转基因技术在苹果育种中有哪些应用

　　苹果

　　1培育抗病虫害品种目前，在苹果上已经获得了抗虫转基因植株，所使用的抗虫基因主要有Bt(Bacillusthypsininhibitor)和CpTI基因。Bt基因是从苏云金杆菌分离出来的杀虫结晶蛋白(ICP)基因。国外早在1991年就成功应用ICP基因转化苹果，1992美国批准将携带由ICP基因的转基因苹果植株进行田间试验;国内程家胜等也应用Bt基因成功获得了转基因苹果植株，并进行了抗虫试验。CpTI对许多害虫都具有抗性，广谱性是其最主要的优点。国外利用CpTI基因于1992年成功转化了绿袖苹果;国内达克东等也应用CpTI基因转化了皇家嘎拉，Southem杂交证明目的基因存在于苹果基因组中。

　　苹果抗病转基因研究集中在抗火疫病(Erwinaamylovoea)方面，主要应用有attacinE、cecropinSB-37、cecropmShiva-1等基因。Norelli等用编码裂解细菌细胞的4种基因(attacinE、SB-37、Shiva-1和henwhitelysozyme)用农杆菌介导法转化砧木M7和皇家嘎拉获得了250个转化体系，温室和田间鉴定表明携带有attacinE的转化植株对疫病有极大抗性;用attacinE基因转化M7，获得的转化植株对火疫病抗性大大提高，有的甚至能降低病害50%。还有报道将Shiva-1、attacinE导入皇家嘎拉，但温室检测转基因植株对火疫病抗性不稳定。

　　2选育矮化品种目前已从病原农杆菌中鉴定和克隆出一些与植物激素合成和代谢有关的基因，其中主要由ipt基因和rolA、rolB、rolC、rolD基因等，这几种基因在植物体内表达可表现出植株的矮化性状。Trifonova等利用农杆菌介导法将ipt基因导入澳洲青苹，获得的转基因植株除了有两个株系表现“灌中状”外，其余形态均表现正常。Holefors等用rolA基因转化砧木M26，获得的转基因植株树体矮小，其中3个株系节间明显缩短，3个株系的叶、根干重均降低。为增加半矮化砧木M26的矮化能力，将rolA、rolABC、拟南芥phyB和燕麦phyA基因导入M26中，结果发现前3种基因在转基因植株体内过量表达，树体均表现出不同程度的矮化能力。

　　3培育易生根品种受基因的控制，有些苹果砧木在扦插和压条繁殖时，生根极为困难，为了提高M26砧木生根能力，Lamber等将来自发根农杆菌Ri质粒的T-DNA区导入M26中，结果携带有Ri质粒的T-DNA的转化植株有良好的根系，生根能力大大提高。roIB基因能在很多寄主植株上诱发毛根的形成。Welander等用roIB基因对砧木M26进行转化研究，转基因植株根系对生长素的敏感性增强，生根能力也相应提高。

　　4选育耐贮品种苹果在贮藏过程中因果实熟化过程难以控制，常导致过熟、腐烂，从而造成极大的经济损失。近年来，随着分子生物学研究的逐步深入，利用基因工程技术来改良苹果贮藏性成为可能。ACC氧化酶基因、ACC合成酶基因、PG(多举半乳糖合成酶)基因已经从多种植物上克隆得到。在苹果上，用反义ACC氧化酶、反义ACC合成酶、反义PG基因转化皇家嘎拉苹果，提高耐贮性的研究正在进行，已经获得了转基因植株，期待不久将培育出理想的耐贮品种。

　　5选育耐除草剂品种植物耐除草剂基因工程研究已取得了成功，目前植物遗传转化中常用als基因。在苹果上，拟南芥的als基因通过农杆菌介导转化皇家嘎拉苹果获得转基因植株。在后继研究中，获得的种子用60mg/LGlean(绿贫隆)喷洒检测其抗性，发现als基因按1：1的比例稳定遗传。