蘋(píng)果
1培育抗病蟲(chóng)害品種目前,在蘋(píng)果上已經(jīng)獲得了抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植株,所使用的抗蟲(chóng)基因主要有bt(bacillusthypsininhibitor)和cpti基因。bt基因是從蘇云金桿菌分離出來(lái)的殺蟲(chóng)結(jié)晶蛋白(icp)基因。國(guó)外早在1991年就成功應(yīng)用icp基因轉(zhuǎn)化蘋(píng)果,1992美國(guó)批準(zhǔn)將攜帶由icp基因的轉(zhuǎn)基因蘋(píng)果植株進(jìn)行田間試驗(yàn);國(guó)內(nèi)程家勝等也應(yīng)用bt基因成功獲得了轉(zhuǎn)基因蘋(píng)果植株,并進(jìn)行了抗蟲(chóng)試驗(yàn)。cpti對(duì)許多害蟲(chóng)都具有抗性,廣譜性是其最主要的優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外利用cpti基因于1992年成功轉(zhuǎn)化了綠袖蘋(píng)果;國(guó)內(nèi)達(dá)克東等也應(yīng)用cpti基因轉(zhuǎn)化了皇家嘎拉,southem雜交證明目的基因存在于蘋(píng)果基因組中。
蘋(píng)果抗病轉(zhuǎn)基因研究集中在抗火疫病(erwinaamylovoea)方面,主要應(yīng)用有attacine、cecropinsb-37、cecropmshiva-1等基因。norelli等用編碼裂解細(xì)菌細(xì)胞的4種基因(attacine、sb-37、shiva-1和henwhitelysozyme)用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化砧木m7和皇家嘎拉獲得了250個(gè)轉(zhuǎn)化體系,溫室和田間鑒定表明攜帶有attacine的轉(zhuǎn)化植株對(duì)疫病有極大抗性;用attacine基因轉(zhuǎn)化m7,獲得的轉(zhuǎn)化植株對(duì)火疫病抗性大大提高,有的甚至能降低病害50%。還有報(bào)道將shiva-1、attacine導(dǎo)入皇家嘎拉,但溫室檢測(cè)轉(zhuǎn)基因植株對(duì)火疫病抗性不穩(wěn)定。
2選育矮化品種目前已從病原農(nóng)桿菌中鑒定和克隆出一些與植物激素合成和代謝有關(guān)的基因,其中主要由ipt基因和rola、rolb、rolc、rold基因等,這幾種基因在植物體內(nèi)表達(dá)可表現(xiàn)出植株的矮化性狀。trifonova等利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將ipt基因?qū)氚闹耷嗵O(píng),獲得的轉(zhuǎn)基因植株除了有兩個(gè)株系表現(xiàn)“灌中狀”外,其余形態(tài)均表現(xiàn)正常。holefors等用rola基因轉(zhuǎn)化砧木m26,獲得的轉(zhuǎn)基因植株樹(shù)體矮小,其中3個(gè)株系節(jié)間明顯縮短,3個(gè)株系的葉、根干重均降低。為增加半矮化砧木m26的矮化能力,將rola、rolabc、擬南芥phyb和燕麥phya基因?qū)雖26中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)前3種基因在轉(zhuǎn)基因植株體內(nèi)過(guò)量表達(dá),樹(shù)體均表現(xiàn)出不同程度的矮化能力。
3培育易生根品種受基因的控制,有些蘋(píng)果砧木在扦插和壓條繁殖時(shí),生根極為困難,為了提高m26砧木生根能力,lamber等將來(lái)自發(fā)根農(nóng)桿菌ri質(zhì)粒的t-dna區(qū)導(dǎo)入m26中,結(jié)果攜帶有ri質(zhì)粒的t-dna的轉(zhuǎn)化植株有良好的根系,生根能力大大提高。roib基因能在很多寄主植株上誘發(fā)毛根的形成。welander等用roib基因?qū)φ枘緈26進(jìn)行轉(zhuǎn)化研究,轉(zhuǎn)基因植株根系對(duì)生長(zhǎng)素的敏感性增強(qiáng),生根能力也相應(yīng)提高。
4選育耐貯品種蘋(píng)果在貯藏過(guò)程中因果實(shí)熟化過(guò)程難以控制,常導(dǎo)致過(guò)熟、腐爛,從而造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。近年來(lái),隨著分子生物學(xué)研究的逐步深入,利用基因工程技術(shù)來(lái)改良蘋(píng)果貯藏性成為可能。acc氧化酶基因、acc合成酶基因、pg(多舉半乳糖合成酶)基因已經(jīng)從多種植物上克隆得到。在蘋(píng)果上,用反義acc氧化酶、反義acc合成酶、反義pg基因轉(zhuǎn)化皇家嘎拉蘋(píng)果,提高耐貯性的研究正在進(jìn)行,已經(jīng)獲得了轉(zhuǎn)基因植株,期待不久將培育出理想的耐貯品種。
5選育耐除草劑品種植物耐除草劑基因工程研究已取得了成功,目前植物遺傳轉(zhuǎn)化中常用als基因。在蘋(píng)果上,擬南芥的als基因通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化皇家嘎拉蘋(píng)果獲得轉(zhuǎn)基因植株。在后繼研究中,獲得的種子用60mg/lglean(綠貧隆)噴灑檢測(cè)其抗性,發(fā)現(xiàn)als基因按1:1的比例穩(wěn)定遺傳。