植物基因工程表达载体的改进和优化策略

  本文关键词：植物基因工程表达载体的改进和优化策略，，由笔耕文化传播整理发布。

植物基因工程表达载体的改进和优化策略

侯丙凯1,2,夏光敏1,陈正华2

(11山东大学生命科学学院,济南250100;21中国科学院遗传研究所,北京100101)

摘　要:外源基因在转基因植物中表达效率低一直是令相关研究者困扰的一个问题。转基因植物的生物安全性最近在全球范围内开始引起世人的担忧。本文简要介绍了近年来在植物表达载体构建方面所采用的一些新策略,这些策略有助于增强外源基因的表达水平、提高生物工程体的安全性。关键词:植物;转基因;表达载体;优化

中图分类号:Q782　　　文献标识码:A　　　

文章编号:0253-9772(2001)05-0492-06

StrategiesforOptimizingExpressionVectors

UsedinPlantGeneticEngineering

HOUBing2kai1,2,XIAGuang2min1,CHENZheng2hua2

(1.CollegeofLifeSciences,ShandongUniversity,Jinan250100,China;

2.InstituteofGenetics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China)

Abstract:Thelowexpressionlevelofforeigngenesintransgenicplantsisapuzzlingquestionforresearchersinplantgenet2icengineering.Thebiosafetyconcernisnowcausingagrowingpublicwarinessoftransgenicplantsaroundtheworld.Thisarticlereviewsthenewstrategiescurrentlyusedinconstructionofplantexpressionvectorforplantgeneticengineering.Thesestrategiesareimportantforobtainingbetterexpressionofforeigngenesanddevelopingsafertransgenicplants.Keywords:plant;transgene;expressionvector;optimization

　　将特定的外源基因构建在植物表达载体中并转入受体植物,并不是植物遗传转化的最终目的。理想的转基因植物往往需要外源基因在特定部位和特定时间内高水平表达,产生人们期望的表型性状。然而,近二十年的发展历史却表明,外源基因在受体植物内往往会出现表达效率低、表达产物不稳定甚至基因失活或沉默等不良现象,导致转基因植物无法投入实际应用。另外,转基因植物的安全性问题已在许多国家引起人们的关注,例如,转基因有可能随花粉扩散,抗生素筛选标记基因有可能使临床上的某些抗生素失去作用等等。以上问题的出现使得植物基因工程这一高新技术正处于一种前所未有的困扰时期。针对这些问题,近几年人们对植物转基因技术进行了多方面的探索和改进,植物表达载体的改进和优化就是其中最重要的一项内容,本文就已经取得的进展进行综述。

收稿日期:2000-11-24;修回日期:2000-12-25

1　启动子的选用和改造

外源基因表达量不足往往是得不到理想的转基因植物的重要原因。由于启动子在决定基因表达方面起关键作用,因此,选择合适的植物启动子和改进其活性是增强外源基因表达首先要考虑的问题。

目前在植物表达载体中广泛应用的启动子是组成型启动子,例如,绝大多数双子叶转基因植物均使用CaMV35S启动子,单子叶转基因植物主要使用来自玉米的Ubiquitin启动子和来自水稻的Actin1启动子。在这些组成型表达启动子的控制下,外源基因在转基因植物的所有部位和所有的发育阶段都会表达。然而,外源基因在受体植物内持续、高效的表达不但造成浪费,往往还会引起植物的形态发生改变,影响植物的生长发育。为了使外源基因在植物体内有效

作者简介:侯丙凯(1964-),男,博士,副教授,专业方向:植物分子遗传学。

联系电话:0531-8564525,010-64889356;E-mail:bkhou@ chen@

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