[其他]动态导入外源遗传物质获得杂交生物的方法

说明书

一种通过外源遗传物质动态导入法获得远缘杂交生物，特别是获得远缘杂交植物的方法，采用植物分生细胞或人工脱分化的细胞作为受体细胞，将纯化的或未纯化的外源遗传物质导入上述受体细胞，然后利用植物活体组织培养技术，也就是通过适当处理使植物分生细胞在植物体或部分器官组织上迅速萌芽，从而通过另外处理使该芽技发根或者辅以已有的离体组织培养技术而迅速获得杂交生物。例如，青菜－马兰；大蒜－青菜；罗汉松－青菜等等。

本发明是关于通过外源遗传物质动态导入法获得远缘杂交生物，特别是获得远缘杂交植物的方法。

本发明的方法采用植物分生细胞或人工脱分化的细胞作为受体细胞，将纯化的或未纯化的外源遗传物质导入上述受体细胞，然后利用植物活体组织培养技术，也就是通过适当处理使植物分生细胞在植物体或部分器官组织上迅速萌芽，从而通过另外处理使该芽枝发根的技术，或辅以已有的离体组织培养技术，迅速获得杂交生物。

在为获得远缘杂交生物的现有技术中，有较为新颖的技术，譬如植物细胞融合技术，通过某些处理，使两种不同植物的去壁原生质体融合，然后通过植物离体组织培养技术，使融合细胞产生体细胞杂种。但上述过程需要无菌操作，并且由于植物体细胞杂交的不亲和性，至今无法获得科间的杂交植物，并且仅能在少数植物，例如不同种的烟草及矮牵牛属的某些植物中进行。另外，将目标基因与载体质粒联结后转入微生物细胞，也能使该微生物产生与目标基因相关的蛋白质，国内外将这种单基因工程的方法移植在高等生物的遗传工程中，至今效果甚微。因为高等生物的遗传机制高度复杂，高等生物的性状特别是与经济利益有关的性状，绝大多数是由不同的多基因系统决定的，显然用单基因工程的技术使高等生物具有外源多基因系统决定的性状是难能实现的。此外，向植物或动物的生殖细胞微注射外源DNA溶液，试图获得新性状动植物的研究也有所报导，但是由于这一方法采用的受体细胞是生殖细胞，实验材料有一定的局限性，而且获得杂交生物的速度比辅以活体组织培养技术获得杂交生物的速度慢得多，因此，目前来说，采用该方法还无法普遍获得各种性状明显改变的远缘杂交生物。如果向动物的去核生殖细胞植入另一种动物的细胞核，也有可能获得杂交生物，但是该技术也较难克服不同种属生物的不亲和性，至今尚未超越科间杂交的界限，仅在少数两栖类动物例如蛙类中或鱼类例如鲫鱼与鲤鱼的杂交中取得成功。

本发明人发现，采用外源遗传物质动态导入法向特定状态的植物体细胞（分生细胞）导入外源遗传物质，可以明显克服远缘杂交不亲和性的困难，能实现纲间（例如：大蒜-青菜，胡葱-青菜等）、门间（例如：罗汉松-青菜，见照片）甚至界间（例如：能表达噬菌体（λ）蛋白质的甘蓝）的生物杂交。受体细胞在导入外源遗传物质后，由于采用活体组织培养技术，因而不需要调换培养基，仅需几个星期就能简便地获得具有明显新性状的杂交个体。

本发明提供的远缘杂交方法的基本实施例过程是，首先对某受体植物采取一定措施，例如去顶、摘心或部分摘心（图1A）等，使植物体上的某些分生细胞，例如腑部的分生细胞处于剧烈分化的状态;然后马上用利刃在上述受体细胞附近处切开一缝（图1B），但不可损伤分生细胞;同时将供体例如其两面通过人工损伤的叶片或叶柄薄片或茎段薄片等插入上述切缝处，如结合不够紧密，可用塑料丝带缚紧，但不可堵住腋芽发生部位（图1C）。然后，将此植株移至阴凉处或造成一个阴凉的环境，这时发生如下过程：供体细胞内的遗传物质通过穿壁运动导入受体细胞并马上与分生细胞内的DNA得以重组。几天后，腋部分生细胞萌生出芽点（图1D），即可移至光照正常的环境。待该芽点长出4至5张叶片时，可用剪刀着基部剪下，然后使其发根，成为完整植株，移至大田种植即可。如果再将该杂交植物的叶片或茎段配合采用常规的离体组织培养，可获得大量杂交植物。前述纲间与门间杂交植物就是用如图1所示的方法获得的。