棉花规模化转基因技术体系构建及其应用

被引:15
作者
刘传亮
田瑞平
孔德培
李凤莲
商海红
陈秀军
机构
[1] 中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室
关键词
棉花; 转基因技术; 规模化; 基因型依赖; 安全转化体系;
D O I
暂无
中图分类号
S562 [棉];
学科分类号
0901 ;
摘要
文章综述了国内外转基因技术在棉花中的应用概况,主要介绍了近年来中国棉花规模化转基因技术体系的建立及应用研究进展,并对棉花转基因技术中存在的主要问题和未来发展趋势做了相关陈述。对棉花科研工作者了解棉花转基因研究进展并有效利用转基因技术开展工作具有重要意义。转基因技术在克服棉铃虫危害上取得了巨大成功,并将逐步在棉花抗病、抗逆等方面取得重要进展。世界上,棉花转基因初期主要建立了以珂字棉为受体的转基因体系,随着雷蒙德氏棉、亚洲棉、海岛棉、陆地棉等其他棉种组织培养体系的建立,农杆菌介导法、基因枪轰击法、花粉管通道法及其他转基因方法的应用,使得棉花转基因技术研究取得长足的进步。中国棉花规模化转基因技术体系主要是依托中国农业科学院棉花研究所及其他科研单位建立起来的,通过高效转化载体的筛选、主要棉花品种(系)的转基因技术体系的建立、组织培养条件的优化等措施,重点对农杆菌介导法转化棉花技术进行了改良,同时优化了基因枪轰击法及花粉管通道法转化技术,形成了三位一体的棉花规模化转基因技术体系。该体系建立了以中棉所24等材料为转基因受体的农杆菌介导体系,并利用叶柄组织培养筛选获得了组织培养分化率达100%的新材料W12等,使转化率提高到原有效率的2.88倍,同时建立了基因枪胚性愈伤组织轰击转化体系,并提高了花粉管通道的转化效率。该体系为棉花育种提供了大量材料,中国农业科学院棉花研究所已培育多个棉花抗虫新品种,并为国内41家科研单位转化基因200多个,验证了多个功能基因作用获得大量育种价值新材料。笔者认为基因型依赖性仍然是限制棉花规模化转基因技术发展的瓶颈,扩大棉花转基因受体材料基因型范围、提高转化效率、扩大转化规模是棉花转基因技术体系的长久主题。同时,为提高效率和降低安全性的公众焦虑,探索和发现新的更为安全和有效的转化体系,如多基因共转化、质体遗传转化、定点转化或基因叠加、开发安全型转化技术等研究引起人们的普遍关注,是未来棉花转基因技术的发展趋势。大量新基因处于材料阶段,同时安全性评价要求提高也需要转基因材料深入的研究。随着棉花基因组序列的公布,棉花自身基因的克隆将会成为棉花基础研究和应用研究的新方向,对于促进转基因棉花新品种培育和功能基因转化研究具有重要参考价值。
引用
收藏
页码:4183 / 4197
页数:15
相关论文
共 50 条
[1]   基于抗草甘膦基因的棉花茎尖农杆菌介导转化方法的研究 [J].
欧婷 ;
何秋伶 ;
陈进红 ;
祝水金 .
棉花学报, 2013, 25 (05) :410-416
[2]  
Transcriptome Profiling Reveals Auxin and Cytokinin Regulating Somatic Embryogenesis in Different Sister Lines of Cotton Cultivar CCRI24[J]. Zhenzhen Xu,Chaojun Zhang,Xueyan Zhang,Chuanliang Liu,Zhixia Wu,Zuoren Yang,Kehai Zhou,Xiaojie Yang,Fuguang Li.Journal of Integrative Plant Biology. 2013(07)
[3]   棉花叶柄分化率主基因+多基因混合遗传分析 [J].
张朝军 ;
王晔 ;
王玉芬 ;
李凤莲 ;
李付广 .
棉花学报, 2012, 24 (01) :3-9
[4]   影响棉花体细胞胚胎发生和植株再生的关键因素分析 [J].
王志才 ;
木合热皮亚·艾尔肯 ;
廖茂森 ;
张富春 .
新疆农业科学, 2011, 48 (01) :39-44
[5]   转基因植物中T-DNA整合的分子特征及表达附视频 [J].
杨晓杰 ;
刘传亮 ;
张雪妍 ;
李付广 .
基因组学与应用生物学, 2010, (01) :125-130
[6]   来源于耐旱荒漠植物蛋白CkND对棉花黄萎病的抑制作用及其抗旱性研究 [J].
李付广 ;
侯玉霞 ;
方鑫 ;
龚玉梅 ;
张雪妍 .
棉花学报, 2009, 21 (02) :89-93
[7]   肌动蛋白基因在棉花纤维中的作用研究 [J].
范小平 ;
范博红 ;
李学宝 ;
杨维才 ;
徐子勤 .
华北农学报, 2008, (05) :73-75
[8]   转5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)基因抗草甘膦烟草和棉花的获得 [J].
刘锡娟 ;
刘昱辉 ;
王志兴 ;
王旭静 ;
张永强 .
农业生物技术学报, 2007, (06) :958-963
[9]   生物技术在棉花育种中的应用 [J].
李付广 ;
刘传亮 .
棉花学报, 2007, (05) :362-368
[10]   Somatic Embryogenesis and Plant Regeneration from Two Recalcitrant Genotypes of Gossypium hirsutum L. [J].
WANG Yanxia WANG Xingfen MA Zhiying ZHANG Guiyin and HAN GaiyingHebei Agricultural UniversityKey Laboratory of Crop Germplasm Resources of Hebei Baoding PRChina .
AgriculturalSciencesinChina, 2006, (05) :323-329