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花色改造基因工程研究进展

来源：花匠小妙招时间：2024-10-26 07:30

花色改造基因工程研究进展.doc花色改造基因工程研究进展摘要1987年世界首例成功运用转基因技术改造矮牵牛花色以来,花色改造基因工程技术不断被证明其在培育新花色品系上的无穷魅力。木文介绍了近年来运用棊因工程技术成功改造花色的主要三种策略:;;,随机激活花色合成的展因來产牛嵌合花色。另外,本文还对转基因株花色不稳定原因进行了讨论。关键词花色花色素苜基因工程花是观赏植物的主要观赏器官。自然界花色种类繁多,但-•些重要花卉却色彩有限,如刀季、郁金香、康乃馨缺少蓝色和紫色;非洲紫罗兰、仙客来、天竺葵、矮牵牛缺少纯黃色;爲尾、紫罗兰等缺少红色和砖红色,这些是运用传统杂交冇种方法无法解决的问题。因此,对花色基因的研究具有重要的意义,一方面使人们有可能对花色进行人工修饰,进一步提高其观赏和商品价值;另一方面,由于花色的明显可见性,花色基因可作为看得见的标记基因,用于研究基因的表达、调控等。花色素廿是影响花的主要色素,控制花从红色至紫色、蓝色的一系列变化,其含量的增高或降低都可能改变着花的颜色。冃前对属于类黄酮的花色索昔的介成代谢以及与Z相关的基因研究得较为深入,而.「L已被应用于改造花色的研究中。下面将介绍成功进行花色改造的基因工程技术和成果。1花色变淡导入植物内源色索基因的反义(antisense)基因或正义(sense)棊因,抑制内源色素基因的活性,造成无色底物的积累,使花色变淡或变白。(antisenses叩pression)将某一基因反向插入植物表达载体,然后导入植物体内,这种“错误”的DNA转录成RNA之示,与内源的互补mRNA结合,使mRNA不能合成蛋白质,以此达到抑制靶基因表达的目的,也即达到修饰目标性状的日的,实现花色的改变。1988年,vanderKrol等[1]首先采用此法获得了矮牵牛花色变界新品种,他们将编码查尔酮合成猶(chaiconesynthase,CHS)的结构基因反向导入矮牵牛植株,转基因株的花色山紫色变成口色,且不同株系表现岀不同程式的花色变异。Aida等⑵分别将反义DFR((dihydroflavonol4-reductase)>fnCHS导入蓝猪耳屮,转基因株系的花冠花色素廿含址均呈不同程度的减少,结果产牛多种新花色图案,如花冠檐上深着色部分呈波浪形或某些唇瓣着色较深。转反义CHS的株系,花筒和花冠檐的花青素百色均同等程度减少,花颜色趋丁•红色;而转DFR基因株系冠檐的花色素莒含量减少程度比冠筒的大,转化株因积累了大量的黄酮、黄酮醇物质,因而转化株花的颜色显得更蓝。一般而言,采用反义RNA技术转化结构基因,均在不同程度上减少花青素苻的含量,花色也相应的变淡。该方法也已成功地应用于改造其它多种花色上[3,4](sensesuppressioncosuppression)即通过导入一个(或儿个)与内2原基因同源或界源(但序列应与内源基因貝高度同源)皋因,达到抑制该内%京皋因转录产物a■enson教授实验室⑸发现的,他们木想将CHS导入矮牵牛,通过CHS在细胞中的超表达(overexpression)加深花的颜色,但实验结果出乎他们的设想。转化株的花色素昔合成受到抑制,42%的转化株产生完全白花和紫白嵌合花。但转化株花

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