生物技術 Ch8.基因轉殖植物 阮雪芬 Oct22&23, 2002 NTUT

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1 生物技術 Ch8.基因轉殖植物 阮雪芬 Oct22&23, 2002 NTUT

2 緒言 育種:只限於具親和力的二個品種間或種與種間之雜交 1983, 抗kanamycin的nptII基因被成功地轉入菸草-基因轉殖植物

3 基本步驟---外來基因的選殖與建構 抽取標地基因 利用媒介(vector): Plasmid Virus Bacteriophage 啟動子
5’ 3’ AAAA 細菌體內

4 基本步驟--基因轉殖入植物 農桿菌媒介之基因轉殖 基因對原生質體直接導入之基因轉殖 基因槍或粒子槍直接導入的轉殖 電壓穿孔導入法
基因對胚株或生殖細胞之直接注射轉殖 除去細胞壁的植物細胞

5 基本步驟---轉殖後細胞或組織的再生 主要應用原理 植物細胞的再生性 全能性(totipotence) 植物各部分的細胞或器官 培植體
小植物,部分植物器官,癒合組織(callus) 植物

6 基本步驟---選殖後的篩選與測試 標幟基因(marker gene) 報導基因(reporter gene) 標的基因 標幟基因

7 基本步驟---轉型植株的確認與測試 方法 南方墨點法(southern blot):測DNA
北方墨點法(northern blot):測mRNA 西方墨點法(western blot):測Protein表現

8 植物基因轉殖的各種方法 農桿菌為媒介之轉殖 基因對原生質體直接導入 PEG融合法:利用滲透壓之驟便造成細胞膜傷口
電壓穿孔法:利用電壓之驟便造成細胞膜傷口 T-DNA 細菌體 感染 植物

9 植物基因轉殖的各種方法 基因槍或粒子槍直接導入的轉殖:利用高密度微粒子如黃金微粒或鎢粒子,先覆以基因物質,再藉由火藥點火造成推動力或高壓氦氣產生之推動力,打入植物細胞或組織中 材料多為 未成熟胚 可再生之培養體: 嫩葉基部,胚原癒合組織,懸浮培養之細胞

10 植物基因轉殖的各種方法 電壓穿孔導入法:藉由電壓造成完整植物細胞之微小穿孔 直接注射法及其他 微量注射法 大量注射法 花粉管殖入法
微量射擊法 限於單子葉植物基因之轉殖

11 基因轉殖植物的應用方向 作物品種改良之利用 耐殺草劑基因之利用 抗蟲基因之利用 殺蟲劑的改良必須是: 蘇力菌Delta內毒素基因
高效力 低毒性 低的土中移動性 能被生物快速分解而不致殘留 廣效性而能除去多種雜草 抗蟲基因之利用 蘇力菌Delta內毒素基因 植物防禦性蛋白質基因 昆蟲青春荷爾蒙酯化酵素基因

12 基因轉殖植物的應用方向 作物品種改良之利用 利用基因轉殖植物於生物製劑工業的生產 利用基因轉殖植物於工業酵素之生產
植物抗病基因之利用 抗病毒基因 抗真菌,細菌病害的基因 利用基因轉殖植物於生物製劑工業的生產 利用基因轉殖植物於工業酵素之生產 基因轉殖植物之其他發展方向

13 轉基因的遺傳與穩定性 轉基因(transgene) 造成轉基因的不活化有下列幾種原因 基因之甲基化 -CH3 由環境因子導致之不活化
異種轉基因間的交叉不活化 原種基因增套導致相互壓制

14 基因轉殖植物田間試驗

15 展望與結語