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分子植物育种
(
网络版
), 2012
,
10
,
1235
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1245
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1235
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http://mpb.5th.sophiapublisher.com
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种遗传转化方法是目前应用最为广泛的外源基因
的导入途径,但是这种方法不可避免的导致畸形胚
的出现,体胚的增殖受到严格的条件限制,这些都
不利于植株的再生。相比较器官再生途径,这些都
是体胚作为受体进行遗传转化的限制因素,随着叶
片愈伤再生体系的建立,核桃器官发生途径将会受
到越来越多的关注。
侯立群等利用花粉管通道法和微注射法将外
源基因导入到核桃未成熟的幼胚和子房中
(
侯立群
, 2004,
山东林业科技
, 1: 8-9)
,发现不同的处理
手段对坐果率影响不同,同时需要进一步对基因的
整合进行鉴定。王晓蔓
(2009)
通过对核桃花粉管通
道法中外源
DNA
浓度、导入时间、和导入方法等
因素的研究,发现外源
DNA
浓度为
200 μg/mL
500 μg/mL
时,结实率和果实子叶
GUS
基因的瞬时
表达率最高,授粉
14~48 h
后是最佳的导入时间,
切割柱头滴加法是最适宜的导入方法,这种方法既
能保证坐果率,又有利于外源
DNA
的导入。值得
注意的是,这种遗传转化的方法会受到季节性环境
条件的严格限制,大大减少应用的潜力。
5
问题和展望
核桃的的早实特性引起了育种专家的极大关
注和深入研究,利用这一特性可以通过人工手段缩
短果树的童期。早实基因作为十分珍贵的自然资
源,通过克隆核桃的早实基因,并利用转基因技术
研究其表达机理和进行性状鉴定,可应用于核桃育
种和栽培实践,从而有助于我们进一步揭示木本植
物童期发育的机理。目前,只获得一些与早实性状
相关的分子标记和特异基因片段,还未获得其完整
基因序列,未来应充分利用现有的自然资源克隆早
实基因,并通过转基因技术进行基因的导入,通过
基因序列的对比和性状的观察验证基因的表达。
虽然在核桃体胚再生方面的进行了广泛深入
的研究,但是体胚的成熟、萌发以及转化成植株的
比例依然很低,这是制约核桃体胚再生发展的主要
因素。除此之外,不同的核桃品种在体胚的再生培
养方面存在差异,每一个品种都需要尝试和探索,
以获得最佳的培养条件和激素配比。对于体胚的起
源,需要进行细胞学观察和基因型测序,以获得准
确而可靠的结果。
Polito
(1989)
的研究表明,体胚
来源于子叶和初生胚的下胚轴,贯穿于表面细胞的
的斜面。尽管对核桃初生胚的起源有多种观点,但
其次生胚却是起源于表皮单细胞。尽管如此,仍然
需要对体胚再生的植株进行鉴定,以确保材料准确。
目前看来,叶圆片再生的遗传转化方法是进行外源
基因导入的很有前途的手段,随着叶片再生体系的
建立和优化,在核桃的转基因方面会得到应用。
到目前为止,核桃的转基因研究主要集中在抗
病虫、提高生根能力等方面,并取得一定的成果。
基因工程技术在核桃优良品种的遗传改良应用已
经成为一种重要的手段,也越来越得到育种专家的
青睐。但转基因核桃植株的后期观察和功能验证仍
然是研究人员需要面临的问题,如何确保基因在后
代的稳定遗传,遗传力的多少以及它的环境适应性
问题都需要解决。随着我国核桃种植面积的广大以
及病虫害的扩张,核桃的某些病虫害
(
如举肢蛾、细
菌性黑斑病
)
已经严重威胁到核桃生产,培育抗病虫
品种就显得很有必要,这也是根治核桃病虫害的根
本途径。
作者贡献
李好先是本综述的主要执行人;郭俊英、薛华柏、刘
丽负责本综述的后期修改;曹尚银是本综述的构思者。全体
作者都阅读并同意最终的文本。
致谢
本研究由科技部科技基础性工作专项
(2012FY110100)
资助。感谢两位匿名的同行评审人的评议和修改建议。
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