[其他]花粉介異的植物的轉化

無效

• 申請號: 87107264
• 申請日: 1987-12-04
• 公開（公告）號: CN87107264A
• 公開（公告）日: 1988-08-24
• 發明（設計）人: 丹尼斯·E·麥卡布;威廉·F·斯溫;布賴恩·J·馬丁奈爾
• 申請（專利權）人: 阿格拉塞特斯
• 主分類號: A01H1/00
• 分類號: A01H1/00
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 全永留

本發明涉及植物遺傳工程的一般領域，具體地說，涉及通過以物理方式將傳遺物質引入到植物花粉之中使外源的遺傳物質進入到一種植物系的種系的轉化。

目前，人們正大力致力于植物種的基因轉化方面研究。據認為，把外源基因轉入植物種系的有效手段的發展將使重要的經濟作物種的遺傳材料的多樣性得到擴大，并能把特別感興趣的功能基因有選擇地引入作物種。以往關于植物種的轉化或者遺傳工程方面的努力和研究已取得一些成果，這些成果極其明顯地取決于植物的種。

以往業已用作把外源基因引入植物的主要機構是從作為原生質體或者在稱之傷愈組織的未經分化的組織中的單一植物細胞的轉化開始。有人通過electroporation和顯微注射將在植物細胞中起作用的嵌合基因引入到單胞植物的原生質體。然而，以往最廣泛采用的轉化技術是利用植物病原體根癌病土壤桿菌（Agrobacterium????tumefaciens）的天然特征的優點，它具有天生的能力可把部分DNA從藏于其中的Ti（Tumor-inducing）質粒轉入感染的植物細胞之中。通過把外源基因插入到帶有來自Ti質粒的某些順序的土壤桿菌中的一些質粒中，細菌的轉化特征可以被用來把外源基因輸入到經感染的植物細胞的染色體組。業已發現，土壤桿菌介導的植物細胞的轉化作用可用在許多典型的作物種例如煙草、矮牽牛屬植物及胡蘿卜中得到應用，但是它有兩個很大局限性。第一個局限性是，介導作用只能在細胞水平上例如用體細胞組織進行，然后必須用人工方法使它們再生為整株植物。這就限制了土壤桿菌介導的桿菌遺傳轉化在那些可容易地從易感染土壤桿菌各種類型組織再生的作物中的可應用性。第二個局限性是土壤桿菌的天然宿主范圍僅包括雙子葉植物和有限的幾個Liliaceae科的單子葉植物種。因此，尚未證明，土壤桿菌介導的轉化作用對有商業價值的單子葉植物種，如谷類作物種是有效的工具。采用土壤桿菌介導的轉化的另一個困難在于體細胞無性系變異體的產生，體細胞變異體在組織培養中的植物組織是自發地出現，從而可使轉化突變型（轉移基因接受體）的鑒定復雜化。

業已證明，至少某些嵌合基因的結構對外源基因在多數植物細胞中的表達是有效的。采用如electroporation一類技術對培養中的玉米原生質體的轉化已證明這些嵌合結構在單子葉植物及雙子葉植物中的功能度。然而，目前尚沒有建立起從這種原生質體再生整株玉米或者整株其它任何重要作用物的一套方法。公知的是非整株、完整的轉化的玉米植物已生產出來。盡管如此，玉米和其它作物的遺傳轉化是一個人們所期望的目標，因為這種普通作物具有很大的農業價值，并且有潛力可提高它們的價值和產量。

以往，至少有一種建議，即通過玉米花粉的遺傳轉化可以在遺傳上使玉米轉化。Dewet的公開的PCT專利申請WO85/01856大致上描述了一種通過植物花粉的轉化把外源基因轉移到顯花植物的方法。其他人證實這一技術以及重復該實驗的試圖均遭失敗。參見Sanford等人，Theor.Appl.Genet.，69（5-6），571-74（1985）。業有人作出得到相似結果的報告。參見Ohta，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，83∶715-719（1986）。

本發明概括為一種從遺傳上使植物系轉化的方法。所說的方法包括以下步驟：制備一種包含外源基因和調節順序的DNA順序;將DNA順序涂蓋在生物學上的隋性的微粒上，用物理學方法使帶有DNA的微粒向植物的花粉加速，以致該微粒進入并固定在花粉中;用所說的花粉使雌性親本授粉;從授粉的后代中選擇轉化植物。

本發明還對準具有在插入到它們的功能表達的外源基因的玉米系。

本發明的另一個目的在于通過花粉轉化以及在不需要植物的組織培養或者再生的情況下，不僅對玉米而且對其它重要的作物，進行遺傳轉化。

本發明的優點在于所說的方法是快而有效，易于檢證和重復。

本發明的所說方法和由此所生成物質的優點在于可以簡便快速地把經鑒定或未經鑒定的外源遺傳物質引入到用于作物育種、分子生物學或者其它相似的農學或科學的目的的玉米的任何要求的遺傳背景之中。

本發明的方法的另一個優點在于要得到無數的即幾千個轉化突變型是可能的和行得通的，因為與難以實施或者要求一個細胞一個細胞地處理的已有的體細胞轉化技術或者顯微注射相比，實施本方法是容易的。

本發明的其它目的、優點以及特點通過以下結合附圖的說明將會更加清楚。

圖1為實施本發明方法的裝置的分解透視圖;

圖2為制作質粒pCMC????1208的方法中的質粒操作的圖解說明;