[其他]動(dòng)態(tài)導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì)獲得雜交生物的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000005147
• 申請(qǐng)日: 1986-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86105147B
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱培坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱培坤
• 代理公司: 上海專利事務(wù)所
• 代理人: 沈兆南;須一平

一種通過(guò)外源遺傳物質(zhì)動(dòng)態(tài)導(dǎo)入法獲得遠(yuǎn)緣雜交生物，特別是獲得遠(yuǎn)緣雜交植物的方法，采用植物分生細(xì)胞或人工脫分化的細(xì)胞作為受體細(xì)胞，將純化的或未純化的外源遺傳物質(zhì)導(dǎo)入上述受體細(xì)胞，然后利用植物活體組織培養(yǎng)技術(shù)，也就是通過(guò)適當(dāng)處理使植物分生細(xì)胞在植物體或部分器官組織上迅速萌芽，從而通過(guò)另外處理使該芽技發(fā)根或者輔以已有的離體組織培養(yǎng)技術(shù)而迅速獲得雜交生物。例如，青菜－馬蘭；大蒜－青菜；羅漢松－青菜等等。

本發(fā)明是關(guān)于通過(guò)外源遺傳物質(zhì)動(dòng)態(tài)導(dǎo)入法獲得遠(yuǎn)緣雜交生物，特別是獲得遠(yuǎn)緣雜交植物的方法。

本發(fā)明的方法采用植物分生細(xì)胞或人工脫分化的細(xì)胞作為受體細(xì)胞，將純化的或未純化的外源遺傳物質(zhì)導(dǎo)入上述受體細(xì)胞，然后利用植物活體組織培養(yǎng)技術(shù)，也就是通過(guò)適當(dāng)處理使植物分生細(xì)胞在植物體或部分器官組織上迅速萌芽，從而通過(guò)另外處理使該芽枝發(fā)根的技術(shù)，或輔以已有的離體組織培養(yǎng)技術(shù)，迅速獲得雜交生物。

在為獲得遠(yuǎn)緣雜交生物的現(xiàn)有技術(shù)中，有較為新穎的技術(shù)，譬如植物細(xì)胞融合技術(shù)，通過(guò)某些處理，使兩種不同植物的去壁原生質(zhì)體融合，然后通過(guò)植物離體組織培養(yǎng)技術(shù)，使融合細(xì)胞產(chǎn)生體細(xì)胞雜種。但上述過(guò)程需要無(wú)菌操作，并且由于植物體細(xì)胞雜交的不親和性，至今無(wú)法獲得科間的雜交植物，并且僅能在少數(shù)植物，例如不同種的煙草及矮牽牛屬的某些植物中進(jìn)行。另外，將目標(biāo)基因與載體質(zhì)粒聯(lián)結(jié)后轉(zhuǎn)入微生物細(xì)胞，也能使該微生物產(chǎn)生與目標(biāo)基因相關(guān)的蛋白質(zhì)，國(guó)內(nèi)外將這種單基因工程的方法移植在高等生物的遺傳工程中，至今效果甚微。因?yàn)楦叩壬锏倪z傳機(jī)制高度復(fù)雜，高等生物的性狀特別是與經(jīng)濟(jì)利益有關(guān)的性狀，絕大多數(shù)是由不同的多基因系統(tǒng)決定的，顯然用單基因工程的技術(shù)使高等生物具有外源多基因系統(tǒng)決定的性狀是難能實(shí)現(xiàn)的。此外，向植物或動(dòng)物的生殖細(xì)胞微注射外源DNA溶液，試圖獲得新性狀動(dòng)植物的研究也有所報(bào)導(dǎo)，但是由于這一方法采用的受體細(xì)胞是生殖細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)材料有一定的局限性，而且獲得雜交生物的速度比輔以活體組織培養(yǎng)技術(shù)獲得雜交生物的速度慢得多，因此，目前來(lái)說(shuō)，采用該方法還無(wú)法普遍獲得各種性狀明顯改變的遠(yuǎn)緣雜交生物。如果向動(dòng)物的去核生殖細(xì)胞植入另一種動(dòng)物的細(xì)胞核，也有可能獲得雜交生物，但是該技術(shù)也較難克服不同種屬生物的不親和性，至今尚未超越科間雜交的界限，僅在少數(shù)兩棲類動(dòng)物例如蛙類中或魚(yú)類例如鯽魚(yú)與鯉魚(yú)的雜交中取得成功。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用外源遺傳物質(zhì)動(dòng)態(tài)導(dǎo)入法向特定狀態(tài)的植物體細(xì)胞（分生細(xì)胞）導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì)，可以明顯克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性的困難，能實(shí)現(xiàn)綱間（例如：大蒜-青菜，胡蔥-青菜等）、門(mén)間（例如：羅漢松-青菜，見(jiàn)照片）甚至界間（例如：能表達(dá)噬菌體（λ）蛋白質(zhì)的甘藍(lán)）的生物雜交。受體細(xì)胞在導(dǎo)入外源遺傳物質(zhì)后，由于采用活體組織培養(yǎng)技術(shù)，因而不需要調(diào)換培養(yǎng)基，僅需幾個(gè)星期就能簡(jiǎn)便地獲得具有明顯新性狀的雜交個(gè)體。

本發(fā)明提供的遠(yuǎn)緣雜交方法的基本實(shí)施例過(guò)程是，首先對(duì)某受體植物采取一定措施，例如去頂、摘心或部分摘心（圖1A）等，使植物體上的某些分生細(xì)胞，例如腑部的分生細(xì)胞處于劇烈分化的狀態(tài);然后馬上用利刃在上述受體細(xì)胞附近處切開(kāi)一縫（圖1B），但不可損傷分生細(xì)胞;同時(shí)將供體例如其兩面通過(guò)人工損傷的葉片或葉柄薄片或莖段薄片等插入上述切縫處，如結(jié)合不夠緊密，可用塑料絲帶縛緊，但不可堵住腋芽發(fā)生部位（圖1C）。然后，將此植株移至陰涼處或造成一個(gè)陰涼的環(huán)境，這時(shí)發(fā)生如下過(guò)程：供體細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)通過(guò)穿壁運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入受體細(xì)胞并馬上與分生細(xì)胞內(nèi)的DNA得以重組。幾天后，腋部分生細(xì)胞萌生出芽點(diǎn)（圖1D），即可移至光照正常的環(huán)境。待該芽點(diǎn)長(zhǎng)出4至5張葉片時(shí)，可用剪刀著基部剪下，然后使其發(fā)根，成為完整植株，移至大田種植即可。如果再將該雜交植物的葉片或莖段配合采用常規(guī)的離體組織培養(yǎng)，可獲得大量雜交植物。前述綱間與門(mén)間雜交植物就是用如圖1所示的方法獲得的。