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基因工程在花卉遗传改良中的应用研究 滕年军陈发棣 南京农业大学园艺学院南京 摘要对 年来基因工程技术在花卉花色 形态 抗性 花期 瓶插寿命和花香等重要性状改良中的应 用进行了综述 并对基因工程在花卉分子育种中的应用前景提出了一些见解 关键词花卉 基因工程 遗传改良 分子育种 99 9 8 A5 977 69 8 A 9 9 BA 8A A 9 C 6 9 7 7 69 C 7 9 9 6 A 56 59 9 9 5 99 5 6 C 9 BCAACA 8C 6 9 9 97 7 9 BCA 97 9 9 79 C B9 B 5 9D E 7A 9 7 5597 A 7 A 9 5 69 8 A789 7 AB 88C A AB 59 9 9 5 99 5 A BCA C F 99 5 9 8 BA D 9 5 99 5 9 9 8 A 9 9 HAC9 C F 99 5 近 年 世界花卉业迅速发展 据资料统计 世纪 年代 世界花卉业贸易不足 I 亿美元 年为 I 亿美元 年增加到 JK 亿美元 潘会堂和张启翔 经 济发展和生活水平提高对花卉质量要求越来越高 传统杂交育种技术在新品种选育方面 做出了巨大贡献 但存在杂交育种时间长 杂交难以引入亲缘性较远种的优良种质 引入 某一或某些优良性状时往往伴随一些不良的性状引入等缺点 基因工程技术发展和应用 为花卉新品种培育提供了一套全新思路 与传统育种手段相比 基因工程育种具有定向 修饰花卉某个或某些性状而保持其它性状不变的优点 通过引入外来基因可以扩大基因 库 傅荣昭等 转基因花卉容易被公众接受 转基因花卉的观赏指标通过目测和少 量辅助手段就可以很容易判断其性状优劣等优点 傅荣昭等 L 因此 基因工程技术 在花卉品种改良和新品种选育方面的应用倍受关注 取得了显著的进展 花卉基因工程研究现状 花色改良 花是观赏植物最重要的器官 花色是所有观赏植物最重要的观赏性状之一 所以在花 卉植物遗传改良上首推花色 花色主要有三大类色素决定 即类黄酮 BC A A 7 类胡萝 卜素 A 9 A 7 和甜菜色素 F9 C 7 傅荣昭等 花色是光线照射到花瓣上穿 江苏省 十五 攻关资助项目 M I L 作者简介 滕年军 男 NN 年生 南京农业大学园艺学院 级观赏园艺专业在读硕士 正在从事菊花生物技术 育种研究 陈发棣 男 N 年生 博士 副教授 硕士生导师 主要从事花卉遗传育种研究 收稿日期 接受日期 L N 责任编辑 姜联合 孙冬花 植物学通报 IK O L 0 等 6 通过根癌农杆菌将 9 期 滕年军等 基因工程在花卉遗传改良中的应用研究9K7 基因导入补血草杂交种 基因以反义 形式导入石斛 5 67内毒素 对鳞翅目幼虫有毒害作用 而达到抗虫目的 2 等 AAB 将 基因导入再 生能力强的菊花中 转化植株在不喷施化学药剂的情况下 表现出对扁虱的抗性 此外 C 12 AAA 将 79 基因转入到菊花中 该基因编码的蛋白对甜菜夜蛾幼虫有毒害作用 此害虫对菊花等植物的生产会造成巨大损失 对转 79 基因菊花抗虫性鉴定发现 用 转基因叶片喂养幼虫 幼虫的重量比对照要轻 而且幼虫在未成熟前就已死亡 在抗病毒育种中 主要是将一些编码病毒外壳蛋白基因导入花卉中 许多重要花卉 植物 如菊花 秋海棠 7 B 中克隆到几丁质酶基因 并进行了测序 有望将该基因导入郁金香中而获得抗真菌植 株 R P 等 3444 对月季黑斑病菌抗性基因 673 紧密连锁的分子标记进行了鉴定 以 便在抗黑斑病菌月季育种过程中 可以通过分子标记方法进行辅助选择 进而加快育种进 程 BV4植物学通报 A 卷 花期改良 利用拟南芥已分离到多种影响开花时间的突变体 一些基因促进开花 另一些抑制 开花 这些开花诱导基因常分两类 与开花时间有关的基因 株与对照相比其花期分别提早 和 4 天 另外 3 株 花期分别推迟 和 64 天 A 等 3445 将 0 1 基因转入菊花 转基因植株 0B 5 和 0B 3 花芽分化比对照植株 分别延迟 C 天和 天 而开花分别延迟 5 天和 34 天 表明 0 1 基因主要影响花芽发育 而不是影响花芽分化 安利忻等 3445 将从拟南芥中克隆的花分生组织决定基因 倍左右 花香改良 花香是花卉品质的重要标志之一 产生花香的物质通常有萜类 醇类等 由于这些有 机化合物结构和合成过程复杂 因此有关花香基因调控方面研究进展缓慢 目前主要集 中在单萜类物质的合成过程 67 基因可编码 S 萜烯醇 S J 合成酶 该酶可将牛 儿基焦磷酸 TUU 转化成 S 萜烯醇 8E J6 IIV 转化株的芳香物质牛儿醇 T V R 5 倍之多 表 5 期 滕年军等 基因工程在花卉遗传改良中的应用研究 C5 植物学通报 卷 基因工程在花卉分子育种中的应用前景 基因工程与抗寒花卉分子育种 一些热带 亚热带花卉如一品红 等 从拟南芥中通过转座子标签方法获得了第一个核不育基因 发现烟草的两个胞质雄性不育突变体 由于线粒体中 16 基因上最后两个外元 缺失 引起 0 多肽缺失 而导致花粉败育 从烟草 油菜等花药中分离出与花药发育 有关的基因启动子 将这种启动子与雄性不育基因或水解酶基因构成嵌合基因 然后转入 植物 转化株产生的蛋白或酶可以阻止花粉的产生 从而获得雄性不育植物 陈章良 59 基因 将反义 7 种光敏色素基 因 E 73 等将 导入长日照拟南芥中 结果转化植株在短日条件下开花提前 许智 宏 D9 A E 0 9 F 9G HIGJ IK 9 D9L L M J G G I C CQ R9 9 S ITD TD K95 G9 N 9GIG IK 1234 5 6 3 5 LL 74 6 83 63 0 I C F9G9 9 4 CQ R9 9 IN K 59 IG IK KLIV 5ILIT G I G 9 5 9GIG 74 6 83 63 0 TDUD N 9 N J G 5 9GIG IK 9 HQ9L9 GIHN 74 6 1 44 0 B Y 6IG S E L XI Y Z S ILIJIT H IG IK Q U 9LL L GQ R Q G IG KLIV 4 3 4 6 0 G MUBT Y 2 D T Y I J9G 3 II 9R9NM OIR GK 59 IG IK KLIV 5ILI G KLI 5Q MIG IK 9 VQ UKLIV GJ X9 M Q ITJQ DIL 5TL9 J G 5 9 3 6 4 20 1 YT F9 9M9G9J P P9D9N9 S 7 DT 9 C S9GN9 F KK 5 G IG K ID Q9 M II IK 6 6 5 5 2 9G KI D N RM Q IL MH F X 5 I M D 74 6 1 44 0 Q9 567 L 9N I GIX L 5ILIT H9 GG L 9G QT 4 3 4 IT5Q G9 F 4 C M9R G P B J IR95 9L 9GIG IK 5Q M MG9 F OT 9X IG IK 9G5 HL9G Q Q J G IK G 3 B 0 1 6TN9 X9 7 Y5Q IG IK KLI 9L G YL9 9 7IX L H9 GG9LIIL MG Q9 J G H IG G Q 1 IG F IN K 59 IG IK KLIV 5ILIT TGJ J G 5 GJ G GJ 3 5 D E 6 A6 6 F0 1 HI I C YILT55 B 2I I W KTJ9L 9G J G H IG G 7 6 2 9 IG IK I G9D G 9L 69 T 9 0L9G 9G KI D N RM O a 9V9 4 49D9DT 9 C B G 5 9GIG IK J G 9G TGJ V LNU MH 5GJ 9GN R I 5QGILIJM IK 5T KLIV TDUD N 9 N 9GIG IK 1 5 6 4 4 5 74 6 1 44 0 M 9GN H IG L X L IK JTG MG Q9 9GN 9GIG LIGJ9 IG K95 I 9LHQ9 H IDI G 9G5 BL9N ILT HL9G 74 6 1 44 0 Q ITJQ D 5 IH Ib 5 L RIDR9 ND G 74 6 1 44 0 L9 G G LID99 0 D9 LR Z 4T 6 4 F F S BOY6 9G B2 UL 6C RI J G H9 5 H9 G Q Y KTG5 IG NT GJ G E 9GIG G Q I G9D GU 8 植物学通报 卷 4 1 1 1A 4 0 4 1 A A8 10 O 4 H M P Q 1 L 4 A R A A R 8 2 4 ACC8 4 0J 47 A 4 G 4 5 X 3 B I U 6777 8 4 G1JA 4 G C 4 4 Q 1 1 G 1 0J 1 N B 4 0 B4 1 48 G 4 5 X 9I 4 I 2 P 5 1 4 U M 3 B I U 677708 NG 4 AJ4 G A B 4 4 0 4 C 4 4 A 4A 1 4Y 4 A AA4 L V1 Q 2 Z A H 2 4 Q 1A 4 A A8 1 47 4 D 64 Y9I 1A 4 U U 44 U 1 67778 2OC1 AA 4 B 4 A 1 GJ 4 0 AJ4 G 4 J A 4 4 GJ 4 1 C 1 4 A 4 A 4B Q 1A 1 A A8 E 4 G G 4B A 4A I J C 4 A8 F A 1 M 5 I V 9 G MG1 4 M 4Y 1 4A 4 M 67778 M G BG J 1 1 B 4 1 4B 14 4 C 4 A Q G 1 A8 4 AG M 3 4 L P 1 P 1 5 CI 4 14 4 G 1 1A 4 4 4 4YA 4 B 1 4 G1 BG B 4 1 4A1 4 0J 0 BQ G G 0 B 4 4 C Y 48 N 3 P H NG 1 P a 4 4A G 4 1 4 7H B 4 1 A A 4 JC C 4 F U a 1 3 1 J L P 3 M 67778 2I 4 4 B 4A J 4 04 1 4AY B 4 P 1B 4 4 4 4B G 1 1 C 48 I 1 A 1 A A 4 4 G1JA 4 G OC1 AA 4B G I 1 4 CA B 4 8 4 8 RTS T7 T Z 9 b 5 4 X a X a G Y 4 X Z A X 5A U Z A 5 67778a Q 1 1 4 A CC1 AA 4 J 4 4 0 AJ4 G A A B 4 A8 67768 MB1 0 1 Y C1 4 QA 4G 4 1 A A 4 B1 J R 9 U 67778 N 1Y 4 G 4 4B C1 4 4 0 C A8 F R E7TS WE 5 24B 4 1 4B Q 1 N 18 4 0 0J B 4 4 C 4 48 F R 6EDS 677 67F M M A 5 b X Z 4 4 Q M Z 1 AA 4 H M 1 C1 c 0 0 1 4 1 4A1 Y 4 4 2 RTS 6 6 6 4 4 U 3 1 A U 4 4 C 4 1 G1 BG G 4 1 4 N B 4 0 B 67778 N 4B 4B A d 4 4B 4 OC1 AA 4 G 5 C 0 NG 4 A Y A Y 1 4A1 4 1 A 4 V 4 P 1 A Q G 4 CA C1 4 B 4 A AC I 1 A AC A8 4 4 Pe f4 4 2 G 2 P 1 X M 0 1 M 5 1 5 4 J B 4 A 4 Q 1 I C 4 4 3 6 056 7 RMA 1 S 8 10 4 E 4 RA 1 d 1 1 4 4

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