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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1235
-
1245
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1235
-
1245
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1237
定
OPG15
710
是与核桃早实基因相关的
RAPD
标
记。张虎平等
(2007)
利用构建的早实核桃和晚实核
桃近等位基因池
DNA
，获得与核桃早实性相关的
显性的
RAPD
标记
OPG15
759
，并将其转化为稳定
的
SCAR
标记。牛建新等
(2008)
利用引物
OPG15
(5'
-
ACTGGGACTC
-
3')
扩增得到一条约
710 bp
的早
实核桃特异片段。朱天丁等
(2011)
采用
RACE
技术克
隆了
SCAR
标记的核桃早实性相关基因片段的末端
序列，为验证其功能和早实核桃分子育种奠定基础。
1.5
其他基因
核桃的壳厚薄影响出仁率和取食的难易，是核
桃品质好坏的重要指标。张丽
(2008)
利用
RAPD
技
术，并参照
BSA
法，寻找到与核桃壳厚薄基因相
关的分子标记
SBS-T16
1224
，并将其转化为
SCAR
标记。
Goué
等
(2003)
利用同源序列法从黑核桃
(
Julgans nigra
L.)
和普通核桃
(
Julgans regia
L.)
的杂
种核桃中克隆出周期蛋白依赖激酶
A (
CDKA
)
基因。
研究发现
CDKA
基因在核桃的纵向生长过程中表
达，通过对
CDKA
基因的内含子的大小和位置以及
Southern
杂交显示，在杂种核桃的基因组中存在
CDKA
基因的多个拷贝
(
大于
2)
。
CDKA
在协调叶片
细胞分裂和分化，促进叶片发育过程中起着关键的
作用。
Teuber
等
(1999)
从核桃中克隆出种子储存前
体蛋白
Jug r 2
的
cDNA
序列，核桃蛋白
Jug r 2
与
豌豆球蛋白类似，是一种主要的食物过敏蛋白。
2
核桃基因的导入研究
2.1
筛选标记基因
标记基因被用于从大量的非转化细胞中筛选
出正确的转化子，可以为获得真正的转化体提供可
靠的依据，在核桃遗传转化的过程中发挥着至关重
要的作用，有效的筛选可以提高转化效率。
McGranahan
等
(1988)
利用农杆菌转化法首次将外
源基因
Kan
(
抗卡那霉素基因
)
基因成功导入核桃体
细胞胚中，但转化效率很低，且技术手段复杂。
Dandekar
等
(1989)
利用改进后的方法将
GUS
(β
-葡
萄糖醛酸酶
)
基因和
APH
(3') (
氨基糖苷磷酸转移酶
)
基因转入核桃体胚中，提高了转化效率。通过试验
测定发现，
Kan
不会杀死体胚组织，但抑制了未转
化次生胚的形成。
El Euch
等
(1998)
将
npt
Ⅱ
(
新霉素
磷酸转移酶Ⅱ
)
基因和
GUS
基因导入杂种核桃
(
Juglans nigra
L.
×
Juglans regia
L.)
体细胞胚中。
Escobar
等
(2000)
将
GFP
(
绿色荧光蛋白
)
基因成功
导入核桃体胚中，试验测定认为，使用
GFP
作为
筛选基因可以明显减少遗传转化过程中的工作量
和工作时间，降低成本。
2.2
有价值基因
Dandekar
等
(1994)
将编码杀虫晶体蛋白或
δ
-内
毒素
(
即
Bt
蛋白
)
基因之一的
cry
Ⅰ
A(c) (
原毒素
)
导
入核桃体细胞胚中，但转基因植株抗虫能力较差，
这是因为该基因的遗传密码发生较大偏移，其来源
于苏云金芽孢杆菌
(
Bacillus thuringiensis
)
的野生变
种
(
B. thuringiensis var. kurstaki
)
cry
Ⅰ
A(c)
基因序
列。然而，
Dandekar
等
(1998)
将人工合成的完整
cry
Ⅰ
A(c)
基因再次转入核桃体胚中，再生植株表现出
较高的抗虫性，同时也证实了在核桃受到昆虫伤害
时，这种途径对于昆虫防御反应的有效性。
汤浩茹等
(2001)
哈兹木霉几丁质酶
ThEn
-
42
基
因导入核桃体细胞中，检测转化的体细胞系的的几
丁质酶的活性提高了几十到几千倍，哈兹木霉几丁
质酶
ThEn
-
42
基因在核桃中得到表达。几丁质酶是
一种诱导酶，是植物受到病原菌侵染后产生的防御
物质之一，可以催化几丁质
(
真菌细胞壁的主要成分
)
水解，以及分别肽聚糖
(
细菌细胞壁和节肢动物外骨
骼的主要成分
)
。
Escobar
等
(2002)
将色氨酸单加氧
酶
(
iaaM
)
基因和异戊烯转移酶
(
ipt
)
基因转移到核桃
中，通过诱导沉默了植株体内这两个基因的表达，
从功能上提高了植株对冠瘿病的抗性。
核桃新梢难以生根，主要是大量的类黄酮酚类
化合物存在于核桃插条内，这类物质大量在新梢的
周围组织的积累直接阻碍根的诱导。查尔酮合成酶
(
CHS
)
基因控制类黄酮酚类物质的合成，
CHS
是植
物花色素苷等类黄酮化合物生物合成途径中的一
个关键酶，它催化丙二酰辅酶
A (malony CoA)
的三
个乙酸基与对羟基苯丙烯辅酶
A (coumaryc CoA)
的
一个乙酸基的缩合，生成基本结构为一个三碳环连
接 两 个 芳 香 烃 的 四 羟 基 查 尔 酮
(naringenine
chaalone)
，再经过异构化能导致花色素苷、黄酮、
异黄酮等类黄酮物质的合成。
El Euch
等
(1998)
和
Jay-Allemand
等
(1991)
将
CHS
反义基因导入到杂种
核桃
(
Juglans nigra
L.
×
Juglans regia
L.)
体细胞胚
中，经检测再生植株中
CHS
活性极低，同时栎苷、
杨梅苷、儿茶素、花色素苷等黄酮类物质未检测到，
外源生长素加强了转基因植株在诱导生根阶段的
敏感性，提高了生根能力。
Vahdati
等
(2002)
将
rolABC
基因转入奇异核桃
(“Paradox”) (
Juglans