最新农业生物技术

　　

分子伴侣使转基因植物耐受非生物压力

    通过多种转基因方法，比如利用编码渗透压保护剂（大多数糖醇）、两性离子化合物和蛋白质保护剂的基因，耐干旱植物已被成功培育出来。这种转基因植物至少在实验室和温室中，能够在缺水条件下生长良好。而且，实验室试验表明植物易于通过多种机制提高耐受性。

 

    孟山都公司的科学家指出细菌冷激蛋白(Csp)也可以提高多种植物的压力适应性。Csp属于协助核糖核酸（RNA）的分子伴侣家族。RNA易于产生错误折叠，Csp作为分子伴侣可以帮助解决这种错误结构。

 

    表达Csp蛋白（来自大肠杆菌和枯草芽孢杆菌）的转基因水稻和玉米，对包括低温、炎热、缺水的许多非生物压力，表现出更高的耐受性。重要的是，在限水田间试验中，这种改进并没有带来高产环境下的产量减少。

 

活性氧族信号转导和压力响应

    干旱、高盐、炎热、低温等大多数类型的非生物压力，导致了活性氧族（ROS）的累积。ROS可以破坏细胞生理和损坏细胞膜。但是在进化过程中，植物发展出了“垃圾清理”功能以克服ROS累积，甚至利用这些毒性分子作为信号传导的媒介。ROS在细胞程序性死亡、激素信号转导和非生物压力细胞响应等过程中发挥重要作用。

 

    利用ROS清除酶APX1缺失的突变体，来自内华达州立大学、弗吉尼亚理工大学和耶路撒冷希伯来大学的科学家确定了一条应对ROS累积的细胞激活通路。有意思的是，此通路中的许多重要参与者在对渗透、盐分和温度压力的响应中也发挥关键作用，其中包括锌指蛋白（感应低温和渗透压）和WRKY转录因子家族（氧化应激和损伤应答中起重要作用）。

 

转化稳定质体的糖用甜菜

    与传统转基因技术相比，质体工程具有多种优点，例如蛋白表达水平高、转基因包容、同一转录单元下多基因表达、不会发生位置效应和基因沉默。但是在高等植物中，质体转化只能常规性地在番茄中获得。

印度国家研究理事会的科学家报道了第一例稳定质体转化糖用甜菜。研究人员利用基因枪技术整合外源基因aadA和gfp到甜菜质体中。质体转化的糖用甜菜可能解决有关遗传修饰品种、普通品种和野生亲缘种之间的异型杂交问题。众所周知，糖用甜菜很容易同其野生亲缘种海甜菜或田间的一年生杂草甜菜杂交。

 

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第12期国际农业生物技术周报

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