轉基因抗病蔬菜
1轉基因抗病毒基因防治蔬菜病毒病非常困難,是轉基因抗病研究最多的類型。目前,已從不同植物中獲得了30多個抗病毒基因,如植物病毒外殼蛋白、衛星RNA、部分序列cDNA、核酶、復制酶、蛋白酶、移動蛋白、反義RNA等。,對很多植物都有不同程度的保護作用。最近,許多病毒的抗病毒基因,如核糖體失活蛋白(RIPs)基因和雙鏈RNA特異性核酸酶基因,病原體無毒基因和異源植物抗病性基因已被開發。其中,病毒外殼蛋白(cp)基因應用最為廣泛。比如美國的轉基因抗病毒南瓜?FreedomII”,北大抗黃瓜花葉病毒(CMV)轉基因番茄?8805R?還有甜椒?雙峰R”和抗蕪菁花葉病毒轉基因大白菜?福山大寶頭?、抗西瓜花葉病毒(WMV)的轉基因西瓜、雙抗煙草花葉病毒(TMV)和黃瓜花葉病毒(CMV)的轉基因辣椒?農大40“還有?項燕1?。
2轉抗真菌基因蔬菜利用植物過敏反應轉化可誘導細胞過敏性壞死的膜蛋白基因(hrpH)獲得高抗晚疫病的馬鈴薯。轉基因煙草雙價幾丁質和葡聚糖酶(?-我,3-朱卡?Hase)基因獲得抗枯萎病番茄,病情指數比對照降低36% ~ 58%。將兩種葡萄的1,2-苯乙烯基因轉入番茄,可以提高對晚疫病的抗性。
抗菌肽廣泛應用於帶有抗菌基因的蔬菜中。通過花粉管通道法將柞蠶抗菌肽D基因導入番茄,獲得了壹些對青枯病有較強抗性的植株。
轉基因抗蟲蔬菜
1轉Bt殺蟲晶體蛋白基因蔬菜該基因是應用最廣泛的抗蟲基因之壹。其編碼的殺蟲晶體蛋白對鱗翅目昆蟲有很強的毒性。商業生產的有:土豆;已經進入實地測試階段的有:番茄、茄子、白菜、菜花;胡椒、芹菜、芥菜、萵苣、卷心菜、蕪菁、胡蘿蔔、豌豆、豇豆、鷹嘴豆、蘆筍、黃瓜和甜瓜。
2轉基因蛋白酶抑制劑基因植物蛋白酶抑制劑殺蟲譜廣,包括鱗翅目、鞘翅目和直翅目。目前,至少已有15個不同來源的蛋白酶抑制劑的cDNA或基因被轉入植物中,其中大部分具有明顯的抗蟲性。但可能與蛋白酶抑制劑在植物中的表達和害蟲對它的適應性有關,目前還沒有壹例進入商業化生產。正在研究的有:馬鈴薯、番茄、卷心菜、花椰菜、大白菜、甘薯、甜椒、龍葵和萵苣。
3轉植物凝集素基因的蔬菜是雪花蓮凝集素(GNA)在蔬菜中應用最廣泛的基因,通過轉基因番茄和馬鈴薯可以獲得對蚜蟲和桃蚜的抗性,也通過將其導入生菜和大白菜中進行研究。
轉基因抗除草劑蔬菜
除草劑基因在植物中有兩種功能。壹是消除除草劑的毒性。來自吸水鏈黴菌的bar基因應用廣泛,其編碼的蛋白可以乙酰化膦絲菌素(PPT)使其失去毒性。二是對除草劑作用的靶蛋白進行修飾,使其不敏感或過量表達,以稀釋除草劑效果。將編碼谷氨酰胺合成酶抑制劑pat的bar基因導入甜椒,可以提高甜椒對PPT的耐受性。將乙酰乳酸合成蛋白(ALS)轉入番茄,可以獲得對磺酰脲類除草劑的抗性。將編碼烯醇丙酮酸莽草酸-3-單磷酸合酶(EPS)的AroA突變基因導入番茄。可以獲得對壹定劑量草甘膦除草劑的抗性。
抗逆轉基因蔬菜
1轉基因蔬菜中有兩種耐鹽基因。壹類是能提高植物體內保護物質通透性的基因,如脯氨酸合酶(proA)、菠菜堿脫氫酶(BADH)、磷酸甘露聚糖脫氫酶(todD)和與甘氨酸甜菜堿生物合成的膽堿脫氫酶(beta)。將β基因導入番茄可以獲得比對照具有更高耐鹽性的植株。將草酸氧化酶基因轉化番茄,可以提高番茄在鹽環境中的產量。另壹個是平衡植物中鉀離子和鈉離子的哈利基因。轉基因番茄的耐鹽性明顯提高。此外,將耐鹽植物的總DNA直接導入不耐鹽植物也可以提高耐鹽性。例如,將紅樹林的總DNA導入辣椒可以顯著提高耐鹽性。
來自北極深海魚的抗凍基因(AFPS)被廣泛應用於具有耐寒基因的轉基因蔬菜中。將黃曲黴科的抗凍基因轉入番茄,發現其具有抑制冰重結晶的能力,從而防止蔬菜凍害。將美洲擬鰈抗凍蛋白基因AFP直接轉入番茄,在平均溫度低於4.4℃的條件下,轉基因植株比對照長勢更好,果實更早成熟。致死溫度也降低了1℃ ~ 2℃。
轉雄性不育基因蔬菜
這方面的研究途徑很多,通過細胞毒素在絨氈層和花粉中的特異性表達可以獲得雄性不育。將人工構建的雄性不育基因TA29: Barnase導入番茄子葉,可以獲得壹些雄性不育植株。妳也可以利用反義基因技術制造男性不育。將人工構建的反義肌動蛋白基因和花藥特異性啟動子T29組成的嵌合雄性不育基因轉化番茄,可獲得不自交可育但作為母本雜交正常結實的植株。這也是我國首例具有自主知識產權的轉基因雄性不育。
轉基因孤雌生殖蔬菜
將RoIB基因與子房特異性啟動子TPRP-F1連接,獲得營養生長和果實大小正常的孤雌生殖材料MPBl2和MPBl3。
具有改良品質基因的轉基因蔬菜
番茄催熟延長是基因工程研究的壹個比較成功的例子。比如美國的Flavr Savr、中國的耐儲藏番茄等4個轉基因品種?樊華1?都進入商業化生產,走向市場。此外,通過轉基因可以提高糖含量:將大腸桿菌糖原合酶基因(glglgl)轉入人馬鈴薯中,澱粉含量可降低30% ~ 50%,可溶性糖含量可提高80%。將酸性轉化酶反義cDNA轉入番茄,可獲得果實小但蔗糖含量高的植株。改造番茄紅素合成酶基因,將其轉入番茄中,可使番茄紅素過量表達。
帶有生物或工業蛋白基因轉基因蔬菜