關的研究。而農桿菌介導的基因轉移通常只能插入核基因組之中，因此目前報道成功的轉基因植物近80%是采用農桿菌介導的遺傳轉化。成功進行遺傳轉化的樹種分別有楊屬、落葉松屬、云杉屬、松屬、栗屬、胡桃、刺槐、榿木、桉樹、蘋果、李和葡萄等20多個樹種。以農桿菌Ti質粒和Ri質粒經改建后作為載體的遺傳轉化系統(tǒng)，成功地轉化了大多數試驗過的雙子葉植物和裸子植物。（三）林木基因工程育種是林業(yè)面向21世紀的新型產業(yè)在林業(yè)生物技術中，上述的組織培養(yǎng)、體細胞胚胎發(fā)生和單純的原生質體培養(yǎng)植株再生技術基本上是屬于利用現有的遺傳資源，加以快速繁殖利用，而在這些技術的基礎上發(fā)展起來的各種將外源基因導入林木細胞的遺傳轉化技術，為林木育種工作者創(chuàng)造了新的遺傳變異和育種資源，使林木育種真正深入到生物技術育種的水平，為發(fā)展面向21世紀的林業(yè)產業(yè)提供了技術基礎。先后篩選出了楊樹抗病、抗除草劑新無性系，抗北美五針松皰銹病新無性系。組織培養(yǎng)過程中，離體組織和細胞在一定的誘導條件下，可產生遠高于自然突變的體細胞突變頻率，為林木的遺傳改良提供了重要的選擇來源。到目前為止，世界上木本植物僅見五種橙子、三種柑子、蘋果、枇杷、桑樹、歐洲山楊及其它楊屬樹種、榆樹、懸鈴木、泡桐和獼猴桃等樹種報道，其中用材樹種僅有六種。自1960年英國的Cocking首次用纖維素酶從番茄根分離得到原生質體后，開創(chuàng)了林木原生質體分離、培養(yǎng)和細胞雜交的新時期。1個10～15 cm直徑的培養(yǎng)皿內可誘導出上千個胚和近千株苗木，完全可以滿足1 hm2造林用苗，可見成熟的體細胞胚胎發(fā)生和誘導成苗技術的種苗繁殖效率是相當高的。國內木本植物目前僅見貢柑和赤桉的報道，轉株率分別達到30%～70%和80%～90%。人工種子的研究進展相
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