植物育种中的应用

介绍

选择传播植物的练习与理想的品质和删除或“扑杀”那些不太可取的功能是最重要的一个技术在植物育种。有目的的杂交(穿越)密切或远亲个人开发新作物品种与理想的特征是另一个策略或线条。植物是交叉为了引入特征/基因从一个品种或线不同的遗传背景。防霉豌豆,例如,可能与高收益但交叉敏感的豌豆,引入霉病抗性的目的,同时保持高收益。十字架与高产的后代未来会越过父母保证后代与高产的父母最(回交)。交叉的后代接下来会评估收益率(如上所示)和霉病抗性、以及高产抗性植物。植物也可以彼此交叉创建纯系育种变体。通过使用授粉袋,传粉者可能会远离。

选择标记

为了促进遗传多样性,传统育种在很大程度上依赖于同源染色体重组。开发品种和生产混合植物不会出现在自然界中,传统的植物育种者可以利用在体外程序包括原生质体融合、胚胎拯救和诱变(见下文)。在植物育种中,所需的特征可能会影响基因的数量。成千上万的基因可以映射使用分子标记和DNA指纹分析技术。这使得植物育种者将通过巨大的植物种群搜索的期望的特征。

而不是视觉识别植物中的表达特点,筛选依赖于特定基因的存在与否作为验证了实验室测试。标记辅助选择,也被称为植物基因组分析,用于确定不同基因的位置和功能(表现型)在整个基因组。获得的基因组序列是当所有的基因已经被公认。植物基因组不同的宽度和长度,不同基因编码蛋白质,虽然很多都是相同的。如果一个基因被确定的地位和作用在一个植物物种,一个非常相似的基因很可能位于相对位置相关物种的基因组中。

人类基因组的修改

转基因植物可以通过引入一个特定的基因或基因,或关闭基因与RNAi来获取所需的表型。植物有一个基因添加被称为转基因植物。遗传的植物是那些采用基因从一个物种或一个可交配的工厂的指导下本机启动子的基因改变。因为大量的植物的DNA不改变,基因改造有时会产生植物所需的特征或特征的速度比传统育种。

基因编辑植物,必须创建一个基因构造,使植物的基因表达被添加或删除。核电站要做到这一点,必须有一个启动子驱动转录停止和终止序列,以及感兴趣的基因或基因。还有一个标记识别植物已经改变。抗生素耐药性是一个典型的实验室指标:植物,有效地改变了繁荣antibiotic-containing介质,而植物没有成功地改变了灭亡。回交亲本植株的可用于去除选择标记之前商业分布在特定的情况下。基因重组微生物根癌土壤杆菌或农杆菌属rhizogenes,或直接技术如基因枪或显微镜下注射,可用于构建引入到植物基因组。植物病毒也可以用于遗传结构植入植物;然而,方法是限制病毒的宿主范围。花椰菜花叶病毒(CaMV),例如,感染只菜花和相关的植物。病毒载体的另一个缺点是很少是病毒传播的后代,迫使每个工厂的接种。

结论

目前,大部分商业推广转基因植物是局限于那些带来了害虫和抗除草剂。抗虫性是通过整合的基因苏云金杆菌(Bt)的细菌,它可以表达一种有毒的一些昆虫的蛋白质。除草剂通常由绑定操作,屏蔽某些植物酶的作用。除草剂的目标站点是指除草剂抑制的酶。抗除草剂可以改造成作物表达non-herbicide-inhibited变体的目标站点的蛋白质。通过增强抗压能力,一个特定的环境,遗传操作可以进一步提高收益率。压力,如温度变化、被发送到工厂通过一连串的信号分子,激活转录因子控制基因的表达。某些基因的超表达在寒冷的适应环境已经证明导致冻结阻力增加,这是最普遍的原因之一,产量损失。嫁接,或植物的基因操作创建药物(化学和工业),是一个相对最近的植物育种的分支。