转基因植物

转基因植物的研究主要在于改进植物的品质，改变生长周期或花期等提高其经济价值或观赏价值；作为某些蛋白质和次生代谢产物的生物反应器，进行大规模生产；研究基因在植物个体发育中，以及正常生理代谢过程中的功能。

以植物作为生物技术的实验材料有其特定的优点，那就是植物细胞大部分都有全能性 (totipotency) ，可以用单个细胞分化发育出整个植株。这样，经过基因工程改造的单个植物细胞有可能再生成一棵完整的转基因植株。这些植株还可通过有性生殖过程把改变了的性状遗传给下一代。

植物基因工程用作外源基因的转化受体有许多种，包括胚性愈伤组织 (cai — lus) 、分生细胞、幼胚、成熟胚、受精胚珠、种子和原生质体等。从这些受体细胞都可获得再生的转基植株。

植物基因转化方法主要有：

①农杆菌介导转化基因 前面已经提到，农杆菌的丁 i 质粒可以作为载体。 Ti 质粒上有两个区域，一个是 TDNA 区，这是能够转移并整合进植物受体的区段；另一个是 Vir 区，它编码实现质粒转移所需的蛋白质。将待转化的外源基因先克隆在大肠杆菌质粒上，然后将此质粒转入不会引起冠瘿的农杆菌 ( 这种菌的 Ti 质粒已除去了 TDNA) ，使外源基因通过同源重组整合在 Ti 质粒上；然后用带有外源基因的这种农杆菌去转化植物细胞，将外源基因转入植物细胞的基因组。

②直接转入基因 这是将裸露的 DNA 直接导入植物细胞，然后将这些细胞在体外培养再生出植株。裸露的 DNA 的转化效率较低，因而要辅之以高效率的组织培养系统。

植物细胞有一层很厚的细胞壁，因此需先去除植物细胞壁，使之成为原生质体，然后用来直接转入外源 DNA 。当然，也可用机械的方法将 DNA 直接注入植物细胞而毋须去除细胞壁，这类方法有用显微操纵仪把 DNA 直接注入植物细胞，也可在金属微粒上蘸涂了外源 DNA ，把它当作子弹，用“基因枪”轰击植物组织而进入植物细胞。

③原生质体融合 将不同物种的原生质体进行融合，可实现两种基因组的结合。也可将一种细胞的细胞器，如线粒体或叶绿体与另一种细胞融合，此时，是一种细胞的细胞核处于两种细胞来源的细胞质中，这就形成了胞质杂种 (cybrid) 。