9.6.5　品质改良的转基因植物

改良品质涵盖的范围十分广泛，包括改良植物的蛋白质、淀粉、油脂、铁、维生素和糖的含量或品质，改良花卉的花色、形态、香味、花期和光周期，改良饲料作物和牧草的营养成分及其可消化性等。

制作品质优良的面包，要求小麦面粉的面筋蛋白含较多高相对分子质量的蛋白质亚基，这样的小麦面筋蛋白才有良好的延伸性和弹性。对某些质量差的小麦品种，用传统的育种方法不能解决其高相对分子质量蛋白质亚基的缺乏问题，但利用转基因技术可解决。

改变淀粉结构有着很多潜在的应用价值。高支链、高直链淀粉都有着广泛的工农业用途。基因工程改变淀粉质量集中于对淀粉合成的3个关键酶（GPP、SS和SBE）的操作上。一般是通过导入某个酶基因的正义结构或反义结构，影响细胞内酶的含量或活性，从而实现对淀粉结构的控制。

随着对番茄、香蕉、苹果、菠菜等果蔬成熟及软化机理的深入研究和基因工程技术的迅速发展，通过转基因的方法直接生产耐储藏果蔬已成为可能。促进果实和器官衰老是乙烯最主要的生理功能。在果实中乙烯生物合成的关键酶主要是乙烯的直接前体——1-氨基环丙烷基-1-羧酸合成酶（ACC合成酶）和ACC氧化酶。在果实成熟中这两种酶的活力明显增加，导致乙烯产生量急剧上升，促进果实成熟。在对这两种酶基因克隆成功的基础上，可以利用反义基因技术（根据碱基互补原理，将人工合成或生物体合成的特定互补的DNA或RNA片段（或其化学修饰产物）导入靶细胞，形成mRNA-DNA或mRNA-RNA杂交双链，从而抑制或封闭基因表达，使其丧失活性，达到基因控制和治疗的目的）抑制这两种基因的表达，从而达到延缓果实成熟、延长保质期的目的。所用的目的基因还包括与细胞壁代谢有关的多聚半乳糖醛酸酶（PG）、纤维素酶和果胶甲酯酶基因。反义PG转基因番茄还具有更强的抗机械损伤和真菌侵染能力，且有更高的果酱产率（图9-23）。

图9-23　反义RNA技术培育耐储藏番茄

铁是人体必需的微量营养素，缺铁是全世界，特别是发展中国家最主要的营养问题之一。据世界卫生组织2003年报道：在全世界人口中，约20亿人由于缺铁而患有贫血，发展中国家有30％～40％的幼儿和育龄妇女缺铁。目前，已经分离和克隆了一些相关基因，如铁螯合物还原酶基因、铁转运激活蛋白基因和铁转运体基因等。将外源的铁吸收和转运基因导入植物，可以提高植物的铁含量。

玫瑰有5000多年的人工栽培历史，迄今已培育出2500多个品种，但始终没有蓝玫瑰的身影。这是由于玫瑰花没有产生蓝色素的基因，无法生长出蓝色花瓣，因而英语“bluerose”（蓝色玫瑰）有“不可能”之意。2008年11月1日，日本三得利公司展出了世界上首次培育出的真正的蓝玫瑰，它被植入三色紫罗兰所含的一种能刺激蓝色素产生的基因，花瓣因而自然呈现蓝色。