提高转基因植物标记基因安全性策略的研究进展

目前,广泛使用的转基因植物抗性标记基因对环境和食品存在潜在风险。提高转基因植物标记基因安全性策略有3种:利用无争议的生物安全标记基因;剔除转基因植物中选择标记基因;利用无选择标记基因的转化系统。本文综述了这3种策略的作用原理、种类和存在的问题,并对提高转基因标记基因安全性技术途径的前景和研究方向进行了分析。     

转基因植物中的标记基因及其消除

随着转基因植物的商业化，植物遗传转化技术将为农业生产带来一场新的革命。新的转化程序要求把基因导入农艺性状优良的品种中，呈单拷贝、不带有辅助序列，并在不同的转化体中表达一致，稳定遗传。本文主要讨论标记基因的安全性及标记基因消除的方法等问题。     

转基因植物食品中标记基因的安全性评价

标记基因是筛选转基因植物的有效方法。目前转基因植物已广泛进行了田间试验,有些已被批准商业化应用。鉴于几乎所有转基因植物中都含有标记基因,且同一标记基因已转入不同的作物中,因此今后人们消费的食品中标记基因及其产物的含量将增大,其安全性引起了普遍关注。国际机构如FAO、WHO、OECD、以及美国的FDA、北欧部长委员会等都在研究和制订条例,我国尚未将遗传工程体（GMO）食品安全性的评价提到议事日程上。有鉴于此,本文试图重点以北欧部长委员会的出版物（1996）为兰本,结合国际机构的咨询研讨结论,就植物食品中标记基因的安全性评价作一综述,以供读者参考。     

转基因植物选择性标记基因

综述了选择性标记基因的分类和应用及其安全性研究进展,并对选择性标记基因研究的发展方向进行了探讨。     

转基因植物中安全标记基因的研究进展

介绍了几种安全标记基因,包括6-磷酸甘露糖异构酶基因、木糖异构酶基因、绿色荧光蛋白基因、葡糖醛酸酶基因、甜菜碱醛脱氢酶基因和谷氨酸-1-半醛转氨酶基因,分析了其应用范围和工作机理,认为可代替传统的抗性标记基因,实现植物转化无害化。     

转基因植物中的标记基因

随着转基因植物的商业化 ,植物转基技术将为农业生产带来一场新的革命。但目前仅仅把基因导入植物已经不能满足现代农业的要求。新的转化技术不仅要求把基因导入农艺性状优良的品种中 ,呈单拷贝 ,不带辅助序列 (标记基因 ) ,而且转基因的表达必需可预测 ,并在不同的转化体中表达一致。论文讨论标记基因及与标记基因消除的转化体系有关的问题     

标记基因在植物转基因中的安全性研究

就标记基因的安全性最新研究进展进行综述,以期为转基因研究和转基因产品应用提供参考。     

无选择标记转基因植物研究进展

在植物基因转移过程中,筛选标记基因常被用于筛选转化细胞或组织,给转基因工作带来很大方便;但在获得转基因植物之后,筛选标记基因的表达往往对环境及植物体的生长发育产生不良影响,且不利于使用相同标记基因进行多重转化。为了消除这些弊端,一种全新的发展策略即获得无选择标记转基因植物应运而生。文章主要综述获得无选择标记转基因植物的方法。     

植物筛选标记基因应用进展

筛选标记基因在植物遗传转化中担负着区分转化体和非转化体的重要作用。合适的筛选标记基因及其相应的筛选剂是植物转基因成功的关键。综述了迄今为止人们在植物转基因研究中使用过的主要筛选标记基因。     

提高转基因植物安全性的策略

随着转基因植物商业化,转基因植物的安全性,尤其是转基因植物中的抗性标记基因,受到了越来越多的关注,因为人们担心这些抗性标记基因能够潜在地流向杂草、微生物或相关的植物并产生超级杂草、超级微生物或使一些相关的植物产生意外的性状,从而引发食品或生态安全问题。尽管这些担忧尚未有明确的科学根据,但培育无抗性标记基因的工程植株或使用安全性标记基因无疑会提高转基因植物的生物安全性,并有助于公众对转基因植物的认同和接受。为此,近年来已发展了多种提高植物转基因安全性的策略,该文即对这几种策略进行了综述和评价。     

增强外源基因在转基因植物中表达的策略

在转基因研究和生产应用中,人们往往期待目的基因能在转基因生物中高效表达从而实现相关目的--获得具有对杀虫剂、除草剂高抗性的农作物,或以植物作为生物反应器生产具有高附加值的疫苗、抗生素等医药用品以及工业用蛋白、酶类等。综述了各种用于增强外源基因表达效率的策略,从外源基因的整合、转录水平的调节以及外源基因翻译后的蛋白分选三个水平阐述提高外源基因表达的相关策略的利弊,从而为转基因研究提表达供载体构建方面的参考依据。     

植物转基因技术及安全性研究进展

综述了植物转基因技术及安全性研究进展。介绍了植物转基因技术、转基因产品的基本概念和基本方法 ;植物目的基因的基本类型 ;植物转基因技术的现状和发展趋势 ;现已商业化种植的转基因植物种类以及在世界范围内的分布。还介绍了转基因产品的安全及安全性评估原则 ;转基因技术的安全性管理和监控措施。并对植物转基因技术的发展趋势和安全性进行了评述     

高等植物基因转移技术研究进展

本文介绍了外源基因导入植物的各种新技术的基本原理、操作要点及其在基因转移工作中所取得的成就。并对这几种新技术在基因转移,特别是禾谷类植物基因转移中的应用前景进行了评价。     

水稻稻瘟病抗性基因及其分子标记辅助选择育种研究进展

综述了水稻稻瘟病抗性基因的定位与克隆研究进展,并介绍了一些具有重要利用价值的抗性基因的应用、发展前景与注意问题。     

无选择标记的转基因家畜制备技术

选择标记基因(Selectable marker genes,SMGs)为目前应用体细胞核移植技术制备转基因家畜所必须.然而一旦完成筛选得到所需要的转化细胞或完成转基因动物的构建之后,SMGs就变成不需要的或多余的,而且这些带有标记基因的家畜还存在安全方面的隐患.因此,建立无选择标记的转基因家畜技术势在必行.目前能够采取的策略一是在筛选转化细胞或构建成功目的基因表达的家畜之后,删除SMGs;二是使用无筛选标记的转基因技术.综述了应用Cre/LoxP位点特异性重组系统删除SMGs的各种方法,以及应用锌指核酸酶(ZFNs)、TALEN和CRISPR/Cas9等新型基因编辑技术,基于受精卵显微注射的无筛选标记转基因技术的研究进展,分析对于制备无SMGs的转基因家畜而言后者的优势所在,旨在为转基因家畜研究提供参考.     

转基因工程植物启动子的研究进展

启动子在决定外源基因的转录效率、定位导入和表达增强中起着重要作用。针对转基因工程研究中植物启动子的类型、特点及功能进行综述,并展望了转入载体的基因构建。