第六章 植物生物技術.

Presentation on theme: "第六章 植物生物技術."— Presentation transcript:

1 第六章 植物生物技術

2 前言 本章的重點是在探討植物的增殖(progagation)以及利用生物技術當工具操控植物的基因。轉殖植物是將新的DNA長期嵌入植物的DNA。被轉型(transform)的種子、組織或細胞可以再生成一完整的植株。轉殖植物可以被用來研究植物如何調控本身基因的轉錄與轉譯，所獲的知識常常會帶來新的應用。

3 植物組織培養與應用 植物組織培養 微體繁殖 組織培養的其它應用

4 植物組織培養 植物組織培養是一廣義的通稱，用來定義在試管內進行不同型式的植物培養。包括： １癒合組織培養 ２細胞培養 ３原生質體培養
４胚培養 ５種子培養 ６器官培養

5 圖６－１

6 圖６－２

7 微體繁殖 微體繁殖有四個階段： 階段１：開始無菌培殖體培養～選取培殖體，消毒 後移至含有營養成份的培養基中。 階段２：開始發芽
階段１：開始無菌培殖體培養～選取培殖體，消毒　　　　後移至含有營養成份的培養基中。 階段２：開始發芽 階段３：開始發根 階段４：在控制條件下，將植物轉移至滅菌處理的 　土壤或其它介質。

8 表６－１

9 圖６－３

10 圖６－４

11 圖６－５

12 表６－２

13 組織培養的其它應用 原生質體融合 體細胞變異(somaclonal variation) 胚質貯藏(germplasm storage)
基因庫（gene banks）

14 圖６－６、７

15 基因工程改造植物 基改植物六種針對特性： 抗蟲、抗除草劑、抗病毒、延遲果實成熟、 改良油脂成分、花粉控制 植物基因轉殖與農桿菌
表現外源基因時所面臨的挑戰

16 圖６－８

17 圖６－９

18 植物基因工程的應用 作物改良（包括大豆、玉米等六種作物） 基因工程作物的六大特性（抗除草劑等）
基因工程食品（大豆、玉米、菜仔油、棉花、其他） 營養強化植物～黃金米：一個國際性的成就 分子農業（食用疫苗、生物性高聚體與植物）

19 抗除草劑(herbicide resistance)
抗草甘磷酸除草劑(glyphosate) 抗草胺磷除草劑 抗溴苯（月青）除草劑 磺醯尿素除草劑

20 圖６－１０

21 抗蟲性(insect resistance)
蘇力菌毒性蛋白是生物性殺蟲劑中很好的例子，它可以讓昆蟲幼蟲餓死而保全農作物。但由於植物與昆蟲共同演化，當昆蟲長期暴露於蛋白分解酵素抑制蛋白時，其抗性會逐漸提高，提高遭受昆蟲攻擊的可能性。

22 圖６－１１

23 圖６－１２

24 抗病毒(virus resistance)
基因工程提供一個比化學藥劑更好的途徑解決 病毒問題，相關研究著重於分離出抵抗病毒、 細菌、真菌性病害的基因。這種導致病毒無法 繁殖的機制，稱為外鞘蛋白～相依的病毒抗性 (coat protein-mediate viral resistance)

25 基因工程作物的六大特性 另外的三大特性： 改良油脂成分(altered oil content)
延遲果實成熟(delayed fruit ripening) 風味番茄的結果？ 花粉控制(pollen control)

26 基因工程食品 美國已核准數種基因改造作物： 大豆(soybean) 玉米(corn) 菜仔油(canola) 棉花(cotton)
其他作物：木瓜、南瓜、蕃茄、水稻、 　　　　　甜菜、亞麻、紅心菊苣

27 營養強化植物～黃金米： 一個國際性的成就 世上超過三分之一的人口以稻米為主食，因此如何改善稻米的品質成為主要課題之一，尤其是天然水稻中，缺乏維他命Ａ，導致兒童永久失明和其他維他命Ａ缺乏疾病。新品種的「黃金米」，富含高量胡蘿蔔素，有助於營養問題的解決。

28 分子農業 藉由基因工程改良藥物、疫苗或是重要的化合物，未來，植物將可用來當成生命的生物反應器（如同微生物），整株植物或種子可以被採收下來並且萃取其產物，此種方式讓生產者不需在實驗室複雜的系統中合成產物。 食用疫苗(edible vaccines) 生物性高聚體與植物(biopolymers and plants)

29 圖６－１３

30 一個光明的未來 農業生物技術提供問題的解決方案。基因工程改良植物維持農耕一定的收益，並取代原本不良的耕作方法，以避免環境遭到破壞。營養強化植物可製造更豐富、更高產量的作物，對許多貧困且高度營養不良的地區將有很大的幫助。