世界经理人科技频道(tech.icxo.com)消息:一、基因工程在小麦遗传育种中的应用概况:
1.基因转化技术在小麦遗传育种中的应用。
大多数转基因方法已被证明均可用于小麦基因转多。效果最好的转基因方法是基因枪法。转基因技术在小麦中应用十分广泛,主要应用在抗病、虫害、抗除草剂、改良小麦品质等方面。
到目前为止,小麦基因转化的目标基因和选择(标志)基因主要有报告基因类的GUS、CAT和LUC;抗抗生素类的NptⅡ、Hpt和抗除草剂类的Bar、EPSPs、Bxn、CP4和GOX。这些基因在小麦上的利用主要是建立有效的遗传转化系统。至今,已经导入小麦并在转基因植株中得到表达的目标基因主要有:改良小麦加工品质方面的基因,如:高分子量谷蛋白亚基(HMW)基因1Ax、1、1Dx5、1Dx10和重组高分子量谷蛋白亚基基因(GLPs)、水稻蛋白基因(TLP)、藜芦醇合成酶基因、大麦种子核糖滞活蛋白(RIP)基因和玉米Ds转座子;嵌合雄性不育类基因,如:细胞骨架蛋白基因和核糖核酸酶类基因等;抗除草剂类基因,如Bar、EPSPs、Bxn、CP4和GOX。目前,在转基因小麦中应用得最多的选择基因还是抗除草剂基因Bar。
2.分子标记技术在小麦遗传育种上的应用。
随着分子生物学的发展,开发了一类基于DNA变异的分子标记。目前,已开发了多种分子标记,主要有:限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态DNA(RAPD)、扩增片段长度多态性(AFLP)、简单序列重复(SSP)、序列特异扩增区域(SCAR)、序列标定位点(STS)、单链构象多态性(SSCP)、单核苷酸多态性(SNP)和数量可变串联重复(VNTR)等。分子标记直接以DNA形式表现,不受环境条件和发育阶段的影响,标记的数目多、多态性高。有许多分子标记表现为共显性,能提供完整的遗传信息。分子标记可用于分子图谱构建、基因定位、DNA指纹库建立、鉴定与标记(外源)染色体片段、小麦遗传关系的研究、辅助育种等。在小麦遗传育种研究中应用较多的是RFLP、RADP、SSR、STS、AFLP等。
目前已建立了小麦B组和D组及黑麦和一些山羊草染色体的理想指纹图谱。在小麦多个抗叶锈基因上已建立了紧密连锁的分子标记,一些标记已经转换为PCR基础上的STS、SCAR标记。
目前,用RAPD已标记的小麦性状还有:小麦抗病虫性状(普遍腥黑穗病、叶锈病、白粉病、小麦蝇蚊、条纹花叶病毒、胞囊线虫,小麦质量性状(砰粒小麦镉吸收)。另外,Luo(1996)等对位于中国春4DL端部的耐铝基因Alt2用xpsr-914和xpsr10051进行了标记,将中国春耐铝、耐盐基因导入了硬粒小麦,提高了硬粒小麦的抗铝和抗盐性。