、果实品质一一反义操作技术和FlavrSavr番茄可能第一例著名的商业化转基因植物产品是Calgene公司的FlavrSavr番茄,1989年2月开始审批,于1994年5月18日最终得到FDA(美国食品和医药管理局)的批准。(1994年7月美国农业部通过“NBIAP新闻”给予两次报道)。尽管不是十分成功,但是转基因番茄的确是20世纪80年代后期所开展的与果实成熟相关的酶的调控方面的开拓性工作(Giovannoni等1989: Griers0n等,1986)
可能第一例著名的商业化转基因植物产品是 Calgene公司的Flavr Savr番茄,1989年2月开始审批, 于1994年5月18日最终得到FDA(美国食品和医药管理 局)的批准。(1994年7月美国农业部通过“NBIAP新 闻”给予两次报道)。尽管不是十分成功,但是转基 因番茄的确是20世纪80年代后期所开展的与果实成熟 相关的酶的调控方面的开拓性工作(Giovannoni等, 1989;Grierson等,1986)。 二、果实品质——反义操作技术和Flavr Savr番茄
二、果实品质一一反义操作技术和FlavrSavr番茄果通常,许多果实的细胞壁中含有果实硬度的主要决定因子胶,包括番茄。在果实成熟过程中,果胶可被多聚半乳糖醛酸酶(PG)降解,而该酶的活性至少在某种程度上是受基因表达水平的调控。随着果胶的降解,果实会变软,从而使成熟中的果实很难在运输过程中不受损伤。为了克服这一问题,Calgene公司的科学家们率先从番茄中分离出PG基因(Rose等,1988)。同时他们将这种基因转化成其反义形式。将该反义PG基因序列(称作FIlavrSavr基因)转入番茄中(Sheehy等,1988),其表达可以干扰正常PG基因的表达。这样会使多聚半乳糖醛酸酶的量减少,于是减慢了果胶的降解,延缓了果实的软化(Kramer等,1990)。这种硬度较大的成熟果实不仅可以机械采收,而且可以延长货架存放期。FIavrSavr番茄引入之后,PioneerHi-Bred公司和DNA植物技术公司利用常规的育种方法已经生产出相同的保鲜期长的番茄(新鲜且全年供应)
通常,许多果实的细胞壁中含有果实硬度的主要决定因子——果 胶,包括番茄。在果实成熟过程中,果胶可被多聚半乳糖醛酸酶 (PG)降解,而该酶的活性至少在某种程度上是受基因表达水平的 调控。随着果胶的降解,果实会变软,从而使成熟中的果实很难在 运输过程中不受损伤。为了克服这一问题,Calgene公司的科学家们 率先从番茄中分离出PG基因(Rose等,1988)。同时他们将这种基 因转化成其反义形式。将该反义PG基因序列(称作Flavr Savr基因) 转入番茄中(Sheehy等,1988),其表达可以干扰正常PG基因的表 达。这样会使多聚半乳糖醛酸酶的量减少,于是减慢了果胶的降解, 延缓了果实的软化(Kramer等,1990)。这种硬度较大的成熟果实 不仅可以机械采收,而且可以延长货架存放期。Flavr Savr番茄引 入之后,Pioneer Hi-Bred公司和DNA植物技术公司利用常规的育种 方法已经生产出相同的保鲜期长的番茄(新鲜且全年供应)。 二、果实品质——反义操作技术和Flavr Savr番茄
三、除草剂抗性应用抗除草剂的转基因作物不仅减少了对耕地的需求,而且生长季使用除草剂的量也较小,因此可以减少成本和对环境的影响。美国Monsanto公司的抗草甘麟(Round-upReady)大豆、谷物和棉花就是最新的一例(见http://www.roundupready.com)。草甘麟(N-phosphonomethyIgcine,Round-up)是后来出现的一种使用广泛,非选择性且对环境污染小的广谱性除草剂(Malik等1989)。草甘膦通过竞争性抑制芳香族氨基酸合成途径中所需酶的活性从而杀死植物。它的特异性靶位是叶绿体中核酸编码的5-烯醇式丙酸基莽草酸-3-磷酸盐合成酶(EPSPS)。为了降低对草甘膦的吸附,Monsanto公司的科学家们通过转化靶酶研究出了抗草甘膦的EPSPS,并保持其正常的催化活性(Huynh等,1988)。当把该EPSPS再次导入植株,它能赋予草甘膦麟抗性
应用抗除草剂的转基因作物不仅减少了对耕地的需求,而且生长 季使用除草剂的量也较小,因此可以减少成本和对环境的影响。美 国Monsanto公司的抗草甘膦(Round-up Ready)大豆、谷物和棉花 就是最新的一例(见http://www. roundupready. com)。 草甘膦(N-phosphonomethylgcine,Round-up)是后来出现的一 种使用广泛,非选择性且对环境污染小的广谱性除草剂(Malik等, 1989)。草甘膦通过竞争性抑制芳香族氨基酸合成途径中所需酶的 活性从而杀死植物。它的特异性靶位是叶绿体中核酸编码的5-烯醇 式丙酸基莽草酸-3-磷酸盐合成酶(EPSPS)。为了降低对草甘膦的 吸附,Monsanto公司的科学家们通过转化靶酶研究出了抗草甘膦的 EPSPS,并保持其正常的催化活性(Huynh等,1988)。当把该EPSPS 再次导入植株,它能赋予草甘膦抗性。 三、除草剂抗性
三、除草剂抗性尽管所有的转基因植物在商业化释放之前都被检测,但仍然存在着产生耐除草剂的杂草的隐患,因为这些植株和野生杂草一旦通过授粉发生近源杂交,就会出现基因逃逸。利用叶绿体转化,虽然存在技术难度,但是可以避免这个问题,因为质体转基因不能通过花粉转移。借助叶绿体转化原胶,DanielI等(1998)将一个矮牵牛苷EPSPS的完整基因整合到烟草叶绿体基因组中,在抗除草剂转基因方面取得了成功。对F1代分析表明将完整的EPSPS基因整合到所有的叶绿体基因组中(每个细胞达到10000个拷贝)可相应地获得草甘膦抗性
尽管所有的转基因植物在商业化释放之前都被检测,但仍然存 在着产生耐除草剂的杂草的隐患,因为这些植株和野生杂草一旦通 过授粉发生近源杂交,就会出现基因逃逸。利用叶绿体转化,虽然 存在技术难度,但是可以避免这个问题,因为质体转基因不能通过 花粉转移。借助叶绿体转化原胶,Daniell等(1998)将一个矮牵 牛苷EPSPS的完整基因整合到烟草叶绿体基因组中,在抗除草剂转 基因方面取得了成功。对F1代分析表明将完整的EPSPS基因整合到 所有的叶绿体基因组中(每个细胞达到10000个拷贝)可相应地获 得草甘膦抗性。 三、除草剂抗性
四、特殊的油脂一一月桂酸最近有研究认为,人造黄油和其它食物中的转运脂肪酸可以增加心脏病和癌症的风险。随着对特殊油脂生物合成途径的深入理解这一发现已经鼓励人们对植物,如甘蓝型油菜(Brassicanapus)中油脂含量的遗传改良进行研究。Calgene公司研究的第一例商品化油脂是LAURICAL(Iauratecanola)(Knauf和Favviotti,1995),即含有月桂酸(十二烷酸)的转基因油菜。月桂酸(C12)可用于制糖业,而且是肥皂和去污剂的一种主要原料。自前,月桂酸的商品来源局限于从东南亚进口的椰子和棕榈的核仁中。Calgene公司已经分离出负责合成月桂酸的C12硫酯酶基因。含有该硫酯酶基因的DNA片段已经被转入油菜中,其中有些植株中的月桂酸多于40%。在1995年,Calgene公司就开始将月桂酸含量高的油脂投入商业化,目前正在对该油脂在食品中的作用和商品价值进行评价
最近有研究认为,人造黄油和其它食物中的转运脂肪酸可以增 加心脏病和癌症的风险。随着对特殊油脂生物合成途径的深入理解, 这一发现已经鼓励人们对植物,如甘蓝型油菜(Brassica napus) 中油脂含量的遗传改良进行研究。 Calgene公司研究的第一例商品化油脂是LAURICAL(laurate canola)(Knauf和Favviotti,1995),即含有月桂酸(十二烷酸) 的转基因油菜。月桂酸(C12)可用于制糖业,而且是肥皂和去污 剂的一种主要原料。目前,月桂酸的商品来源局限于从东南亚进口 的椰子和棕榈的核仁中。Calgene公司已经分离出负责合成月桂酸 的C12硫酯酶基因。含有该硫酯酶基因的DNA片段已经被转入油菜中, 其中有些植株中的月桂酸多于40%。在1995年,Calgene公司就开始 将月桂酸含量高的油脂投入商业化,目前正在对该油脂在食品中的 作用和商品价值进行评价。 四、特殊的油脂——月桂酸