第五节 转基因技术及其应用

一.植物的遗传转化
　　按照基因引入受体植物细胞的方法，植物遗传转化技术大体可分为两类：
　　以载体为媒介的基因转移：就是将目的基因连于某一载体DNA上，然后通过寄主感染受体植物等途径将个源基因转入植物细胞的技术
　　基因或DNA的直接转移：DNA的直接转移是指利用植物细胞生物学特性，通过物理、化学和生物学方法将外源基因转入植物细胞的技术。


(一)载体法转化　农杆菌介导的转化是最主要的一种载体转化方法。利用经过改造的农杆菌Ti质粒为载体可以高效地转移外源基因。所获得的转化植物有两种基本方法：一种是J979年Marton等以植物原生质为受体的共培养法(cocultivation)；一种是1985年Horsch等人建立的叶盘法(leaf disc cocultivation)。
　　共培养法是把农杆菌与植物原生质体共同培养以实现转化的方法。其程序包括农杆菌对初生细胞壁的原生质体的转化、转化细胞的筛选和诱导转化细胞分化并再生植株。农杆菌介导的遗传转化是大多数双子叶植物转化中常采用的方法，但由于农杆菌具有宿主局限性，极少能感染单子叶植物，特别是一些重要的农作物如水稻、小麦、玉米等对农杆菌不敏感，难于应用此法进行遗传转化。
(二)基因直接转移的方法　这是指既不依赖于农杆菌，也不依赖其他载体或媒介的一些基因转移方法。
1．电激和电注射法　电脉冲能改变细胞膜的透性。通过高压电脉冲的电激穿孔作用把外源DNA引人植物原生质体的方法就称为电激法(electroporation)。通过电激技术把基因直接引人完整的植物细胞或组织的方法，称作电注射(electroinjec-tion)。这种方法可避免原生质体培养和再生成植株的繁杂操作与困难，因而具有巨大的应用潜力。
2．基因枪法　基因枪法又称粒子轰击技术(particle bombardment)。这一方法是用粒子枪把表面吸附有外源DNA的金属微粒高速地射进植物细胞或组织。由于此法快速简便，不受宿主范围限制，而受体植物细胞不需去除细胞壁，转化率又高，被转化的细胞或组织容易再生成植株，因而颇受关注。
3．微注射法　微注射法(microilljection)是利用显微注射仪等，通过机械的方法将外源基因或DNA直接注人细胞核或细胞质。与其他方法相比，这个方法对外源遗传物质的导人更为直接和有效。
微注射法除用于植物细胞外，近些年还发展到用于直接注射植物子房，这样更有利于外源遗传物质对幼胚的转化。这方面的工作我国于20世纪70年代即已进行了理论与实践的探索，并已获得抗枯萎病的棉花转化植株抗虫棉等。