2.利用报告基因筛选植物转化细胞 在植物转基因研究中,载体携带的选择标记基因(selective gene)经常称为报告基因(reportor gene),常用的报告基因有 抗生素抗性基因以及编码某些酶类或其他特殊产物的基因等。
(1)利用抗生素报告基因筛选植物转化细胞 ① 新霉素磷酸转移酶(neomycinephosphotransferase-II, NPTII)基因 新霉素(neomycin)与卡那霉素(kanamycin)、庆大霉素和 G418 等均属于氨基环醇类的抗生素,它们的结构相似,能抑制原核 细胞核糖体70S起始复合物的形成,从而阻碍了蛋白质的合成, 进一步抑制了细胞的生长。NptII基因催化ATP上- 磷酸基团转 移到上述抗生素分子的某些基团上,从而阻碍抗生素分子与靶 位点的结合,并使抗生素失活。因此,在含有上述抗生素的选 择培养基上培养植物转化材料仅有携带NptII基因的转化植物细 胞才能存活下来。
(3)利用抗除草剂基因筛选转基因植物细胞 Bar基因是1987年从水链霉菌中分离出来的,它编码的PPT- 乙酰 转移酶(PAT)能够解除非选择性除草剂的毒性。PPT是L-谷氨酸 的类似物,能强烈抑制谷氨酰胺合成酶(Gs)的活性,而谷氨酰胺 合成酶一旦受到抑制,将会导致植物体内氨的迅速积累,并使植 株死亡。 Bar基因的表达产物PAT通过对PPT的乙酰化从而解除 PPT的毒性,可以使转化植物细胞产生对除草剂的抗性。
② 氯霉素 (chloramphenicol, Cm 或 Cmp): 含 cat基因的菌体能转译氯 霉素乙酰转酰酶 (chloramphenicol acetyltransferase),使Cm乙酰化 而失效。
③ 卡那霉素 (kanamycin, Kn或 Kan): 含Kan抗性基因菌体转译一种能 修饰Kn的酶,阻碍Kn对核糖体的干扰。 四环素(tetracymic, Tc或 Tet): 含Tc抗性基因的菌体转译一种能改变 细菌膜的蛋白,防止Tc 进入细胞后干扰细菌蛋白质的合成。 ⑥ 链霉素(strentomycin, Sm或 Str): 含Str 抗性基因的菌体转译一种能 修饰Sm的酶,抑制Sm与核糖体结合。