玉米转基因和育种改良VIP专享VIP免费

玉米科学2003，11(3)：9-12JournalofMaizeSciences玉米转基因和育种改良白云凤1,2王国英(1．Olaf农业大学农业生物技术国家实验室，北京100081；2．山西农科院作物遗传研究所，山西太原030031)摘要：玉米转基因技术的开拓和重要农艺性状的遗传改良取得了重大进展，在育种改良中起着愈来愈重要的作用，有些成果已进入商业应用阶段。论述了玉米转基因的研究进展，对在育种利用中存在的问题提出了一些看法。关键词：玉米；基因转化；育种改良中图分类号：$513．035．3文献标识码：AMaizeGeneticTransformationandImprovementBAIYun-feng，WANGGuo-ying(1．StateKeyLaboratoryforAgro—biotechnology,ChineseAgriculturalUniversity,B~ing100081，China；2．CropGeneticsInstitute，ShanxiAcademyofAgriculturalSciences，Taiyuan030031，China)Abstract：Genetictransformationtechnologyhasbeenusedinmaizeimprovement．Theprogressmadeonmaizetransformation，includingestablishmentofcompetentreceptorsystem，approachesoftransformation，breedingim—provementthronggenetransformationarereviewedandtheprospectsofapplicationofgenetictransformationinmaizeimprovementarediscussedinthispaper．Kaywords：Maize；Genetictransformation；Maizeimprovement玉米是现代食品、医药、化学工业的重要原料作物，也是植物遗传研究的模式植物。自从1988年Rhodes等首次获得玉米转基因完整植株以来，玉米转基因在受体系统的建立，转化技术的开拓和重要农艺性状的遗传改良等方面都取得重大进展，在育种改良中起着愈来愈重要的作用，有些成果已进入商业应用阶段。本文论述了玉米转基因的研究进展，对在育种利用中存在的问题提出了一些看法。1玉米转基因的受体实现玉米基因转化，首先需建立良好的受体系统。玉米转基因的有效受体主要包括以下四种。1．1愈伤组织外植体经过脱分化培养诱导出愈伤组织，再经过分化培养获得再生植株。至今除幼胚外，已从幼穗、叶片、花药、胚叶等外植体诱导出愈伤组织并获得再生植株。但外植体不同，愈伤组织的诱导和再生能力不同。玉米幼胚具有强烈的分生状态，容易诱导愈伤并且再生植株，使用的也最多。玉米愈伤组织再收稿日期：2002一l1．2O作者简介：白云凤(1957-)，女。山西农科院作物遗传研究所研究员，中国农业大学在职博士生，主要从事作物遗传育种研究。生系统也明显受基因型限制，Bmnsdema等【q的研究表明，玉米愈伤组织再生系统中的基因型效应既存在核效应，也存在核质互作效应。愈伤组织再生系统外植体取材广，但受基因型限制，获得的再生株无性变异大，嵌合体多。1．2原生质体原生质体是最早用于玉米转基因的受体。由于有可行的物理或化学方法(如电击法、PEG法等)使外源DNA有效地通过玉米裸露的原生质体膜，原生质体再生系统在上世纪8O年代就开始大量用于玉米的遗传转化。1986年，Fmmm等翻制备了玉米原生质体，首次用电击法转化成功。Sukhapinda等从玉米花粉愈伤组织获得原生质体，电击处理得到单倍体转化株。Gelovkin等问和Omirulleh等四分别获得了玉米原生质体，PEG介导得到了转化株。原生质体被除去了细胞壁这一天然屏障，能直接高效地摄取外源DNA，转化株来自一个细胞，嵌合体少。该受体系统适用于各种转化方法，花粉管导人也是利用了卵细胞是原生质体的原理。但是原生质体分离困难，培养周期长，技术复杂，再生频率低。1．3种质种质受体指转基因利用的受体是植物自身的生殖系统，如花粉粒、卵细胞，也称生殖细胞受体系统，9维普资讯http://www.cqvip.com玉米科学2003年第11卷第3期主要从两个途径利用种质受体进行基因转化。一是利用组织培养技术进行花粉和卵细胞的单倍体培养，诱导出胚性细胞或愈伤组织，进一步分化发育成单倍体植株，建立单倍体转基因受体系统；二是直接利用花粉和卵细胞受精过程实现转基因，主要是花粉管导人法和子房注射法。由于以生殖细胞直接作为受体细胞，外源基因导人后会随着正常的受精过程而得到稳定转化，因此，是很有潜力的受体系统。1．4直接分化直接分化指叶片、幼茎等外植体细胞越过脱分化产生愈伤组织而直接...