第九章 园艺植物遗传转化载体的构建
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——培根《园艺植物育种学》复习大纲绪论一、内容提要:选育园艺植物新品种是发展园艺生产的关键途径之一。
各种各样的栽培园艺植物种类及其品种类型都是从野生植物进化而来。
利用园艺植物的自然变异和人工创造变异并进行人工选择的进化就是优良性、适应性、稳定性和整齐性,品种具有特异性等特性。
良种是在适应的地区,采用优良的栽培技术,能够生产出高产、优质,并能适时供应产品的品种。
它有提高单位面积产量、改进产品品质、提高抗病虫害能力以减少农药污染、增强适应性和抗逆性以节约能源、延长产品的供应和利用时期,适应集约化管理、节约劳力等多方面的作用。
园艺植物育种学是研究选育与繁殖园艺植物优良品种的原理和方法的科学,是以遗传学、进化论为主要基础涉及多门学科的综合性应用科学。
它研究的任务是根据遗传变异的规律,合理选择利用种质资源,通过发现和创造变异来选择优良品种,以及提高种性、防止混杂退化、加速良种繁殖的原理和方法。
园艺植物育种有着悠久的历史。
19世纪才有专门的育种机构,20世纪育种理论、方法进步很快,新品种选育成果巨大。
二、思考题:1、了解品种的概念及其属性;2、良种在园艺植物生产中的作用?3、自然进化与人工进化的区别?4、园艺植物育种学的任务和内容?第一章育种对象与目标一、内容提要园艺植物多为周期长的多年生植物,育种年限长,育种目标涉及产量、品质、熟期及抗性等一系列目标性状。
因此,因地制宜选择育种对象,明确育种目标,制订育种方案,是育种工作成败的关键。
二、思考题:1、当前园艺植物育种的总目标是什么?2、园艺产品的品质按产品用途和利用方式大致可分为哪几种?3、制订育种目标的主要根据和原则是什么?第二章园艺植物的繁殖习性、品种类别和育种方法园艺植物繁殖方式不同,其遗传特征就不一样,因而相应采取的育种程序和方法也不同。
此外,栽培植物品种根据其群体遗传组成,可分为自交系品种、群体品种、杂交种品种和无性系品种。
植物遗传转化步骤植物遗传转化是指通过外源DNA的导入,使植物细胞或组织发生基因改变,从而获得具有特定性状的转基因植物。
这一技术在农业、医学和工业等领域有着广泛的应用。
下面将介绍植物遗传转化的基本步骤。
步骤一:选择外源DNA在植物遗传转化中,首先需要选择外源DNA,也就是我们要导入到植物细胞中的目标基因。
这个目标基因可以来自于其他物种,也可以是人工合成的。
目标基因的选择取决于我们希望在转基因植物中表达的特定性状。
步骤二:构建转化载体将目标基因导入植物细胞需要使用载体。
载体是一种专门设计用于植物遗传转化的DNA分子。
通常,载体由多个组成部分组成,包括启动子、终止子、选择标记和目标基因。
这些组成部分的功能是确保目标基因能够在植物细胞中正确表达。
步骤三:转化载体导入植物细胞一旦构建好转化载体,接下来就需要将其导入到植物细胞中。
目前,有多种方法可以实现这一步骤,包括农杆菌介导转化、基因枪法和电穿孔法等。
这些方法都可以有效地将外源DNA导入植物细胞,使其成为转基因细胞。
步骤四:筛选转基因细胞一旦植物细胞被导入外源DNA,我们需要对其进行筛选,以确定哪些细胞成功地获得了目标基因。
为了实现这一步骤,常常会在转化载体中加入选择标记基因,如抗生素抗性基因。
只有携带了目标基因的细胞才能存活下来,而其他细胞则会被筛选掉。
步骤五:培养和再生转基因植物筛选出的转基因细胞可以通过培养和再生来获得完整的转基因植物。
这一过程通常需要在培养基上进行,通过提供适当的营养物质和激素来促进细胞分裂和分化。
经过一段时间的培养,转基因细胞可以发展成为转基因植物。
步骤六:鉴定转基因植物需要对获得的转基因植物进行鉴定,以确认其是否成功地获得了目标基因。
这一步骤通常需要使用分子生物学技术,如PCR和Southern blot等,来检测目标基因的存在和表达。
只有经过鉴定的转基因植物才能用于进一步的研究或应用。
总结:植物遗传转化是一项复杂的技术,需要经历多个步骤才能成功。
植物遗传转化步骤
植物遗传转化是指通过人为手段,将外来基因导入植物细胞内,使其产生新的遗传特征。
植物遗传转化的步骤主要包括以下几个方面: 1. 基因载体构建:基因载体是将所需基因导入植物细胞内的载体,包括质粒、病毒、人工染色体等。
构建基因载体需要选择适当的载体和适合的启动子、终止子、选择标记等元件。
2. 转化体系建立:植物遗传转化需要建立一套合适的转化体系,包括培养基的配制、细胞培养和再生体系等。
转化体系的搭建需要考虑到不同物种、基因载体和转化方法的特点。
3. 基因导入:基因导入可以通过直接基因转移、基因炮击、农
杆菌介导转化等手段进行。
其中,农杆菌介导转化是最常用的基因导入方法。
在基因导入过程中,可以使用选择标记来筛选生产基因转化植株。
4. 识别和筛选:基因转化后的植物细胞需要进行识别和筛选。
常用的识别方法包括PCR检测、Southern杂交、Northern杂交等。
筛选方法可以通过细菌耐草酸和遗传标记等手段进行。
5. 品系选育:经过基因转化的植物需要进行品系选育,通过选
择有利的基因型和表型,后代将具有更好的遗传特征。
品系选育需要进行多代重复筛选,最终得到具有稳定表达和优良性状的转化植株。
6. 安全评价:基因转化后的植物需要进行安全评价,包括对植
物生长性状、代谢产物、土壤微生物等方面的评价。
安全评价是确保基因转化植物的生态安全性和食品安全性的重要环节。
植物载体构建流程植物载体构建是个还挺有趣的事儿呢,咱就像搭积木一样把各种元素组合起来,让植物能按照我们想要的方式生长或者表达特定的基因。
一、载体选择。
我们得先挑个合适的载体,就像给植物找个合适的房子一样。
这载体有很多种哦,像质粒载体就比较常用。
它就像一个小小的工具箱,里面有各种工具(不同的功能元件)。
我们要根据自己的目的来选,要是想把某个基因送到植物细胞里去,就得选那种能在植物细胞里好好工作的质粒载体。
比如说,有的质粒是专门为双子叶植物设计的,有的呢又更适合单子叶植物。
这就好比不同的房子适合不同的住户,可不能选错啦。
二、目的基因获取。
接下来就是找我们想要的那个“小秘密”——目的基因。
这目的基因可以从很多地方来,有时候是从其他植物里发现的一个特别厉害的基因,能让植物抗虫或者抗旱啥的。
我们就像寻宝一样把这个基因找出来。
找的方法也有不少哦,可以用基因文库筛选,就像是在一个装满各种基因宝贝的大仓库里找我们要的那个小宝贝。
还有一种是通过PCR(聚合酶链式反应)来扩增这个基因,这就像是用复印机把这个基因复印很多份一样,让我们有足够的量可以用。
三、基因连接。
把目的基因找到后,就要把它和我们选好的载体连接起来啦。
这就像是给小宝贝找个合适的座位,让它能稳稳地待在载体这个小房子里。
我们会用到一些酶,比如说限制性内切酶,这个酶可神奇了,它就像一把小剪刀,能在载体和目的基因的特定位置剪开,然后再用DNA连接酶把它们像缝衣服一样缝起来。
这过程得小心翼翼的,要是连接错了地方,那可就麻烦啦,就像把东西放错了口袋一样。
四、转化。
连接好之后呢,就要把这个带着目的基因的载体送到植物细胞里去啦。
这就像是给植物送个小礼物。
转化的方法有很多种哦。
最常见的一种是农杆菌介导转化法。
农杆菌就像是一个小邮差,它天生就有把自己身上带着的一些东西送到植物细胞里的能力。
我们就把构建好的载体放到农杆菌里,然后让农杆菌去感染植物细胞,这样载体就跟着进去了。