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常规转基因技术和人工染色体技术优缺点的比较

hohoho

2012/11/26
食品检测

生命科学仪器综合讨论

植物转基因技术已经成为现代分子生物学研究中的最重要手段。在过去的十几年里，植物转基因技术获得了重大发展，新型和更为有效的转化方法应运而生。尽管如此，农杆菌介导的遗传转化和基因枪法进行的遗传转化仍然是最重要的两种转化方法。农杆菌转化广泛应用于在谷类及双子叶植物。同时，其他转基因技术也迅速发展，如显微注射法、激光微束穿刺法、PEG 法、花粉管通道法、超声波法、阳离子转化法等^[1]。

常规转基因技术具有很多优点。农杆菌介导的遗传转化成本低，不需要复杂的仪器设备，转化效率高，适用范围广，插入片段大。正因为具有以上优点，农杆菌转化是目前应用最为广泛的转化方法。基因枪法对转化受体要求低，几乎可适用于所有植物物种，方法快速简单；然而基因枪设备要求高，转化成本相对较高，这在一方面限制了基因枪法的使用。同时利用基因枪法获得的转化子通常具有多个转基因拷贝，粒子轰击也常会造成目的片段的断裂失活，转化子出现嵌合体频率高，这些也都在一定程度上限制了基因枪法的使用。其它方法在应用上都存在一定的局限性，或者是操作复杂，或者是适用的物种少。然而不管使用哪种常规方法，都有共同的局限性：1）插入位置的随机性，由于这种随机性的存在，可能导致转化受体发生性状上的改变，如败育，生长不良等等。2）常规的转基因技术多是进行单性状基因的转入，很难将控制多个性状的多个基因同时转入一种作物中，更难将整条复杂代谢途径中的所有基因引入作物中，很难产生新的复杂性状或代谢产物。3）外源基因在转入作物时，往往因整合进内源基因而破坏该内源基因的功能；同时转化的随机性使转入的外源基因受到整合区域上游或下游调控元件的影响，很难进行操控[1]。

相比之下，植物人工染色体技术具有很多优势：1）植物人工染色体单独成对存在于转化受体，并且稳定遗传给子代，不会影响和破坏其他染色体的结构和功能。2）植物人工染色体采用位点特异重组技术可以将目的基因定点整合到人工染色体的特定位置，不会破坏受体内源基因的功能，也不会受到整合区域上下游的影响。3）植物人工染色体可以承载多个基因，甚至编码复杂代谢网络的众多基因[2]。正是这些优势的存在，使得植物人工染色体技术当仁不让的成为第三代植物转基因技术，并具有广泛的应用前景。

[1] Barampuram, S. and Zhang, Z.J. (2011). Recent advances in plant transformation. Methods Mol Biol 701, 1-35.

[2] Yu, W., Han, F. and Birchler, J.A. (2007). Engineered minichromosomes in plants. Curr Opin Biotechnol 18, 425-31.

分
该帖子已被版主-省部重点实验室加9积分，加2经验;加分理由:欢迎参加原创大赛

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小虾米

第1楼2012/12/03

植物转基因技术如果和动物基因技术结合，会是个什么情况？

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