轉(zhuǎn)基因技術(shù)在蘋果育種中有哪些應(yīng)用

　　蘋果

　　1培育抗病蟲害品種目前，在蘋果上已經(jīng)獲得了抗蟲轉(zhuǎn)基因植株，所使用的抗蟲基因主要有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)化蘋果，1992美國(guó)批準(zhǔn)將攜帶由ICP基因的轉(zhuǎn)基因蘋果植株進(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)基因蘋果植株，并進(jìn)行了抗蟲試驗(yàn)。CpTI對(duì)許多害蟲都具有抗性，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果基因組中。

　　蘋果抗病轉(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，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)隡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，有些蘋果砧木在扦插和壓條繁殖時(shí)，生根極為困難，為了提高M(jìn)26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枘綧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。

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