转基因技术在大豆育种上的研究进展及发展趋势
本文关键词:大豆遗传转化技术在转基因大豆研究中的应用,由笔耕文化传播整理发布。
其它外源基因导入方法在大豆基因工程中尚未报道。
3 展望
基因工程技术在大豆育种中尽管取得了很大成就,但是目前大豆的转化率低,分析原因可能有以下几点:(1)外植体细胞表达外源选择抗性基因,从而为其他非转化细胞提供了一道屏障,逃避了选择压力的影响而继续分裂分化;(2)选择压力加的太迟或太少,致使非转化细胞分裂分化。(3)由于目的基因片段较大,,在转化过程中发生断裂致使转化率低。(4)转化细胞的存活率可能较低。(5)在长时间的转化和筛选培养过程中,大豆对抗生素产生抗性以及实验的污染等问题使转化率下降。(6)外植体的感受状态及其分化能力可能下降致使转化率较低。因此仍然需要对转化的受体体系及转化体系进行深入研究。
目前,大豆的组织培养体系主要是器官发生即子叶节为外植体的再生和体细胞胚胎发生,前者再生率高,但是用于遗传转化嵌合体较多,增大了鉴定、筛选传代和纯化的工作量。后者再生频率低,诱导出的体细胞胚畸形很多,不能发育成正常植株,而且体细胞胚多次继代增殖以后,胚性可能丧失以及体细胞变异等问题可能造成再生频率下降。两个体系均存在大豆基因型对组织培养的特异性。因此在今后应深入探讨大豆组织培养的条件,筛选适合多种基因型的培养基配方,减少大豆基因型对组织培养的特异性。
在大豆的遗传转化方面,主要问题是转化率低,重复性差,因此需要更进一步研究影响大豆转化的因素。从转入的目的基因来看,主要是抗虫基因、除草剂基因、几丁质酶基因等单个基因。在转人抗虫基因方面,抗虫范围已经越来越成为科学家感兴趣的研究领域。由于害虫对单个抗虫基因容易产生抗性,因此,同时将两种或两种以上具有不同抗虫机制的基因导入同一植物,试图通过不同基因之间的互补作用扩展抗虫谱和提高抗虫能力,从而达到有效和持久抗虫的目的。近年来,转双基因和多基因以增加作物抗性的报道越来越多,利用多种抗性基因和多种抗性机制可以增加作物抗性的有效性和持久性,例如对蛋白酶抑制剂基因、外凝集素基因等,尤其是豇豆胰蛋白酶抑制剂基因的研究。人们利用位毒蛋白基因与蛋白酶抑制剂基因的抗虫特性,开始尝试将胁毒蛋白基因与CpTI基因同时转人植物,以获得抗虫能力更强的转基因植物,减少害虫对单一盈毒蛋白基因植物产生抗性的潜在威胁。如转Bt和CpTI双价抗虫基因已经在大豆、烟草、棉花等作物上获得了成功,为将双价抗虫基因转入农作物奠定了基础。由于昆虫对两种独立杀虫剂产生耐受型几率很小,因此使用双价抗虫基因可能是解决这一问题的重要途径。
以上是大豆生物工程近年来的研究进展,有的尚处于起步阶段,有的获得了突破性进展,有
的已经进入大田试验。勿容置疑,生物工程技术即将在大豆育种改良中大显身手。
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