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国兰育种创新之探讨
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兰花可通过选择育种、杂交育种、诱变育种和基因工程育种等多途径育种方法，不断地培育出具有特色的兰花新品种。但是随着市场对国兰新品种的需求增多及野生兰花资源的不断匮乏，传统育种和分子生物育种都表现出其局限性。在自然条件下，通过自身的基因变异选择培育出的品种数量少，周期长；人工诱变虽然提高了变异频率，但结果不够理想，且盲目性较大；杂交育种虽然能弥补两者的不足，却也存在着远缘杂交不亲和，难以打破物种生殖隔离，以及在有性生殖过程中，重组时染色体的交换量很小，难以打破某些基因连锁等缺点。这些缺点导致了采用杂交育种方法育成一个新品种，往往需要经过多年多次杂交，育种周期过长，……。在进行国兰杂交育种中，双亲的优良性状并没有象期望那样在后代个体中表现。迄今为止，国内外尚未见到采用杂交的方法育成国兰新品种的公开报道。在基因工程育种中，在洋兰中取得一些成功，而在国兰中未见报道。农杆菌介导的基因转化适用于双子叶植物，而对单子叶的国兰来说有待进一步研究和探讨。农杆菌介导转化兰花系统存在如下问题：（1）农杆菌感染过程中会对植物材料造成损伤。（2）相对较长的农杆菌转化过程中，发现由于过多的组培所引起的体细胞克隆变异。（3）T-DNA整合时其边界可能发生截短等。因此国兰育种将采用更好的方法。在基因工程中采用新的载体，或将基因工程育种与传统育种相结合，一定能培育出在花色、花型、株型、香味等各种不同要求的兰花来。 本人从一种古老的单子叶植物中分离出一些内生微生物，它们是：植物性原生动物、水生真菌、古生菌。这些内生微生物与宿主植物形成共生关系，其中古生菌含有一种质粒，质粒中含有类似的T-DNA 的序列。这段特殊的序列极可能是上述内生微生物与宿主植物在长期的协同进化过程中被古生菌的质粒捕获的单子叶植物的基因。它在单子叶植物的基因工程中具有同源性，并且使目的基因较容易的整合进入到兰花基因组中。还有古生菌在缺氧和有氧下都能容易的侵染到单子叶植物中（外植体也一样），那么这种古生菌的质粒就是我们所选择的新载体材料。另外，我还在分离古生菌的实验中意外的获得了转化子，无论它是空载还是含有外源基因的，都是我们期待出现的东西。因此，我们获得了新的载体，在运用基因工程育种与传统育种相结合，将一定能培育出国兰基因变异新品种。方法如下： 一.种子转化法 兰花的果实俗称兰荪，其中有数千到数百万粒的种子，因种类不同而异。兰科植物的种子的发育较特殊，种子成熟后，没有胚乳，需与某些真菌共生，由真菌提供营养才能萌发，但技术烦琐，难度较大。后来发现在人工培养基，不需真菌共生，如果营养成分合适，兰花种子也能萌发生长。由于国兰种类繁多，对培养基的要求各不相同，特别是对附加激素、维生素、PH值的要求更为严格，必须不断探索改进，才能满足不同品种的种子萌发的生理需求。 1.替代性转化法： （1）将含有古生菌和水生真菌的一种天然溶液与Kc（或VW）培养基按一定比例混合制成半合成培养基；消毒灭菌后备用。 （2）将兰花果实进行消毒，取种子无菌投放入三角瓶中，轻摇三角瓶，使种子均匀分布在培养基上，在一定条件下培养，使种子发芽致幼苗通常需时间在1~2个月，不久就可移栽。 当古生菌和水生真菌侵染种子后，一边向种子提供营养，一边对种子胚的侵入。古生菌的质粒中的那一段特殊的DNA序列与单子叶的兰花基因组具有同源性，较容易整合到兰花基因组中，这种整合就可能导致功能基因的失活产生各种不同的突变，由于古生菌侵入到种子胚内进行的是母性遗传，使上述突变的遗传较稳定。这样该技术就克服了国兰基因工程育种的瓶颈。 二.有性杂交育种方法 用人工培养萌发的花粉与从古生菌提取的质粒溶液混合受粉采用不同品种的国兰进行杂交来获得新品种。也可用洋兰与国兰进行杂交，使后代同时表达出洋兰和国兰的优良性状，从而产生兰花新品种。 …… 提外话，也可以将这种新载体应用于水稻、玉米、小麦等单子叶植物的基因工程中去。我在某大学工作。有那个大学有以上作物的基因工程课题，我愿意与你们进行交流和合作。邮箱：linsushing@yahoo.com.cn [search]国兰、育种、基因工程[/search] |
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