木本植物基因工程研究进展及存在问题

自80年代初美国首次通过基因工程手段培育出抗卡那霉素的烟草植株以来,至今已有近40种转基因植物问世。它们当中绝大多数是草本农作物,如烟草、大豆、棉花、蕃茄等,而木本植物的例子十分少见。和草本植物相比,木本植物具有多年生的显著特征,这一性质极大地妨碍了木本植物传统育种工作的开展。而基因工程的应用能大大缩短育种周期,从提高育种效率的角度看,基因工程对于木本植物遗传改良的意义更为重大。不管是草本或是木本,植物基因工程研究的开展主要包括以下方面:①基因克隆、序列分析及基因调控机制等方面的分子遗传学基础研究;②基因转移、细胞转化技术体系的构建;③细胞培养和再分化技术     

植物基因工程的应用与研究进展及潜在风险性分析

简要综述近年来植物基因工程在改善植物性状,提高植物抗性等遗传育种方面的应用与研究进展。重点介绍了植物基因工程的应用,如改良农产品品质,提高农作物抗病虫毒、抗除草剂、抗自然灾害的能力,开发疫苗等。分析了植物基因工程在农作物育种方面的应用前景及其潜在的风险性。     

基因工程在水稻改良方面的研究进展

近十年来,植物基因工程取得了辉煌的成就,尤其是许多大田作物（如棉花、玉米、烟草、马铃薯、蕃茄等）的转基因产品已进入商品化生产阶段。本文就基因工程在水稻改良方面的研究作一简要综述,主要包括抗病虫性改良、抗逆性改良和品质性状改良等方面     

植物抗寒冻基因工程研究进展

低湿寒害是限制农作物产量和分布的一种全球性的自然灾害。提高农作物的抗寒性具有重要意义。目前随着植物寒害机理、抗寒冻和冷驯化分子机理的深入发展,已研究发现了多种抗寒基因,包括各种抗寒调控基因和各种抗寒功能基因,从而使植物抗寒冻基因工程的研究与应用得以了广泛开展,以期最终有效地提高农作物的抗寒性,增加农业产量。本文综合概述了国内外有关植物抗寒冻基因工程的最新研究方向、进展及成就,并提出了此领域尚存在的一些问题及其前景展望。     

植物抗寒冻基因工程研究进展

低温寒害是限制农作物产量和分布的一种全球性的自然灾害,提高农作物的抗寒性具有重要意义。目前随着植物寒害机理、抗寒冻和冷驯化分子机理的深入发展,已研究发现了多种抗寒基因,包括各种抗寒调控基因和各种抗寒功能基因,从而使植物抗寒冻基因工程的研究与应用得到了广泛开展,以期最终有效地提高农作物的抗寒性,增加农业产量。本文综合概述了国内外有关植物抗寒冻基因工程的最新研究方向、进展及成就,并提出了此领域尚存在的一些问题及其前景展望。     

植物质体基因工程调控元件研究进展

随着植物合成生物学的发展,质体逐渐成为许多具有商业价值的次生代谢产物和治疗性蛋白异源生产的理想平台。与核基因工程相比,质体基因工程在外源基因高效表达和生物安全性等方面具有其独特优势。然而,外源基因在质体系统中的组成型表达或对植物生长不利,因此需进一步挖掘、设计调控元件实现对外源基因的精准调控。本文概述了质体基因工程调控元件的研究进展,内容包括操纵子设计与优化思路、多基因共表达调控策略及新型表达调控元件的挖掘等,为植物合成生物学的发展提供参考。     

基因工程与植物的遗传改良

概述了植物基因工程的发展历史及其在植物遗传改良中与常规改良技术相比具有的明显优势,介绍了经基因工程技术改良的转基因植物研究与应用状况,分析了植物基因工程在植物遗传改良中的潜在风险．阐述了利用植物基因工程进行遗传改良与常规遗传改良的关系,并对今后基因工程在植物遗传改良中的应用前景进行了展望。     

植物次生代谢基因工程研究进展

随着对植物代谢网络日渐全面的认识,应用基因工程技术对植物次生代谢途径进行遗传改良已取得了可喜的进展.对次生代谢途径进行基因修饰的策略包括:导入单个、多个靶基因或一个完整的代谢途径,使宿主植物合成新的目标物质;通过反义RNA和RNA干涉等技术降低靶基因的表达水平,从而抑制竞争性代谢途径,改变代谢流和增加目标物质的含量;对控制多个生物合成基因的转录因子进行修饰,更有效地调控植物次生代谢以提高特定化合物的积累.作者结合对大豆种子异黄酮类代谢调控和基因工程改良的研究,着重介绍了花青素和黄酮类物质、生物碱、萜类化合物和安息香酸衍生物等次生代谢产物生物合成的基因工程研究进展.     

叶绿体基因工程研究进展

叶绿体是植物细胞和真核藻类执行光合作用的重要细胞器,在叶绿体中表达外源基因比在细胞核中表达具有一些独特优势。叶绿体基因工程涉及叶绿体的基因组特征、转化系统的优点、转化过程及方法等方面,叶绿体基因工程在提高植物光合效率、改良植物特性、生产生物药物及改善植物代谢途径等方面已得到应用。尽管叶绿体基因工程还存在同质化难度高、标记基因转化效率较低、宿主种类偏少等问题,但作为外源基因在高等植物中表达的良好平台其仍然具有广阔的发展和应用前景。     

植物次生代谢基因工程

植物次生代谢基因工程,是利用基因工程技术对植物次生代谢途径的遗传特性进行改造,进而改变植物次生代谢产物。植物次生代谢基因工程的出现是人类对次生代谢途径的深入了解和分子生物学向纵深发展的结果,同时它又促进了次生代谢分子生物学的发展。调控因子的应用和多基因的协同转化为植物次生代谢基因工程拓宽了思路。从次生代谢图谱、植物基因工程策略和植物转基因方法等方面对植物次生代谢的基因工程研究进展做一简要概述。     

高等植物叶绿体基因工程

叶绿体基因工程作为一项新技术具有一系列传统核基因工程所不具备的优点,在基础性及应用性研究中极具吸引力,已经成功应用于了解质体基因组,调控植物代谢系统,农作物抗旱、抗虫、抗病、抗除草剂及以植物为生物反应器生产抗体、疫苗等方面的研究。本文主要介绍叶绿体基因工程的原理、操作体系及其在高等植物中的应用。     

植物MicroRNA介导的基因调控在作物改良中的应用潜能

植物Micro RNAs(mi RNAs)是长度约22个核苷酸的內源、单链、非编码、小分子RNA,通过降解或抑制靶m RNA介导转录后沉默。随着高通量测序技术及各种研究技术的进步,越来越多的micro RNA被测序和验证,为利用基因工程手段进行作物改良提供了丰富的候选基因资源。综述了mi RNAs在生物胁迫、非生物胁迫和植物生长发育等方面的最新研究进展,同时分析了mi RNAs介导的基因调控在作物改良中的应用潜能,并介绍了几种基于mi RNA作用机制的植物基因工程改良作物的转基因新技术,如靶基因RNAi,人工mi RNAs(ami RNAs),Target Mimics(TM),超表达mi RNA-resistant tagerts;也讨论了基于mi RNA作用机制的转基因技术所面临的风险和挑战。     

高等植物叶绿体基因工程

叶绿体基因工程作为一项新技术具有一系列传统核基因工程所不具备的优点,在基础性及应用性研究中极具吸引力,已经成功应用于了解质体基因组,调控植物代谢系统,农作物抗旱、抗虫、抗病、抗除草剂及以植物为生物反应器生产抗体、疫苗等方面的研究.本文主要介绍叶绿体基因工程的原理、操作体系及其在高等植物中的应用.     

植物花香代谢调节与基因工程研究进展

植物花香在吸引昆虫授粉、提高观赏价值和香精的商业价值方面具有重要的作用。随着分子生物学技术的发展,近年来植物花香基因被大量克隆,对花香化合物的合成与代谢的网络调控机制有了更深刻的认识,基因工程改良花香成为可能。对近年来植物花香的合成途径、花香的释放与基因调节、基因工程的研究进展进行了综述,并就存在的问题进行了分析,为花香的分子育种研究提供参考。     

植物耐盐基因工程研究进展

盐害是影响植物生长和作物产量的主要因素之一。用于提高植物耐盐性的基因工程方法很多,最常见的就是在植物中过量表达抗盐相关的功能基因,包括植物信号传导蛋白基因、植物离子通道蛋白基因和合成小分子渗透剂的酶基因等。归纳了近年来植物耐盐基因工程的研究进展,并展望了植物耐盐基因工程的研究前景。     

植物淀粉合成的调控酶

淀粉是植物中最普通的碳水化合物,是人类最主要的食品来源与重要的工业原料。植物淀粉的生物合成主要涉及了4种酶—ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶、淀粉分支酶和淀粉去分支酶,它们在淀粉的生物合成中发挥着不同作用。近年来,随着基因工程技术的迅速发展及与这些酶有关的众多突变体的发现,使人们对这些酶的结构、特性、功能及表达调控等方面的研究取得了重要进展。并且,人们已开始利用基因工程技术调控植物淀粉的数量与特性,取得了一定成效。在此,文章介绍了调控植物淀粉合成关键酶的生化特性、基因调控及利用基因工程改良植物淀粉等方面所取得进展。     

植物来源的镰刀菌抗性相关基因

镰刀菌是植物的重要病原真菌,其入侵植物体可引起镰刀菌病害,给农作物和其它植物的生产带来极大的危害。植物是抗性基因的重要来源之一,随着分子生物学技术的飞速发展,大量的镰刀菌相关抗性基因和抗性候选基因从不同的植物中被分离和鉴定,并应用于抗镰刀菌基因工程育种。对植物来源的镰刀菌抗性基因的种类及其作用机理、抗病候选基因、拟南芥-镰刀菌互作机制及基因调控进行了概述。     

利用基因工程改良作物

把外源基因稳定地导人植物内是现代植物育种、杂交种子生产、农业机械化、化肥施用及害虫防治等一系列农业技术进展中最为重要的发展项目之一。基因工程在大田作物中的应用首先需解决现行常规育种及农业化学开发中所提出的问题,譬如提高生产效率,加强市场吸引力及改善环境保护等。基因工程不但能补充农作物育种中所需要的基因和种质资源的多样性,而且可以缩短培养新品种及杂种组合的周期。另外,植物基因工程还为农业化学、食品加工、特产化学及制药工程发展新产品与新制造     

抗病毒植物基因工程的研究进展

病毒病害一直是农业生产的一大问题,分子生物学的发展,特别是基因工程的发展为防治病毒病带来了希望。就目前的情况看,有效的抗基因主要来源于病毒本身,如外壳蛋白基因、卫星RNA基因、正义RNA序列,反义RNA序列等。除此之外,一些其它的策略也被采用,如核酶(Ribozyme)策略等。人们也正在试图从植物本身分离抗病毒基因和探索新的抗病毒策略,这一切都有助于推动抗病毒植物基因工程的发展。本     

植物抗细菌病害基因工程的研究进展及应用前景

植物抗细菌病害基因工程的主要方法包括 :抑制细菌致病和毒性因子 ,激活植物本身抗病机制 ,导入植物防御基因 ,导入非植物抗菌蛋白的编码基因 ,利用细胞调亡反应控制病害的发生。本文综述了这方面的研究进展及应用前景。