三、成功的实例
建立稳定、高效的遗传转化体系是获得转基因植株的前提。目前,大部分双子叶植物和部分单子叶植物都已建立了根癌农杆菌介导的遗传转化体系。康霞等(2016)、司怀军等(2003)、张宁等(2004)、王丽(2006)建立了根癌农杆菌介导的马铃薯遗传转化体系;钱瑾(2006)、陈晨(2004)、王国良等(2004)、黄剑(2002)建立了根癌农杆菌介导的苜蓿遗传转化体系;李静雯(2006)、龙凤(2005)等建立了根癌农杆菌介导的辣椒遗传转化体系;李永生(2012)、方永丰(2012)等建立了根癌农杆菌介导的玉米茎尖遗传转化体系,杨如涛(2009)、庄志扬等(2010)建立了根癌农杆菌介导的玉米幼胚遗传转化体系;其他植物,如胡萝卜(郭蓉,2006)、刺槐(洪春,2008)、黄瓜(杨成德,2001)、二穗短柄草(刘金星,2009)等根癌农杆菌介导的遗传转化体系的建立都有报道。发根农杆菌介导的植物转化有两个方面的应用:植物次生代谢产物生产和植物基因工程。在植物次生代谢产物生产方面的研究很多,主要集中在珍稀药用植物上。发根农杆菌在植物基因工程应用方面也有很多成功的实例,胡同华建立了中药材亳菊的发根诱导体系,利用发根农杆菌A4 将抗旱基因EDT1 导入亳菊中,获得了抗旱转基因植株(胡同华等,2017);张腾(2016)建立了龙葵、油菜和芥菜3 种铬超富集植物的毛状根诱导体系,将与铬富集相关的IRT1 基因通过发根农杆菌ATCC15834 介导导入龙葵中。周姗等(2016)建立了甘草毛状根培养体系,并在发根农杆菌ACCC10060 的诱导下实现了SQS1基因在甘草中的特异性过表达。(https://www.daowen.com)
利用农杆菌Ti 质粒转化系统已获得了许多转基因植物,主要运用于植物抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆等方面。抗病方面,涉及基因有:几丁质酶基因、β-1,3-葡聚糖酶基因、抗双链RNA 依赖性蛋白激酶PKR 基因等,钱瑾、龙凤、方永丰、杨成德分别将木霉几丁质酶基因转化紫花苜蓿、辣椒、玉米和黄瓜,获得了转基因植株;抗虫基因方面,Bt基因是全世界最多应用于作物抗虫基因工程的基因,目前转Bt基因棉花、油菜等已开始商业化种植。最新研究将Bt 基因导入枣(王腾飞,2016)、甘蓝(杨卫杰,2016)、芥蓝(陈长明,2016)等作物。植物凝集素基因是另一类被较多地应用于抗虫基因工程中的抗虫基因,已证实雪花莲凝集素基因对某些咀嚼式和刺吸式口器昆虫均有抗性,半夏凝集素基因pta 对刺吸式口器昆虫有抗性,已在烟草、小麦、水稻、百合、菘蓝等植物上开展了转化,得到了转基因工程植株,还有天南星凝集素、石蒜凝集素等都已运用于植物抗虫转基因研究中。抗除草剂方面,目前广泛应用于植物基因工程的抗除草剂基因主要有抗草丁膦、双丙氨酰膦的bar (PAT)基因,抗草甘膦的gox、aroA、cp4-epsps 基因,抗磺酰脲类除草剂的SURBHra、SURA-c3、csrl 基因,抗均三氮苯类(莠去津等)的psbA、atzA 基因,抗2,4-D 的tfDA 基因,抗溴苯腈的bxn 基因等。目前抗草甘膦转基因作物有番茄、玉米、水稻、小麦、向日葵和甜菜等20 余种植物,抗草铵膦(草丁膦)转基因作物有玉米、小麦、水稻、大豆、油菜、马铃薯、番茄和苜蓿等,抗磺酰脲类除草剂转基因作物有油菜、水稻、大豆、亚麻、棉花、番茄、甘蔗和甜瓜等,抗溴苯腈转基因作物有油菜、棉花、马铃薯和烟草等。另外,还有抗莠去津(阿特拉津)转基因作物、细胞色素P450 及脱卤素酶转基因抗除草剂作物等。