[其他]動態導入外源遺傳物質獲得雜交生物的方法

在審

• 申請號: 101986000005147
• 申請日: 1986-08-11
• 公開（公告）號: CN86105147B
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發明（設計）人: 朱培坤
• 申請（專利權）人: 朱培坤
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 沈兆南;須一平

一種通過外源遺傳物質動態導入法獲得遠緣雜交生物，特別是獲得遠緣雜交植物的方法，采用植物分生細胞或人工脫分化的細胞作為受體細胞，將純化的或未純化的外源遺傳物質導入上述受體細胞，然后利用植物活體組織培養技術，也就是通過適當處理使植物分生細胞在植物體或部分器官組織上迅速萌芽，從而通過另外處理使該芽技發根或者輔以已有的離體組織培養技術而迅速獲得雜交生物。例如，青菜－馬蘭；大蒜－青菜；羅漢松－青菜等等。

本發明是關于通過外源遺傳物質動態導入法獲得遠緣雜交生物，特別是獲得遠緣雜交植物的方法。

本發明的方法采用植物分生細胞或人工脫分化的細胞作為受體細胞，將純化的或未純化的外源遺傳物質導入上述受體細胞，然后利用植物活體組織培養技術，也就是通過適當處理使植物分生細胞在植物體或部分器官組織上迅速萌芽，從而通過另外處理使該芽枝發根的技術，或輔以已有的離體組織培養技術，迅速獲得雜交生物。

在為獲得遠緣雜交生物的現有技術中，有較為新穎的技術，譬如植物細胞融合技術，通過某些處理，使兩種不同植物的去壁原生質體融合，然后通過植物離體組織培養技術，使融合細胞產生體細胞雜種。但上述過程需要無菌操作，并且由于植物體細胞雜交的不親和性，至今無法獲得科間的雜交植物，并且僅能在少數植物，例如不同種的煙草及矮牽牛屬的某些植物中進行。另外，將目標基因與載體質粒聯結后轉入微生物細胞，也能使該微生物產生與目標基因相關的蛋白質，國內外將這種單基因工程的方法移植在高等生物的遺傳工程中，至今效果甚微。因為高等生物的遺傳機制高度復雜，高等生物的性狀特別是與經濟利益有關的性狀，絕大多數是由不同的多基因系統決定的，顯然用單基因工程的技術使高等生物具有外源多基因系統決定的性狀是難能實現的。此外，向植物或動物的生殖細胞微注射外源DNA溶液，試圖獲得新性狀動植物的研究也有所報導，但是由于這一方法采用的受體細胞是生殖細胞，實驗材料有一定的局限性，而且獲得雜交生物的速度比輔以活體組織培養技術獲得雜交生物的速度慢得多，因此，目前來說，采用該方法還無法普遍獲得各種性狀明顯改變的遠緣雜交生物。如果向動物的去核生殖細胞植入另一種動物的細胞核，也有可能獲得雜交生物，但是該技術也較難克服不同種屬生物的不親和性，至今尚未超越科間雜交的界限，僅在少數兩棲類動物例如蛙類中或魚類例如鯽魚與鯉魚的雜交中取得成功。

本發明人發現，采用外源遺傳物質動態導入法向特定狀態的植物體細胞（分生細胞）導入外源遺傳物質，可以明顯克服遠緣雜交不親和性的困難，能實現綱間（例如：大蒜-青菜，胡蔥-青菜等）、門間（例如：羅漢松-青菜，見照片）甚至界間（例如：能表達噬菌體（λ）蛋白質的甘藍）的生物雜交。受體細胞在導入外源遺傳物質后，由于采用活體組織培養技術，因而不需要調換培養基，僅需幾個星期就能簡便地獲得具有明顯新性狀的雜交個體。

本發明提供的遠緣雜交方法的基本實施例過程是，首先對某受體植物采取一定措施，例如去頂、摘心或部分摘心（圖1A）等，使植物體上的某些分生細胞，例如腑部的分生細胞處于劇烈分化的狀態;然后馬上用利刃在上述受體細胞附近處切開一縫（圖1B），但不可損傷分生細胞;同時將供體例如其兩面通過人工損傷的葉片或葉柄薄片或莖段薄片等插入上述切縫處，如結合不夠緊密，可用塑料絲帶縛緊，但不可堵住腋芽發生部位（圖1C）。然后，將此植株移至陰涼處或造成一個陰涼的環境，這時發生如下過程：供體細胞內的遺傳物質通過穿壁運動導入受體細胞并馬上與分生細胞內的DNA得以重組。幾天后，腋部分生細胞萌生出芽點（圖1D），即可移至光照正常的環境。待該芽點長出4至5張葉片時，可用剪刀著基部剪下，然后使其發根，成為完整植株，移至大田種植即可。如果再將該雜交植物的葉片或莖段配合采用常規的離體組織培養，可獲得大量雜交植物。前述綱間與門間雜交植物就是用如圖1所示的方法獲得的。