轉(zhuǎn)基因番茄課件.ppt

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1、轉(zhuǎn)基因番茄1、轉(zhuǎn)基因番茄商品化的首例2、轉(zhuǎn)基因番茄的類型3、轉(zhuǎn)基因番茄的相關(guān)報(bào)道4、番茄紅素5、轉(zhuǎn)基因過(guò)程6、現(xiàn)狀與展望轉(zhuǎn)基因番茄--商品化的首例番茄(Lycopersiconesculentum)是茄科(Solanaceae)番茄屬(Lycopersicon)一年生或多年生植物，是基礎(chǔ)生物學(xué)研究中的重要對(duì)象和模式植物。由于番茄研究深入，栽培廣泛，而且易于轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)基因番茄研究與應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。以前，農(nóng)民要趁西紅柿還沒(méi)有成熟，果實(shí)還是綠色的時(shí)候就采摘下來(lái)。沒(méi)有成熟的西紅柿被運(yùn)送到商店后，噴上乙烯將它們催熟，變成紅色再擺出去賣(mài)。

2、這種人工催熟的西紅柿沒(méi)有自然成熟的西紅柿好吃。為什么不等西紅柿成熟、變紅再采摘呢？因?yàn)槲骷t柿成熟后，皮也軟了，運(yùn)輸過(guò)程中容易破能不能讓成熟的西紅柿皮不變軟呢？1994年4月美國(guó)加利福尼亞基因公司將反義PGcDNA導(dǎo)入番茄中，育成了名為FLAVRSAVR的耐貯存番茄，成為轉(zhuǎn)基因植株商品化的首例。西紅柿的皮變軟，是因?yàn)橛幸环N多聚半乳糖醛酸酶把細(xì)胞壁中的膠質(zhì)給分解了?？茖W(xué)家們把編碼這種酶的基因克隆出來(lái)，測(cè)定了它的序列。然后合成一個(gè)和它相反的“反義基因”。把“反義基因”轉(zhuǎn)入到西紅柿細(xì)胞中去，會(huì)干擾原來(lái)基因的活動(dòng)，讓它再也沒(méi)有辦法合成多聚半

3、乳糖醛酸酶，細(xì)胞壁中的膠質(zhì)不會(huì)被分解掉，西紅柿即使成熟了，皮也不會(huì)變軟。這種轉(zhuǎn)基因西紅柿不僅容易運(yùn)輸，而且可以存放很長(zhǎng)時(shí)間也不會(huì)壞。用轉(zhuǎn)基因西紅柿做的番茄醬比較稠，吃起來(lái)口感好，這是因?yàn)榉厌u的稠度和細(xì)胞壁中膠質(zhì)的含量有關(guān)，膠質(zhì)含量高，稠度也高。由于轉(zhuǎn)入的“反義基因”只干擾多聚半乳糖醛酸酶的基因，不會(huì)干擾其他基因，因此轉(zhuǎn)基因西紅柿的營(yíng)養(yǎng)成分沒(méi)有發(fā)生變化。1987,Calgene公司研究人員克隆出多聚半乳糖醛酸酶基因并完成測(cè)序。隨后，轉(zhuǎn)基因西紅柿FLAVRSAVR研發(fā)成功。1992，美國(guó)農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)種植FLAVRSAVR。1994年，

4、美國(guó)食品藥品管理局批準(zhǔn)FLAVRSAVR上市1996年到1999年，由于成本的下降，這種西紅柿的售價(jià)減低了20%。1998年8月，英國(guó)植物科學(xué)家Dr.ArpadPusztai發(fā)表他的研究結(jié)果，指出用轉(zhuǎn)基因土豆喂養(yǎng)大鼠出現(xiàn)毒性反應(yīng)。這就是后來(lái)引發(fā)學(xué)術(shù)界和公共媒體激烈論戰(zhàn)的普斯陶伊(Pusztai)事件1998年秋季，F(xiàn)LAVRSAVR的銷售量急劇下跌，食品連鎖超市拒絕銷售轉(zhuǎn)基因西紅柿FLAVRSAVR。美國(guó)農(nóng)場(chǎng)從此停止轉(zhuǎn)基因西紅柿的種植。轉(zhuǎn)基因番茄的類型1抗病轉(zhuǎn)基因番茄抗病育種一直是育種工作者的主要目標(biāo)，轉(zhuǎn)基因番茄可以彌補(bǔ)常規(guī)抗病育

5、種工作的不足，從而獲得常規(guī)育種不能獲得或很難獲得的抗病番茄種質(zhì)資源，因此引起了科研人員的極大興趣。目前抗病的轉(zhuǎn)基因番茄主要包括抗病毒、抗真菌及抗細(xì)菌病害等3個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容。1986年，Powell首次將煙草花葉病毒外殼蛋白基因(TMV-CP)轉(zhuǎn)入番茄，這是第一例有成功報(bào)道的轉(zhuǎn)基因番茄。我國(guó)首例批準(zhǔn)商品化的抗病毒的轉(zhuǎn)基因番茄也是利用CP蛋白實(shí)現(xiàn)的。2抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因番茄在抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因番茄研究方面，主要應(yīng)用的是來(lái)自蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiens)的f基因，可對(duì)甜菜夜蛾、煙草夜蛾產(chǎn)生抗性。利用雪花蓮?fù)庠茨鼗?GN

6、A)產(chǎn)生抗蚜蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因番茄。利用白楊的幾丁質(zhì)酶基因(WIN6)可降低馬鈴薯甲蟲(chóng)對(duì)轉(zhuǎn)基因番茄的侵染。Chen將從普通番茄抗根結(jié)線蟲(chóng)品系中克隆得到的根結(jié)線蟲(chóng)抗性基因(Mi基因）轉(zhuǎn)入到易感番茄品系中，轉(zhuǎn)化植株的抗根結(jié)線蟲(chóng)能力顯著提高。2010年，Chan等將芋頭的半胱氨酸蛋白酶抑制劑CeCP1基因轉(zhuǎn)入到番茄中，獲得了對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的侵染和繁殖均有抑制作用的轉(zhuǎn)基因番茄。3抗逆轉(zhuǎn)基因番茄國(guó)內(nèi)外對(duì)番茄抗逆的轉(zhuǎn)基因研究主要集中在耐鹽、耐寒、耐旱、耐熱等方面，其中耐鹽、耐寒的研究尤為深入。自1991年Hightower等將比目魚(yú)體內(nèi)的抗凍蛋白(AFP

7、)基因轉(zhuǎn)入番茄、1997年黃永芬等將美洲擬蝶魚(yú)的AFP基因?qū)敕勋@得了抗冷性提高的轉(zhuǎn)基因番茄植株，拉開(kāi)了抗冷轉(zhuǎn)基因番茄的帷幕。4耐貯及延熟的轉(zhuǎn)基因番茄耐貯及延熟的轉(zhuǎn)基因番茄主要通過(guò)抑制細(xì)胞壁降解或抑制乙烯合成來(lái)實(shí)現(xiàn)。我國(guó)第一個(gè)商品化的轉(zhuǎn)基因番茄就是通過(guò)轉(zhuǎn)反義的EFE基因?qū)崿F(xiàn)的;Kramer等利用編碼SAMase的基因獲得了轉(zhuǎn)基因成熟延遲的番茄植株。5表達(dá)醫(yī)藥蛋白的轉(zhuǎn)基因番茄利用番茄作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)疫苗、醫(yī)藥蛋白等研究正成為番茄基因工程研究的一個(gè)熱點(diǎn)。目前主要用番茄作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)抗原，從而使人體獲得抗體，另外就是直接生產(chǎn)有功

8、能的醫(yī)藥蛋白。6雄性不育的轉(zhuǎn)基因番茄對(duì)于自花授粉作物，利用雄性不育系制種可以簡(jiǎn)化育種步驟，省時(shí)省力，而且能提高制種質(zhì)量。Mariani等利用花粉絨氈層特異啟動(dòng)子啟動(dòng)核糖核酸酶基因在番茄中表達(dá)，引起花粉敗育，得到雄性不育的轉(zhuǎn)基因番茄。Sandhu等利