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農(nóng)bacillus轉(zhuǎn)化法
農(nóng)bacillus包括引起植物冠癭瘤的根癌農(nóng)bacillus和引起發(fā)根病的發(fā)根農(nóng)桿1菌。根癌農(nóng)桿1菌和發(fā)根農(nóng)bacillus有相似的遺傳背景。在農(nóng)bacillus介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化中,80%左右是由根癌農(nóng)bacillus介導(dǎo)的,大約20%是由發(fā)根農(nóng)bacillus介導(dǎo)的。這里主要介紹根癌農(nóng)桿1菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化。
根癌農(nóng)bacillusTi質(zhì)粒上有一段轉(zhuǎn)移DNA(T-DNA)和Vir區(qū),在農(nóng)bacillus侵染植物時(shí),這段T-DNA可以插入到植物基因組中,使其攜帶的基因在植物中得以表達(dá)。Vir區(qū)共24個(gè)基因,它們表達(dá)的蛋白與T-DNA的加工和轉(zhuǎn)移有關(guān)。
基因槍轉(zhuǎn)化法
氣動(dòng)式基因槍中具有代表性的是PDS-1000/He,利用由不同厚度的聚苯四甲酰亞1胺膜制成的可裂圓片來(lái)調(diào)控氦氣壓力。當(dāng)氦氣壓力達(dá)到可裂圓片的臨界承受壓力時(shí),可裂圓片破1裂并產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣流,使微彈載體攜帶微彈高速運(yùn)動(dòng),遇到剛性的阻擋網(wǎng),微彈載體被阻遏,而微彈利用慣性繼續(xù)向前高速運(yùn)動(dòng),轟擊靶1細(xì)胞或組織,從而攜帶外源基因進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。基因槍法不再受到受體基因型的限制,又能避開原生質(zhì)體再生的障礙,從而使植物的遺傳轉(zhuǎn)化翻開了新的一頁(yè)。
基因槍轉(zhuǎn)化法在植物遺傳轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用:應(yīng)用基因槍法轉(zhuǎn)化zui早的是Klein等人在1987年將攜帶有細(xì)菌氯霉1素乙酰轉(zhuǎn)移酶(cat)基因的煙1草花葉病毒的RNA導(dǎo)入洋蔥的表皮細(xì)胞,使此基因得到表達(dá)。后來(lái),隨著對(duì)物理參數(shù)(如金屬粒子的理化特性、DNA與金屬粒子的結(jié)合和靶組織特性等)、環(huán)境條件(如受體植株、外植體和靶組織所適宜的溫度、濕度和光照等)和生物因子(如外植體及其轟擊前后的培養(yǎng)條件等)等的技術(shù)優(yōu)化,不斷完善的基因槍轉(zhuǎn)化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)許多受體材料的轉(zhuǎn)化,包括原生質(zhì)體、懸浮細(xì)胞系、愈傷組織、外植體(幼穗、幼胚或成熟胚),甚至可以直接轟擊轉(zhuǎn)化花粉。
脂質(zhì)體法
是用帶正電荷的脂質(zhì)體作載體攜帶外源基因,與帶負(fù)電荷的細(xì)胞膜融合,把外源基因?qū)爰?xì)胞。用脂質(zhì)體法轉(zhuǎn)化原生質(zhì)體,其毒性較電1擊法和PEG法小,且適于運(yùn)輸大分子DNA穿過(guò)質(zhì)膜。
Antonelli等(1990)用該法將基因組DNA轉(zhuǎn)入BMS玉米原生質(zhì)體,獲得轉(zhuǎn)化了的再生愈傷組織,轉(zhuǎn)化率高達(dá)8%。
脂質(zhì)體法的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)化受體為單個(gè)細(xì)胞,易于篩選,不易形成嵌合體,對(duì)于原生質(zhì)體再生能力好的植物品種,是非常好的轉(zhuǎn)化方法。
腺病毒呈無(wú)囊膜的球形結(jié)構(gòu),其病毒粒子在感1染的細(xì)胞核內(nèi)常呈晶格狀排列,每個(gè)病毒顆粒包含一個(gè)36 kb的線性雙鏈DNA,兩端各有一個(gè)100~600 bp的反向末端重復(fù)序列(inverted terminal re-pea,t ITR), ITR的內(nèi)側(cè)為病毒包裝信號(hào),是病毒包裝所需要的順式作用元件?;蚪M包含早期表達(dá)的與腺病毒copy相關(guān)的E1~E4基因和晚期表達(dá)的與腺病毒顆粒組裝相關(guān)的L1~L5基因。
線狀雙股DNA與核心蛋白形成直徑為60~65 nm的髓芯,被包裹于衣殼內(nèi)。衣殼呈二十面體對(duì)稱,由252個(gè)直徑8~10 nm的殼粒組成,殼粒排列在三角形的面上,每邊6個(gè),其中240個(gè)為六鄰體(非頂點(diǎn)殼粒) ,另12個(gè)為五鄰體基底(頂點(diǎn)殼粒)。每個(gè)六鄰體是六鄰體蛋白的同源三聚體,三聚體的六鄰體分子有一個(gè)三角形的塔尖和五面體的基底,塔區(qū)由4個(gè)環(huán)構(gòu)成即loop1、loop2、loop3、loop4,基底包含兩個(gè)區(qū)域P1、P2區(qū)[3]。六鄰體上的表位(epitope)是診斷不同血1清型的標(biāo)準(zhǔn),它包括哺乳動(dòng)物腺病毒屬的抗原成分,是病毒體對(duì)免1疫選擇壓力zui敏感的部位。
每個(gè)五鄰體基底上結(jié)合著1根(哺乳動(dòng)物腺病毒)或2根(禽腺病毒)長(zhǎng)9~77. 5 nm的纖維突起,這些纖維以五鄰體蛋白為基底由衣殼面伸出,纖維頂端形成頭節(jié)區(qū),纖突有血1清特異性,且含有負(fù)責(zé)體外血細(xì)胞凝集的種屬特異性抗原決定位點(diǎn)。