[发明专利]一种玉米新型高效无选择标记转基因载体系统构建方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，具体的说涉及一种玉米新型高效无选择标记转基因载体系统构建方法及应用。

背景技术

随着商业化植物转基因品种的不断出现，人们对遗传工程生物的环境安全和食品安全问题越来越重视。这些问题主要由于抗生素或除草剂抗性的选择标记基因存留于转基因植物中产生的。随着植物遗传工程的发展，已经产生了大量具有人们所期望性状的农作物。为了加快作物改良的进展，将外源目的基因导入植物体，并筛选出相对少量的转化细胞，一个有效的转化系统是极为重要的。到目前为止，被广泛用于选择的标记基因(marker gene)主要是编码抗生素或除草剂抗性的基因，一旦一个完整的转基因植株已经形成，这些选择标记基因一般说来都是多余的。目前，具有抗生素或除草剂抗性的标记基因在转基因植物中的存在已引起了人们的广泛关注。其主要原因如下：第一，用于从未转化细胞中筛选少量的已转化细胞的抗生素或除草剂，一般都会对细胞的发育和分化产生负面的影响，可能会延迟转化过程中不定芽的分化。第二，当一个转基因植物中已含有一个抗性基因作为标记基因，在导入第二个目的基因时，要选用不同的选择基因。有许多人们感兴趣的性状和基因值得被引入到植物中，但能够被实际运用的选择标记基因数量是有限的，因此人们想要对同一植物品种导入多个基因是很难的。所以，人们期望建立一个系统去除选择标记基因，以便通过重复转化来增加转基因的数量。第三，从健康及安全角度来看，选择标记基因及其产物被使用时可能是有毒的或过敏的。人们的担心是，如果抗生素类选择标记基因被应用于临床或兽医上，它们有可能被转移到微生物中，并且可能会增加在人或动物消化道内的病原微生物的数量，这将危及抗生素在临床及兽医上的应用。从环境安全方面来看，存在的问题是:(Ⅰ)带有抗生素或除草剂抗性标记基因的转基因植物可能会变成有害的杂草；(Ⅱ)选择标记基因传播到野生亲缘种中,可能会使杂草获得这些基因而使现有的除草剂无法将杂草杀掉；(Ⅲ)选择标记基因传播到其它生物体中，可能会破坏生态系统的平衡^[3]。因此，使转基因植物释放后不带选择标记基因，对从事转基因的工作人员及消费者来说都是极为重要的。此外，尽管也有安全性评估部门报道，使用新霉素磷酸转移酶(nptⅡ)作为选择标记基因不存在健康或安全方面的问题。然而，要对其它每一个选择标记基因及其产物进行安全性评价，将耗费大量物力、财力及时间，影响转基因植物投入市场，一个更为有效的办法是从宿主基因组中去除掉这些选择标记基因。