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生物安全型选择标记基因及其应用研究进展

[导读]生物安全型选择标记基因及其应用研究进展。

(1)当食用转基因食品时, SMGs有可能会发生水平转移致使病原微生物的抗药性增强, 引起抗生素类药品失效, 威胁人类健康;

 (2)转基因植物进行环境释放时, 可能会由于基因漂移造成物种间的优势关系发生质的改变, 破坏生态环境平衡;

(3)在植物生长发育过程中, SMGs的存在可能导致原有基因或外源基因的沉默, 甚至影响二次转化, 如有学者发现用同一个SMG标记几个基因或重复使用同一个启动子驱动不同的SMG, 均有可能导致基因的沉默, 因此存在技术风险(Ebinuma等1997)。鉴于此, 众多研究者将视点转向了基于可视化、非生物胁迫、代谢关键酶的生物安全型SMGs, 相较于“第一代标记物”抗生素类及除草剂类基因, 其拥有高安全性、遗传转化高效性及公众认可度高等优势。本文主要对近年来生物安全型SMGs在植物基因工程中的应用进行概述。

生物技术能将异源或同源物种的优良基因快速、准确地整合到植物中, 并通过部署SMGs间接地对性状进行选择。转基因技术中, SMGs的部署十分必要, 利于高效地筛选出目标植株。但抗生素和除草剂类SMGs的使用对人类健康及自然生态系统的潜在不利影响, 迫使科学家们不断挖掘易检测、高效性、多功能的新型生态友好型标记。即便如此, 目前安全SMGs的选择范围依然很狭小, 且存在诸多问题。如ASA2的表达可能造成基因的沉默; pmi基因的筛选剂D-甘露糖很昂贵;ipt基因持续过表达可能会造成植物形态上的畸形等。




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