表達嵌合體蛋白PAcP/CTB的轉(zhuǎn)基因番茄生物學(xué)性狀的差異分析

摘要：目的 研究轉(zhuǎn)基因番茄植株及非轉(zhuǎn)基因番茄植株栽培后的各項農(nóng)藝性狀的變化。方法 每周記錄轉(zhuǎn)基因番茄及其對照植物生長的一般狀況、株高、莖粗和最大葉寬等農(nóng)藝性狀。結(jié)果 轉(zhuǎn)基因番茄植株與非轉(zhuǎn)基因番茄植株生長情況良好，轉(zhuǎn)基因番茄植株的株高、莖粗和最大葉寬經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析與對照組番茄植株比較有統(tǒng)計學(xué)差異。結(jié)論 與對照植株相比，本課題組培養(yǎng)的轉(zhuǎn)基因番茄植株在農(nóng)藝性狀上發(fā)生不同程度的改變。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因；生物學(xué)性狀；番茄

生物技術(shù)是近代生物科學(xué)發(fā)展的必然產(chǎn)物。自20世紀80年代以來，現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，在醫(yī)藥方面體現(xiàn)出了巨大的經(jīng)濟和社會效益[1]。近年來隨著各種轉(zhuǎn)基因技術(shù)的創(chuàng)立和改進，基因的轉(zhuǎn)移以及轉(zhuǎn)基因植物的再生，已不再是植物改良和分子生物學(xué)研究的限制因素，而基因轉(zhuǎn)入宿主后的有效表達及其遺傳穩(wěn)定性等問題，則成為轉(zhuǎn)基因植物實用化中的關(guān)鍵問題[2]。

本課題組前期培育了攜帶變異鏈球菌表面蛋白PAc粘附相關(guān)肽段基因pacP與霍亂毒素B亞單位（CTB）基因ctxB的轉(zhuǎn)基因番茄防齲疫苗，動物免疫實驗已證實其具有良好的免疫原性，能誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答反應(yīng)[3]，進行了外源基因漂移檢測、外源目的基因拷貝數(shù)檢測[4，5]，并初步證實本課題組培育的轉(zhuǎn)基因番茄防齲疫苗是安全無毒的[6，7]。本試驗對轉(zhuǎn)基因番茄植株的農(nóng)藝性狀變化進行了研究，為實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因番茄防齲疫苗的種植產(chǎn)業(yè)化提供理論依據(jù)。

1資料與方法

1.1一般資料 含目的基因pacP-ctxB 片段的轉(zhuǎn)基因番茄種子（本課題組前期培育），非轉(zhuǎn)基因番茄種子（山西豪豐種苗有限公司）。

1.2種植地點 田間種植轉(zhuǎn)基因番茄和對照番茄二個品系，地點為貴州省遵義市河溪村紅田組。轉(zhuǎn)基因番茄與非轉(zhuǎn)基因?qū)φ战M番茄各種植40株，均以8行-5列種植，沿南北方向排列，植株間距均為0.7m。實驗地主要風向從北向南。

1.3實驗方法 2010年5月10日育苗，30d后定植。定植前及定植后每周觀察番茄的株高、莖粗、最大葉寬情況以及植株生長的一般狀況，調(diào)查持續(xù)到番茄的果實成熟期。各指標觀測3次后取平均值。株高和最大葉寬用卷尺測定，番茄植株莖粗用游標卡尺測定。

1.4數(shù)據(jù)分析 試驗數(shù)據(jù)用SPSS13.0軟件進行分析，結(jié)果以x±s表示，α=0.05，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1番茄植株的培育，見圖1。

2.2番茄植株的一般生長情況 2株轉(zhuǎn)基因番茄和2株對照番茄植株生長緩慢、葉片發(fā)黃最終死亡，經(jīng)分析是出現(xiàn)蟲害現(xiàn)象，與外源基因無關(guān)。其他番茄植株生長狀態(tài)良好，植株粗壯，葉片深綠。

2.3番茄植株的株高、莖粗、最大葉寬情況 定植前及定植后不同時間點株高、莖粗、最大葉寬比較結(jié)果見表1，轉(zhuǎn)基因番茄與非轉(zhuǎn)基因番茄植株的株高在各時間點比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），轉(zhuǎn)基因番茄植株生長速度較慢；植株的莖粗在30d、37d、44d兩組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），轉(zhuǎn)基因番茄莖粗較細，51d之后各時間點兩組比較無統(tǒng)計學(xué)差異（P>0.05）；最大葉寬在各時間點兩組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），轉(zhuǎn)基因番茄最大葉寬較窄。

3討論

轉(zhuǎn)基因植株實現(xiàn)外源蛋白有效表達和維持穩(wěn)定遺傳與載體的選擇、外植體、轉(zhuǎn)化方法以及外界環(huán)境因素密切相關(guān)，外源蛋白的有效表達、遺傳穩(wěn)定性及安全性等問題是影響轉(zhuǎn)基因植物應(yīng)用前景的重要因素，只有解決這些問題，才能顯示出利用轉(zhuǎn)基因植物表達異源蛋白生產(chǎn)疫苗的巨大潛力。

本文從轉(zhuǎn)基因番茄植物農(nóng)藝性狀的變異情況進行研究，結(jié)果顯示轉(zhuǎn)基因番茄植株的株高和最大葉寬與非轉(zhuǎn)基因植株比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，植株的莖粗在30d、37d、44d比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義，但在51d之后各時間點兩組比較無統(tǒng)計學(xué)差異，總體來說轉(zhuǎn)基因番茄植株生長速度較慢。但從現(xiàn)階段國內(nèi)外學(xué)者研究來看，轉(zhuǎn)基因植物農(nóng)藝性狀的變化方向和程度并不確定[8，9]，在同一物種轉(zhuǎn)入不同的外源基因甚至同一物種轉(zhuǎn)入相同的外源基因后農(nóng)藝性狀的變化也不相同，這些現(xiàn)象的原因尚未明確，有待于今后進一步的研究。

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編輯/申磊