Basic HTML Version
分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1025
-
1031
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1025
-
1031
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1028
性筛选率高达
54%~60% (
杨彩云等
, 2009)
，而
Todd
和
Tague (2001)
的转化效率仅为
2.5%
。
2
甘露糖安全选择体系的应用前景
2.1
对动物和环境安全
对一种选择体系进行生物安全评估包括对转
基因植株的农艺性状分析、对生态环境的安全性分
析、对标记或选择基因所编码的蛋白进行过敏性分
析、毒性检测以及与食物中其它成分相互作用分析
(
王彩芬等
, 2007)
。
Privalle
等
(2002)
安全评价研究的结果显示，
PMI
蛋白可以被完全消化，并且对动物无毒也不会
产生过敏反应。对植物来讲，
PMI
蛋白也无毒副作
用，不影响转基因植株的营养指标和农艺性状，对
环境安全
(Reed et al., 2001)
。而且，欧盟食品安全局
转基因生物专家组在对含有
pmi
基因的转基因玉米
MIR604
，进行有关
PMI
蛋白的安全性评价时，也得出了
与
Reed
等人一直的检测结果
(
王鸿和郝燕
, 2011)
。
实际上，虽然
pmi
基因只存在于少数几种植物
中，但是
pmi
基因却广泛分布于所有哺乳动物体内。
因此，以
pmi
基因为选择标记的转基因植物，所产
生的磷酸甘露糖异构酶
(PMI)
并不是一种新蛋白，
而是存在于几乎所有生物体中的天然物质
(Patil et
al., 2009)
。
因此，使用
pmi
基因作为选择标记的确是一种
安全转基因的手段，并能够缩短费时费力的转基因
植物安全评价环节，十分利于其大田推广和商品化
应用。
2.2
筛选试剂价格低廉
由表
2
可以看出，相同货源的情况下，使用甘
露糖作为筛选剂，与常用的潮霉素和卡那霉素，每
100 g
分别可以节省￥
109 320.00
元和￥
2 920.00
元，极大的降低了转基因研究的经济成本。
表
2
北京地区相同货源的成本比较
Table 2 The cost comparison from same suppliers in Beijing
比较项目
Items compared
潮霉素
Hygromycin
卡那霉素
Kanamycin
甘露糖
Mannose
报价
(
￥
/
元
)
Quotation price (
￥
/Yuan)
1100/1g
180/5g
680/100g
价格差
Price margin
162
倍
162 times
5.29
倍
5.29 times
-
节省
(
￥
/
元
)
Amount saved
109320/100g
2920/100g
-
2.3
转化效率高
如在转基因甜菜中，用
PMI
选择系统的转化频
率是传统的卡那霉素筛选体系的
10
倍
(Joersbo et al.,
1998)
，同时，转基因不定芽的生根频率也大大提高。
因为正选择剂对细胞不但没有毒害作用，而且
能够利用正选择标记基因的编码产物赋予转化细
胞代谢上的优势，从而促进转化细胞的再生；非转
化细胞不会被杀死，只是生长受到抑制，从而减少
死亡的非转化细胞释放的毒素，减少其对转化细胞
的毒害，所以可以大幅度提高转化效率。
综合考虑上述多种优势，甘露糖选择系统在植
物安全转基因的研究中，必将具有较高的实用价值
和广阔的应用前景。
3
甘露糖安全选择体系存在的问题
3.1
原理局限
根据该体系的作用原理，对于少数内源
PMI
活性较高的种类，如肉桂
(
Cinnamomum cassia
) (
杨
彩云等
, 2009)
和大豆
(Privalle et al., 2000)
等，
pmi
基
因不能用于此类植物的安全转基因选择标记。
3.2
应用问题
3.2.1
甘露糖培养基的灭菌方法
建议在配置含甘露糖的筛选培养基时，在高压
灭菌之后温度下降到
50°~40°
时，再用过滤灭菌的
方式将
D-
甘露糖加入培养基中。因为笔者注意到不
论是国内的全国优秀硕士论文还是期刊上的文章，
都没有对这个问题做明确的说明，所以特此指出希
望后来的研究者可以注意。