基因工程原理第八章

基因工程原理第八章第一頁，共十七頁，2022年，8月28日植物基因工程植物基因工程比動物基因工程更成熟、更常規(guī)1)上百種不同植物種的基因轉(zhuǎn)移，可以按照一種常規(guī)的程序進行；2)成熟的載體系統(tǒng)根瘤桿菌為基礎(chǔ)、直接DNA轉(zhuǎn)移(操作植物基因組)植物病毒載體(瞬時高水平表達)原因：植物和動物的根本區(qū)別有組織的且分化的植物組織表現(xiàn)出很高的發(fā)育可塑性產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植物的先決條件：某種形式的組織培養(yǎng)步驟第二頁，共十七頁，2022年，8月28日植物愈傷組織愈傷組織，芽、根尖、莖結(jié)段或正在發(fā)芽的種子等外植體，置于適當?shù)呐囵B(yǎng)基中，長成的一種未分化的團塊。愈傷組織一旦形成，可通過分化無限增殖。愈傷組織發(fā)育的基本要求：適當?shù)闹参锛に?種類和量的適當)生長素、細胞分裂素、赤霉素第三頁，共十七頁，2022年，8月28日其它植物細胞培養(yǎng)操作懸浮細胞原生質(zhì)體小植株

第四頁，共十七頁，2022年，8月28日植物基因操作概論利用農(nóng)桿菌屬細菌的天然能力將DNA轉(zhuǎn)入受染植物的基因組中(穩(wěn)定轉(zhuǎn)化)直接轉(zhuǎn)移DNA(瞬時或穩(wěn)定轉(zhuǎn)化)原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化DNA包被的散彈轟擊植物病毒作為基因轉(zhuǎn)移載體植物病毒從不整合到植物基因組(瞬時轉(zhuǎn)化)

第五頁，共十七頁，2022年，8月28日農(nóng)桿菌介導的轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌與冠癭病冠癭病與致瘤質(zhì)粒(Ti質(zhì)粒)T-DNA與外源DNA轉(zhuǎn)化Ti載體1)卸甲Ti載體2)共整合載體3)雙元載體

第六頁，共十七頁，2022年，8月28日農(nóng)桿菌與冠癭病農(nóng)桿菌誘生冠癭—一種植物腫瘤冠癭病重要特征：冠癭堿的合成。細菌誘導特異冠癭堿的合成，作為其唯一的碳源與氮源。第七頁，共十七頁，2022年，8月28日冠癭組織特性真正的瘤性轉(zhuǎn)變組織細菌被抗生素殺死后，即使缺乏正常細胞體外培養(yǎng)的植物激素，也可生成愈傷組織冠癭組織特性維持不需要細菌的存在，存在某種“腫瘤誘導要素”第八頁，共十七頁，2022年，8月28日腫瘤誘導要素—Ti質(zhì)粒致瘤質(zhì)粒(Ti質(zhì)粒)，農(nóng)桿菌中誘導植物冠癭病的質(zhì)粒。該質(zhì)粒感染植物受傷部位細胞，并將其部分序列整合到植物基因組DNA中。第九頁，共十七頁，2022年，8月28日Ti質(zhì)粒功能區(qū)域T-DNA區(qū)毒性區(qū)(T-DNA轉(zhuǎn)移區(qū))冠癭堿利用區(qū)復制起始區(qū)質(zhì)粒轉(zhuǎn)移區(qū)第十頁，共十七頁，2022年，8月28日T-DNATi質(zhì)粒的一個特異片段，長約23kb，可隨機整合于植物核DNA，攜帶有賦予轉(zhuǎn)化后植物組織無限生長和合成冠癭堿的基因。這些基因并非轉(zhuǎn)化所必需，可由外源DNA取代。第十一頁，共十七頁，2022年，8月28日T-DNA基因冠癭堿合成基因在載體中可用于篩選標記第十二頁，共十七頁，2022年，8月28日邊界序列:T-DNA轉(zhuǎn)化的順式必需序列T-DNA兩側(cè)是25bp的不完全正向重復序列，稱作邊界序列。該序列，在章魚堿質(zhì)粒和胭脂堿質(zhì)粒中都是保守的。邊界序列不完全轉(zhuǎn)化入植物基因組DNA，但是它們與轉(zhuǎn)化過程有關(guān)。右連接區(qū)相當精確(必需)，左連接區(qū)可以有大約100bp的改變(可能非必需)第十三頁，共十七頁，2022年，8月28日毒性(vir)區(qū)域:T-DNA轉(zhuǎn)化的反式必需基因第十四頁，共十七頁，2022年，8月28日卸甲Ti載體：去除致瘤性的Ti載體(缺點：太大,操作不方便)第十五頁，共十七頁，2022年，8月28日共整合載體：在