线性DNA结合细胞穿膜肽的玉米花粉管规模化转基因技术

【作者】 吴忠义； 张中保； 黄丛林； 魏建华；

【机构】 北京市农林科学院北京农业生物技术研究中心；

【摘要】 玉米的组织培养受基因型和受体范围的限制比较大,因此成功应用于其它植物的常规转基因方法如农杆菌法、基因枪法等在玉米的转化受到很大的限制。国内科学家周光宇认为植物受精卵或其前后的生殖细胞处于未形成细胞壁的类似"原生质体"状态,正进行活跃的DNA复制、分离和重组,这时很容易将外源DNA片段整合到受体基因组中,以达到遗传转化的目的。另一方面,细胞穿膜肽Tat2具有保护DNA不被降解和携带DNA穿膜进入细胞核的特性,本项目正是基于以上事实,首次将细胞穿膜肽Tat2应用于玉米花粉管通道转化法研究,将线性DNA结合细胞穿膜肽Tat2通过花粉管通道整合进玉米基因组中,用于提高花粉管通道法转化效率,经三年试验统计,转化效率稳定在1%-2%之间,T1代符合3:1分离比的转基因株系占总数的16%。本转化方法具有以下特点:1)直接将含有目的基因的线性DNA表达盒溶液通过花粉管直接转入玉米中,不依赖于玉米的组培再生体系,所以操作简便,无需昂贵仪器,生产成本低廉,可进行规模化转化;2)转化方法不受玉米基因型(自交系品种)和转化基因种类的限制,可直接转化骨干自交系,所以适用范围广泛;3)采用线性DNA方法直接将外源基因导入玉米基因组,可以去除质粒DNA骨架系列、特别是抗生素基因进入植物基因组,所以培育的转基因植物更加安全,具有更好的应用前景。更多还原