文档介绍：花卉基因工程育种现状与发展策略
花卉产业的发展依赖于世界经济的发展和市场需求的刺激,而新品种、高品质花卉的推出又促进了花卉市场的发展。进入20世纪90年代以来,世界花卉贸易平均以每年10%以上的速度递增,国际花卉市场的竞争日趋激烈,人们越来越认识到品种是花卉产业的基础,是赢得竞争的关键因素,因此花卉育种在花卉产业的发展中占有重要地位…。不断成熟的生物技术,特别是基因工程技术,为花卉性状改良提供了全新思路旧“。
自从1994年首个转基因作物番茄商品化并全面证实水稻可以被农杆菌稳定转化以来,植物的转基因研究和应用进展迅速,抗除草剂大豆、抗虫玉米和棉花已进入商品化应用阶段,但花卉的转基因研究和应用却相对滞后。由于花卉为非食用植物,不需要像水果、蔬菜和粮食作物那样考虑食用安全性,因此转基因花卉的应用前景广阔怕-。
1花卉基因工程技术研究现状
植物基因工程的发展为改良和修饰花卉性状提供了巨大潜力,打破了物种之间交流的界限,为花卉的定向育种提供了技术保障。近年来,已在花色、花形、株型、生长发育、香味、采后保鲜等方面取得了重要进展。目前花卉基因工程已广泛应用于月季、香石竹、菊花、郁金香、百合、非洲菊、火鹤花、金鱼草、石斛、草原龙胆、唐菖蒲和圆锥石头花(俗称满天星)等各种重要花卉㈨。
。金鱼草、矮牵牛是研究植物花色苷代谢途径并分离基因的重要物种。虽然关于决定花卉颜色的重要色素类胡萝b素和花青苷合成的研究目前还处于早期阶段,但许多研究已开始将已知的基因与控制花色的酶联系在一起了。现在许多涉及花色素的基因已被人们构建出来,在参与色素代谢的结构中,CHS(查尔酮合成酶)、CHI(查尔酮异构酶)、F3H(黄烷酮一3一羟基化酶)、乃’5’H(类黄酮一3’,5’一羟基化酶)、DFR(二氢黄酮醇一4一还原酶)、ANS(花青素合成酶)、3GT(类黄酮3一O一糖基转移酶)等基因均已被克隆。应用植物基因工程技术,可以从两方面来改变花的颜色¨…。首先,利用反义RNA和共抑制技术抑制基因的活性,造成无色底物的积累,使花的颜色变浅或变成无色。其次,通过引入外源基因来补充某些品种缺乏合成某些颜色的能力。世界上第1个操纵花色的基因是由德国科隆蒲朗克研究院分子育种所的科学家于1987年获得的玉米色素合成中的一个还原酶基因,导入矮牵牛使它产生一种新的颜色
——砖红色。随后荷兰科学家在红色矮牵牛中,插入苯基乙烯酮合成酶的反义基因,结果获得了白色的矮牵牛及另一种新的色素;同样,荷兰的花卉专家们利用基因工程将粉色菊花变成了白色。北京大学植物基因工程国家实验室利用矮牵牛首次在我国培育出了白色、紫色相间的基因花。从目前研究来看,花色基因工程在花卉种类、色素种类、着色因素等方面会有较大突破…3。
¨“。由于难度较大,目前只有对少数观赏植物(矮牵牛、金鱼草)的花形控制作了研究。如英国已查明一种单基因,它能使金鱼草和兰花这类花朵不再呈辐射状对称,从而具有特殊形状
,控制花卉香味的代谢物比构成色彩的代谢物多以及对芳香性状的背景了解少等因素造成香味育种的研究进展较慢。法国研究人员利用野生型发根农杆菌转化香叶天