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基因重点项目工程在花卉育种中的应用.doc

来源：花匠小妙招时间：2024-09-17 06:59

基因工程在花卉育种中应用摘要：在现代生物技术中，基因工程作为一个关键部分，已经在生产和生活等多方面起着关键作用。它不仅广泛应用于农作物改良方面，而且也是花卉改良关键手段。本文简述了基因工程概念，对花卉基因工程相关研究和应用进行了综述，同时简单评述了花卉基因工程育种研究中存在问题并展望其应用前景。关键词：花卉育种基因工程应用花卉业是当今世界最具活力产业之一，而花卉育种是花卉业发展基础。伴随经济发展和生活水平提升，大家对花卉需求量日益增大，对花卉色、香、形等标新立异新品种需求也日益强烈。花卉基因工程经过抑制内源基因或导入外源基因定向改变花卉某一性状而不影响其它性状，而且缩短育种周期，为花卉性状和品质改良提供了全新思绪和手段。基因工程概述基因工程是指利用分子生物学技术，将目标基因或DNA片段经过载体或直接导入受体细胞，使受体细胞遗传物质重新组合，经细胞复制增殖，新基因在受体细胞中表示，最终从转化细胞中筛选有价值新类型，继而它再生为工程植株，从而发明新品种一个定向育种技术。它是在基因水平上来改造植物遗传物质，所以更含有科学性和正确性，同时育种速度也大大加紧能定向改造植物遗传性状，提升了育种目标性和可操作性，植物基因工程大大地扩展了育种范围，打破了物种之间生殖隔离障碍，实现了基因在生物界共用性，丰富了基因资源及植物品种。二、基因工程在花卉育种中应用基因工程已广泛应用于月季、香石竹、菊花、郁金香、百合、扶郎花、火鹤花、金鱼草、石斛、草原龙胆、唐菖蒲和满天星等几乎多种关键花卉，下面关键就基因工程对花卉花色、花型、株型、花香、花期、延长鲜花寿命和和提升抗性等方面做一叙述。 1．基因工程改变花色自然界中花色即使种类繁多，不过部分关键花卉却有限，如玫瑰、康乃馨、郁金香等缺乏蓝色和紫色，天竺葵、仙客来、非洲紫罗兰等缺乏黄色，球根鸳尾、仙客来、紫罗兰等缺乏猩红色或砖红色。所以，花色改良是育种工作者关键目标。 1.1 影响花色原因花色是一个复杂性状，影响花色关键原因是花色苷类型及相互作用。花色苷由三大类群色素组成，即类黄酮、类胡萝卜素和甜菜色素。类黄酮类色素包含花青苷、黄酮、黄酮醇等，全部是溶于水，存在于植物细胞液泡内，其中花青苷能够反应花中大部分红、蓝、紫和红紫等颜色。其它类黄酮则展现从浅黄至深黄颜色，统称为黄色素。所以，黄酮类色素产生从深红 tob_id_2536 到红紫全部颜色范围。类胡萝卜色素难溶于水，存在于质体内，存在于花瓣中多为β-胡萝卜色素和堇菜黄质，是月季、水仙、郁金香、百合等黄色起源。生物碱类色素有小檗碱、罂粟碱、甜菜碱等，甜菜碱包含产生红色或紫色甜菜色素和产生黄色甜黄质。罂粟碱使罂粟目标罂粟属和绿绒蒿属植物产生黄色，小檗碱使毛茛目标小檗属植物展现深紫色。除花色苷本身结构外，色素浓度、多个色素共显色作用、色素和重金属离子(Fe、zn等)螯合作用、液泡液pH值和花瓣细胞形状等原因也在一定程度上影响着花色表现。相关花色基因工程研究开始关键是在拟南芥、矮牵牛、金鱼草等模式植物上进行。 1.2 基因工程技术改良花色方法现在经过基因工程技术改变花色方法有4种。（1）抑制类黄酮或类胡萝卜素生物合成基因活性，从而造成中间产物积累和花色改变。反义RNA技术能够抑制类黄酮或类胡萝卜素生物合成基因活性，就是将所研究反义链连接在另一个开启子后面，再用它去转化花卉，抑制了靶基因活性，但内源靶基因不发生改变。（2）利用共抑制。共抑制法是指在植物体内导入内源基因额外拷贝，抑制该内源基因转录产物mRNA积累，从而抑制该内源基因表示。利用共抑制作用已取得多个新花色花卉，如红色玫瑰变成粉红，粉红色香石竹变成浅粉。（3 ）引入新基因来补充一些品种缺乏合成一些颜色能力。如玫瑰、香石竹等不含有合成蓝色翠雀素必需F35H酶基因，可将从其它花卉中克隆到F35H酶基因转到玫瑰和香石竹中，从而取得蓝色玫瑰或香石竹。（4）引入生物合成转录调控因子来改良花色。如花色素苷生物合成很多转录因子已被克隆，并将转录调控因子引入矮牵牛中，在原来不产生花青素组织中发觉花青素形成。 2．基因技术改变花型对一些花卉而言，花型是关键性状，所以改良花卉形态长久以来一直也是科学工作者研究关键之一。花卉形态改良包含花朵大小、花朵分布状态等。转基因育种研究在改变形态方面也取得了重大进展。到现在为止，转化方法仍局限于农杆菌介导法和微粒子轰炸法。但也有研究者将二者结合起来使用。德国研究人员将一个基因导入蔷薇，使植株花枝数和每枝上花朵数量大幅度增加。研究人员还发觉，金鱼草和兰花花朵不具辐射对称是由控制花卉形状基因所控制。现在，大家已能经过生物工程技术将雄蕊转换为花瓣，或是将萼片转为叶片等