分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
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页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1235
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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
等
, 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
和
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
等
(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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