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《植物基因工程導(dǎo)論》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第9章植物基因工程（plantgeneengineering）植物的基因植物基因工程原理和方法轉(zhuǎn)基因研究進展植物分子生物學(xué)與生物工程植物基因的結(jié)構(gòu)植物基因的表達調(diào)控葉綠體基因組線粒體基因組第一章、植物的基因第一節(jié)植物分子生物學(xué)與生物工程1953年是分子生物學(xué)開始的年代；1973年受次建立試管內(nèi)DNA分子重組技術(shù)是基因工程的開始；1978年MaryChilton等首次應(yīng)用農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒為載體，第一次將其T-DNA上的農(nóng)桿堿基因轉(zhuǎn)入煙草細胞，并在植物基因組中整合表達；從80年代開始，植物分子生物學(xué)迅速發(fā)展，取得不少進展。一、植物基因組計劃及
2、基因克隆基因組Genome：指一種生物的全套基因和染色體?；蚪M學(xué)Genomics：對基因組進行作圖、測序和分析的學(xué)科。分成兩支：結(jié)構(gòu)基因組學(xué)和功能基因組學(xué)。結(jié)構(gòu)基因組學(xué)：構(gòu)建生物的遺傳圖譜、物理圖譜和轉(zhuǎn)錄本圖譜及其全序列測序。功能基因組學(xué)：研究和評價基因功能包括生化、細胞、發(fā)育、適應(yīng)等。植物基因組計劃可從根本上奠定研究植物的遺傳——發(fā)育——進化理論的新的基礎(chǔ)。植物基因組計劃以擬南芥和水稻最引人注目。擬南芥計劃從1989年開始，目前全序列已在網(wǎng)上公布。國際水稻基因組計劃（IRCP）從1991年啟動。另外一些植物的基因組計劃在進行之中，如
3、玉米、大豆、番茄、油菜、桃、蘋果等。美國國家植物基因組計劃國家植物基因組計劃于1997年5月啟動，1998年1月工作組正式公布了國家植物基因組計劃的前5年規(guī)劃。國家植物基因組計劃是與人類基因組工程(HGP)并行的龐大的工程。一、NPGI的內(nèi)容、目標及進展NPGI的研究內(nèi)容分為三部分：第一，結(jié)構(gòu)基因組研究(StructuralGenomics)，即研究基因組的結(jié)構(gòu)和組織；第二，功能基因組研究(FunctionalGenomics)，即鑒別基因組序列的作用，研究基因組結(jié)構(gòu)和組織與植物功能在細胞、有機體和進化上的關(guān)系；第三，將基因組的信息和知
4、識用于開發(fā)改良植物和以植物為基礎(chǔ)的新型產(chǎn)品。 ????聯(lián)邦政府主要側(cè)重于第一和第二部分的研究，第三部分的應(yīng)用研究主要由私人部門承擔。NPGI的長期目標是了解那些對農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源和健康具有重要意義的植物基因的結(jié)構(gòu)和功能，并應(yīng)用這些知識來改善人類社會。1、擬南芥和水稻基因組測序2、結(jié)構(gòu)基因組研究 ????結(jié)構(gòu)基因組研究旨在繪出包括玉米、大豆、小麥、大麥、高粱、水稻、棉花、西紅柿和松樹等10—12種具有經(jīng)濟價值的關(guān)鍵植物的基因圖譜。為了尋找在經(jīng)濟作物中缺少的或沒有表達的有用基因，少數(shù)非經(jīng)濟植物也在考慮之列。 ????截至1999年8月，已有
5、玉米、水稻、西紅柿和大豆等13種植物的基因組草圖被保存在由美國國立醫(yī)學(xué)圖書館管理的基因庫(GeneBank)中。3、功能基因組研究4、技術(shù)開發(fā) ????基因組結(jié)構(gòu)及其對生理功能影響的新的分析方法、成本低效益高的測序技術(shù)、特定條件下基因總表達方式的分析工具等。DNA芯片/微陣列是一種很有希望的技術(shù)，它用于同時分析幾千種基因的表達方式，以及迅速鑒別基因功能。諸如新型繪圖方法、成像系統(tǒng)、特定基因標記方法等新技術(shù)正在開發(fā)中。5、基因組數(shù)據(jù)和資源的分發(fā)和使用NPGI產(chǎn)生的大量圖譜和數(shù)據(jù)必須分發(fā)用于分析。植物基因組研究的專用工具和數(shù)據(jù)庫與人類基因組
6、工程一樣，向社會開放。所有的大型植物基因研究中心都有公共的網(wǎng)站公布研究結(jié)果。植物基因組的數(shù)據(jù)與其他基因組的數(shù)據(jù)相整合。6、推廣與培訓(xùn)擬南芥Arabidopsisthaliana——植物界的“果蠅”擬南芥是一種十字花科植物，廣泛用于植物遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)和分子生物學(xué)的研究，已成為一種典型的模式植物。Smallgenome(114.5Mb/125Mbtotal)hasbeensequencedintheyear2000.Extensivegeneticandphysicalmapsofall5chromosomes.Arapidlifecy
7、cle(about6weeksfromgerminationtomatureseed).Prolificseedproductionandeasycultivationinrestrictedspace.EfficienttransformationmethodsutilizingAgrobacteriumtumefaciens.Alargenumberofmutantlinesandgenomicresources.Multinationalresearchcommunityofacademic,governmentandindust
8、rylaboratories.二、植物發(fā)育的分子生物學(xué)研究遺傳——發(fā)育——進化的研究將成為理論生物學(xué)關(guān)注的中心問題。如：花發(fā)育的分子機理——ABC模型胚胎發(fā)育的分子機理受精作用根的發(fā)育激素及各種信號分子對發(fā)
