[發明專利]分子刪除策略培育精米中無外源基因的轉基因水稻的方法

無效

• 申請號: 201110197435.6
• 申請日: 2011-07-15
• 公開（公告）號: CN102286522A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 王鋒;胡太蛟;陳在杰;朱顏婷;鄭雪琴;蘇軍;陳松彪;劉華清;陳建民
• 申請（專利權）人: 福建省農業科學院生物技術研究所
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H4/00;A01H5/00;A01H1/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及植物基因工程領域，更具體地涉及一種培育轉基因水稻的方法。

背景技術

農業與人類的衣、食、住、行等活動息息相關，農業生產為人類生存和繁衍提供了必要的物質基礎。幾千年以來，人類利用已經掌握的農業技術不斷地提高作物產量和改進農產品品質，滿足社會對糧食等生存必需品不斷增長的需求。進入21世紀以來，在世界范圍內，人口急劇增長，可耕作土地資源迅速減少，以及生態環境日益惡化。如何生產更多的糧食養活更多的人，而又盡可能減少對生態環境的破壞，已經成了全世界很多國家尤其是發展中國家必須面對的一個難題。經過長期的發展，傳統育種技術已經達到一個很高的水平，但同時也達到一個發展的瓶頸階段。利用傳統農業生物技術再進一步提高糧食產量的空間有限，這將很難滿足農業生產在21世紀持續高速發展的要求。

上世紀80年代初發展起來的植物轉基因技術，目前技術上已成熟，其應用也日益廣泛。該技術已經成為世界上增加糧食產量、減少環境污染最重要的手段之一。據ISAAA（國際農業生物技術應用服務組織）2010年度報告顯示，經過短短15年的商業化，2010年轉基因作物累計種植面積已逾10億公頃。1996年至2010年間，轉基因作物種植的面積增長了87倍，是現代農業史上采用速度最快的作物技術?？傮w上，轉基因植物的發展是一種趨勢。水稻作為最主要的糧食作物，規?；捎棉D基因技術并最終商業化也是必然的趨勢。至今，轉基因水稻的研究也已取得了顯著的進展。

多年來，轉基因植物在迅猛發展的同時，也一直面臨著一些爭議。盡管迄今為止的研究表明轉基因作物及其產物并未帶來安全性隱患，但有些人仍然擔心轉基因植物中的外源基因結構會帶來影響環境和人類健康安全性的問題。

一般對于轉基因植物安全性方面的考慮有兩方面：一是環境安全性，如轉基因植物是否影響其周邊環境的變化，外源基因是否可能通過花粉擴散等方式逃逸，對生態環境造成危等等；另一方面是食用安全性，如轉基因的產物是否有毒性或會引起過敏反應等等。

基于安全性方面的考慮，人們在研發轉基因植物產品的過程中，對轉基因植物執行了嚴格的安全性評估，另一方面，人們也在發展新的培育轉基因植物的技術體系，以期從根本上解決安全性擔憂的問題。基于位點特異性重組酶及其所識別位點特異性序列的分子刪除策略就是近年來人們發展起來培育轉基因植物的方法之一，其中一個典型的例子就是轉基因植物中標記基因的刪除。目前，無選擇標記轉基因植物的培育已經解決了人們對植物轉基因系統使用選擇標記基因的憂慮。

位點特異性重組系統是一類能夠通過對特定DNA序列進行切割和重新連接，使其發生重組的DNA重組體系。目前在植物中有效的位點特異性重組系統主要包括大腸桿菌噬菌體p1的Cre/loxp系統、接合酵母的R/rs系統、釀酒酵母的Flp/frt系統和大腸桿菌噬菌體λ的Xis/attp系統等。其中，Cre/loxp和FLP/frt是在植物中研究的最為深入和廣泛的位點特異性重組系統。這類系統目前已成為遺傳操作的一種重要工具，在外源基因定點整合、基因剔除、基因誘變及基因克隆等方面都有重要的作用。Rusell等人（1992.?Mol?Gen?Genetic.?234:?49~59）利用Cre/loxP系統，將一個編碼磺酰脲（sulfonylurea）抗性的（acetolactate?synthase,?Als）基因構建在了loxP序列之間，在轉基因煙草中，通過表達Cre酶，刪除了loxP序列之間的Als基因。類似的位點特異性重組系統介導的策略已被廣泛應用于培育無選擇標記轉基因植物。