植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其對(duì)秈稻品質(zhì)改良的研究進(jìn)展

李丹丹，王偉平 ，肖層林,*

(1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，長(zhǎng)沙 410128；2湖南雜交水稻研究中心，長(zhǎng)沙 410125)

轉(zhuǎn)基因技術(shù)是利用分子生物學(xué)技術(shù)，將具有實(shí)用價(jià)值的外源基因?qū)肓硪环N生物中，改造生物的遺傳物質(zhì)，形成新的生物類型。植物轉(zhuǎn)基因工程的目標(biāo)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)作物的抗蟲、抗病、抗逆、耐寒、耐旱及品質(zhì)改良，從而獲得理想性狀的新品系。1983年，Zambryski[1]利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化煙草獲得了首例轉(zhuǎn)基因植物。水稻(Oryza sativa L.)是世界上重要的糧食作物之一。 隨著人們生活水平的日益提高，對(duì)稻米品質(zhì)的要求也越來(lái)越高，研發(fā)具有某些特定功能的功能性稻米也成為了水稻育種的目標(biāo)。人們利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)已將多種基因轉(zhuǎn)入水稻以改善某些性狀，獲得了一些在抗性、品質(zhì)等方面有明顯提高的轉(zhuǎn)基因水稻材料。至今，國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)基因研究已將約200種基因在60多種作物上做過試驗(yàn)，在水稻方面已成功地選育了一系列轉(zhuǎn)基因品系及材料。1986年Uchimiya等首先獲得卡那霉素抗性的轉(zhuǎn)基因水稻愈傷組織[1]。1988年Tofiyama等在粳稻品種中獲得第一批轉(zhuǎn)基因水稻植株[2]；1990年Datta等從秈稻品種Chinsurah Boro II中獲得第一例轉(zhuǎn)基因秈稻植株[3]。水稻已成為單子葉植物遺傳轉(zhuǎn)化的模式植物，為其它禾本科植物的研究奠定了基礎(chǔ)。但是轉(zhuǎn)基因水稻研究還有許多問題亟需解決，包括不同品種基因型差異大、遺傳轉(zhuǎn)化體系不穩(wěn)定、遺傳轉(zhuǎn)化效率低等。

1 植物轉(zhuǎn)基因方法的研究進(jìn)展

根據(jù)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的原理，轉(zhuǎn)基因方法被分為三類：其一，植物自身生殖系統(tǒng)為媒介的轉(zhuǎn)化方法，如花粉管通道法、浸泡法、細(xì)胞轉(zhuǎn)化法等。其二，以質(zhì)粒為載體的間接轉(zhuǎn)化法，如農(nóng)桿菌介導(dǎo)法等。其三，直接轉(zhuǎn)化法，相比前兩種轉(zhuǎn)化方法，直接轉(zhuǎn)化法不用任何載體，如基因槍法、脂質(zhì)體轉(zhuǎn)化法、PEG法、低能離子束介導(dǎo)法、激光微束介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法、電泳法和超聲波法等。其中，基因槍轟擊法和農(nóng)桿菌介導(dǎo)法被廣泛用于水稻轉(zhuǎn)基因研究。

1.1 植物自身生殖系統(tǒng)為媒介的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)

1.1.1 花粉管通道法

基本原理是在植物授粉結(jié)束后，將外源 DNA沿著花粉管通道導(dǎo)入，經(jīng)過珠心通道進(jìn)入胚囊，對(duì)尚不具備正常細(xì)胞壁的卵、合子或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化。柱頭切除法、花粉粒吸入法、柱頭涂抹法等都是行之有效的操作方法。此法操作簡(jiǎn)便，易于掌控，不受操作地點(diǎn)限制，在大田、盆栽和溫室中，只要具備有性生殖過程的任何植物都可以進(jìn)行，能縮短了育種時(shí)間，但是受到開花季節(jié)的限制。

1.1.2 浸泡法

利用植物自身的物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)，將轉(zhuǎn)化外植體葉子、子房、胚珠、幼穗、胚、花粉粒、幼苗等直接浸泡在外源DNA溶液中，通過滲透作用，把外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞，使外源基因與受體整合、表達(dá)。該方法工作效率高，可以進(jìn)行大批量的受體轉(zhuǎn)化工作，培養(yǎng)技術(shù)簡(jiǎn)單，但該方法存在轉(zhuǎn)化率低，重復(fù)性差，篩選和檢測(cè)困難等缺點(diǎn)。

1.2 以質(zhì)粒為載體的間接轉(zhuǎn)化法——根癌農(nóng)桿菌法

農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化是一種天然的基因遺傳轉(zhuǎn)化方法，將外源基因插入農(nóng)桿菌的質(zhì)粒上，由載體將外源基因轉(zhuǎn)移并整合到植物細(xì)胞基因組中。20世紀(jì)80年代初開始根癌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物研究，90年代獲得了轉(zhuǎn)化細(xì)胞或轉(zhuǎn)基因植株。由于禾谷類作物不是根癌農(nóng)桿菌的天然寄主，利用農(nóng)桿菌進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化曾經(jīng)存在爭(zhēng)議。1994年，Hiei[4]等利用“超雙元”載體，改善培養(yǎng)基成分，在培養(yǎng)基中加入乙酰丁香酮(Acetosyringone)，建立適宜的轉(zhuǎn)化體系，有效地提高了農(nóng)桿菌介導(dǎo)水稻轉(zhuǎn)化頻率，并提供了詳細(xì)的分子生物學(xué)證據(jù)和遺傳學(xué)證據(jù)。Raineri[5]等用農(nóng)桿菌菌株A281轉(zhuǎn)化粳稻(Oryza satJvaev，Nipponbare)的成熟胚，獲得到抗卡那霉素的愈傷組織。Chart[6]等用水稻根系和未成熟幼胚作為外植體，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化水稻，獲得了可育轉(zhuǎn)基因植株。Southern blot分析表明T-DNA上的基因可以傳遞給后代。陳美芳[7]等將反義Wx基因?qū)?個(gè)直連淀粉含量高的傳統(tǒng)秈稻品種綠黃占、清蘆占 11號(hào)、三蘆占 7號(hào)和特青中，對(duì)成熟種子直鏈淀粉含量分析表明，部分轉(zhuǎn)基因水稻植株的T1或T2代種子中的直鏈淀粉含量有不同程度的降低，最低已降至16.52%。陳秀花[8]等通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)，將反義 Wx基因?qū)攵i型雜交稻的保持系中，結(jié)果表明，多數(shù)轉(zhuǎn)基因水稻的直鏈淀粉含量出現(xiàn)不同程度的降低，最低下降至7%左右。

農(nóng)桿菌濃度、共培養(yǎng)侵染方式、水稻基因型、轉(zhuǎn)化受體、選擇標(biāo)記基因等都是影響農(nóng)桿菌介導(dǎo)的因素。易自力[9]等對(duì)不同的秈稻和粳稻品種進(jìn)行農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化，結(jié)果表明，秈稻品種在3種培養(yǎng)基(CC，NB，MS)上的平均出愈率和分化率分別為67.2%，42.0%；相比秈稻而言，粳稻的出愈率和分化率都比較高，分別為88.7%，62.5%。農(nóng)桿菌濃度直接影響轉(zhuǎn)化率，濃度過低時(shí)，不利于基因的轉(zhuǎn)入；菌液濃度過高，菌體自身易聚結(jié)，影響其在外植體上的附著，而且容易損失愈傷組織，因此找到適合的濃度范圍可以有效地提高愈傷轉(zhuǎn)化率。黃紅梅[10]等在研究農(nóng)桿菌濃度對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)：轉(zhuǎn)化率基本保持穩(wěn)定的農(nóng)桿菌菌濃度 OD600為 0.145～0.190，轉(zhuǎn)化率約為79%，超過最大值0.190時(shí)，愈傷組織生長(zhǎng)受到抑制，死亡愈傷數(shù)增多，選擇培養(yǎng)時(shí)出現(xiàn)農(nóng)桿菌污染。外源基因是否導(dǎo)入愈傷組織與根癌農(nóng)桿菌和愈傷組織的共培養(yǎng)時(shí)間密不可分。培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)，難以抑制農(nóng)桿菌大量繁殖，容易造成農(nóng)桿菌污染。殷麗青[11]等對(duì)影響根癌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化頻率的研究表明：愈傷組織共培養(yǎng)時(shí)間以3 d為宜；在抑制農(nóng)桿菌效果方面，羧芐青霉素優(yōu)于頭孢霉素，250～400 mg/L為比較適宜的濃度。農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)基因常用的方法是共培養(yǎng)法，對(duì)共培養(yǎng)轉(zhuǎn)化體系的轉(zhuǎn)化因子進(jìn)行優(yōu)化非常重要。

1.3 直接轉(zhuǎn)化法

1.3.1 電擊法

借助高壓的電脈沖作用擊穿原生質(zhì)體質(zhì)膜，形成可逆性的瞬間通道，從而使DNA通過小孔進(jìn)入原生質(zhì)體內(nèi)的轉(zhuǎn)化方法。Ou—lee[12]等在電擊水稻原生質(zhì)體后獲得了 cat(chloramphenicol aicetyl transferas氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶)基因的瞬間表達(dá)。該法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)化效率較高，電擊后細(xì)胞仍然保持完整性，避免植物細(xì)胞釋放核酸，適合于瞬間表達(dá)的研究，缺點(diǎn)是容易對(duì)細(xì)胞膜造成損傷，影響遺傳轉(zhuǎn)化效率。

1.3.2 基因槍法

將外源基因或DNA吸附在金屬微粒上， 利用高壓放電、高壓氣體或火藥爆炸，將金屬微粒高速射入植物受體細(xì)胞或組織中從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。吳家道[13]等將抗白葉枯病基因 Xa21利用基因槍技術(shù)導(dǎo)入三系雜交稻恢復(fù)系明恢63和保持系皖B中，獲得轉(zhuǎn)基因水稻系，經(jīng)檢測(cè)，用轉(zhuǎn)基因水稻配制兩系雜交到，雜交組著F1含有Xa基因，既抗白葉枯病，又有較大的增產(chǎn)潛力。基因槍法缺點(diǎn)就是試驗(yàn)成本高、轉(zhuǎn)化頻率低，較難導(dǎo)入大片段基因，拷貝數(shù)多，后代中容易丟失。

2 秈稻遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立及優(yōu)化

轉(zhuǎn)基因技術(shù)是定向改良水稻品種特性，實(shí)現(xiàn)高效育種的重要方法，然而秈稻組織培養(yǎng)困難嚴(yán)重地限制了轉(zhuǎn)基因技術(shù)在秈稻品種改良中的發(fā)展。很多學(xué)者針對(duì)秈稻的愈傷遺傳轉(zhuǎn)化體系作了研究，試圖優(yōu)化秈稻組織培養(yǎng)技術(shù)，提高秈稻遺傳轉(zhuǎn)化效率，以促進(jìn)秈稻細(xì)胞工程育種的理論研究與生產(chǎn)應(yīng)用的發(fā)展。

2.1 影響秈稻誘導(dǎo)率的因素

導(dǎo)致秈稻組織培養(yǎng)困難的因素有很多，基因型是影響秈稻愈傷組織誘導(dǎo)的因素之一。沈錦華[14]等研究發(fā)現(xiàn)：各種基因型水稻組織培養(yǎng)能力高低分別為糯＞粳/粳＞粳/秈＞秈型雜交稻＞秈。選擇合適的外植體進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化也是建立秈稻轉(zhuǎn)化體系的重要組成部分，幼穗、花藥、幼胚、花藥和成熟胚都可以作為遺傳轉(zhuǎn)化的外植體誘導(dǎo)愈傷，但是不同的外植體誘導(dǎo)的愈傷及愈傷分化能力不同。幼穗和幼胚是比較理想的轉(zhuǎn)化受體，具有較高的脫分化與再分化能力，但是受生長(zhǎng)季節(jié)限制，無(wú)法及時(shí)滿足遺傳轉(zhuǎn)化中大量愈傷組織的要求，而成熟胚不受季節(jié)的限制，操作簡(jiǎn)單，能夠滿足大量愈傷組織的要求，被廣泛地用作遺傳轉(zhuǎn)化的外植體。

此外，植物激素濃度也是影響秈稻誘導(dǎo)率的重要因素。劉雄倫[15]等研究發(fā)現(xiàn)，各種秈稻品種成熟胚愈傷組織誘導(dǎo)所需2，4-D濃度在1.0～2.5 mg/L之間，不同 2，4-D濃度處理之間的平均愈傷誘導(dǎo)率存在極顯著差異，說(shuō)明各個(gè)秈稻品種的愈傷誘導(dǎo)均有一個(gè)最適 2，4-D濃度。培養(yǎng)基是誘導(dǎo)愈傷組織的物質(zhì)基礎(chǔ)，水解絡(luò)蛋白、脯氨酸、肌醇等都是培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)添加物。高麗麗[16]等研究發(fā)現(xiàn)，同一種營(yíng)養(yǎng)添加物對(duì)愈傷誘導(dǎo)率在不同秈稻品種間影響差異極顯著。此外，在細(xì)胞的懸浮液培養(yǎng)過程中，加入細(xì)胞分裂素類物質(zhì)能夠長(zhǎng)期培養(yǎng)的秈稻細(xì)胞保持胚性。

2.2 影響水稻愈傷組織篩選的因素

誘導(dǎo)后的愈傷組織經(jīng)過篩選后才能進(jìn)行分化。因此提高篩選過程中愈傷再生頻率是獲得轉(zhuǎn)基因苗的保障。愈傷組織在篩選過程中，很容易發(fā)生褐變，進(jìn)而嚴(yán)重影響成愈率。顧之中[25]等對(duì)影響水稻愈傷組織發(fā)生褐變的因素進(jìn)行研究，結(jié)果表明：水稻基因型的影響在所研究的諸因素中居首位。此外，不同基因型水稻愈傷組織發(fā)生褐變的褐化率差異很大。

誘導(dǎo)培養(yǎng)基中的合適的激素配比能提高愈傷組織再生。NAA，KT，BAP，TDZ等都是誘導(dǎo)愈傷組織再生的激素。田文忠[17]等對(duì)秈稻愈傷組織再生頻率的研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論選用幼胚、成熟種子胚或經(jīng)過繼代培養(yǎng)的愈傷組織，在誘導(dǎo)培養(yǎng)基中加入NAA 和 KT不但可以顯著提高秈稻愈傷組織的再生頻率，而且還可以提高愈傷組織質(zhì)量，形成致密、較硬，顆粒狀結(jié)構(gòu)的易分化的愈傷組織。

在水稻遺傳轉(zhuǎn)化過程中，不同的植物或同一植物的不同品種對(duì)篩選劑的要求可能不一樣。目前，常用的篩選標(biāo)記基因是 bar基因(除草劑抗性基因)和hpt基因。周玲艷[18]等對(duì)上述兩個(gè)篩選標(biāo)記基因的濃度和效果進(jìn)行研究，不同水稻對(duì)篩選劑濃度要求也不同，當(dāng)潮霉素濃度為50 mg/L時(shí)，粳稻農(nóng)墾58S經(jīng)過15 d左右篩選后，98%的愈傷組織褐化死亡，而秈稻培矮64S愈傷組織全部褐化死亡。

2.3 影響秈稻愈傷組織分化的因素

愈傷組織分化率是保證獲得轉(zhuǎn)基因植株的基礎(chǔ)。秈稻組織培養(yǎng)的愈傷組織分化頻率很低，一般在10%～15%，如何提高秈稻組織培養(yǎng)中植株的分化頻率是目前生物技術(shù)中的亟需解決的難點(diǎn)。

基因型、外植體類型、溫度、外源植株生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、繼代培養(yǎng)、激素濃度等都是影響秈稻愈傷分化頻率的因素。王慧中[20]等研究了植物激素、蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、瓊脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)、pH值以及繼代培養(yǎng)對(duì)愈傷組織分化率的影響。結(jié)果表明蔗糖2﹪、瓊脂1﹪、PH6.0以及減少繼代培養(yǎng)次數(shù)都有助于愈傷組織分化。楊躍生[21]等認(rèn)為，在分化培養(yǎng)基中添加較高濃度的 CUSO4可提高綠苗分化率。此外有學(xué)者認(rèn)為采用兩步分化法[22]及脫水處理均可提高水稻愈傷組織再生率[23]。袁云香[24]等發(fā)現(xiàn)對(duì)已分化出綠點(diǎn)的水稻愈傷組織進(jìn)行三步分化法，能顯著提高成苗率。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑也是影響愈傷組織分化頻率的重要因素。對(duì)愈傷組織采用一系列的激素篩選，最終得到一組最適合的愈傷分化成苗的激素比是很重要的。陳興春[25]等對(duì)分化培養(yǎng)基中的激素濃度研究表明，細(xì)胞分裂素ZT和生長(zhǎng)素IAA的比率為 100∶1最為合適；分化成苗率最高的培養(yǎng)基為MS + 2.0 mg/L ZT + 0.02 mg/L IAA + 3%蔗糖 + 0.8﹪瓊脂。崔廣榮[26]等研究了微量元素對(duì)秈稻愈傷組織分化成苗的影響表明：鐵鹽濃度高低對(duì)秈稻愈傷組織成苗率影響非常顯著，最適合的鐵鹽濃度時(shí) 0.10 mmol/L，超過或低于此濃度時(shí)，盡管有綠點(diǎn)產(chǎn)生但是都不能形成綠苗。硼、碘、鉬三種微量元素對(duì)分化成苗影響不大。

在愈傷組織分花前，對(duì)其采取恰當(dāng)方式和適當(dāng)時(shí)間的干燥有助于提高成熟胚的組織分化率。趙成章[27]等研究了干燥處理對(duì)水稻愈傷組織的再生及若干生理特性的影響，為干燥處理的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。馬宏敏[28]等采用了濾紙干燥和自然風(fēng)干兩種干燥方法對(duì)成熟胚的愈傷組織在分花前進(jìn)行干燥處理，結(jié)果表明：兩種干燥方法均能顯著提高水稻愈傷組織的分化率，濾紙干燥的最佳處理時(shí)間為4 d左右，自然風(fēng)干干燥的最佳處理時(shí)間為1 h左右。趙成章[27]等研究認(rèn)為，對(duì)愈傷組織分化前進(jìn)行干燥處理，不僅能夠吸收愈傷組織內(nèi)的水分，使分化率顯著提高，而且愈傷組織在干燥的濾紙上處于饑餓狀態(tài)，一旦接到新鮮的分化培養(yǎng)基上，有利于愈傷組織細(xì)胞對(duì)培養(yǎng)基中養(yǎng)分的吸收和利用。

3 轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)稻米品質(zhì)的改良

3.1 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)改良

隨著人們生活的日益改善，人們對(duì)稻米品質(zhì)及其附加值的要求也越來(lái)越高。研究開發(fā)具有某些特定功能的功能性稻米是水稻育種領(lǐng)域較前沿的熱點(diǎn)課題。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，有機(jī)地結(jié)合分子標(biāo)記選擇和常規(guī)育種等技術(shù)，利用Wx，Wx-hp，SBE，ISA，ALK，RSR2等基因，科研工作者已成功創(chuàng)造出外觀品質(zhì)、食味品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)等方面有顯著改良的優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)基因水稻新品系。

為了改善稻米在蛋白質(zhì)含量和氨基酸平衡方面存在的缺陷，提高稻米中賴氨酸和蛋白質(zhì)含量，人們常將蛋白質(zhì)中賴氨酸含量較高的豆類蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入水稻中以改良其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。賴氨酸是蛋白質(zhì)含量第一限制性氨基酸，提高賴氨酸含量，可以提高蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，改善稻米的品質(zhì)。Zheng[29]等通過 PEG誘導(dǎo)法分別將菜豆和豌豆的球蛋白基因?qū)胨局?在水稻種子的內(nèi)胚乳中表達(dá) ，其中菜豆球蛋白約占內(nèi)胚乳蛋白質(zhì)總量的 4%。Momma[23]等通過電擊法將大豆球蛋白基因(AlaBlb)導(dǎo)入水稻中，使大豆球蛋白的量約占種子蛋白質(zhì)量的4%～5% 達(dá) 40～50 mg/g 蛋白質(zhì)。很多學(xué)者除將豆類蛋白基因轉(zhuǎn)入水稻中外，將其它植物的基因?qū)胨局?，以完成?duì)水稻蛋白質(zhì)和氨基酸含量的改良。起登鳳[30]等將通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)將馬鈴薯特異水溶性蛋白基因SB401導(dǎo)入水稻，轉(zhuǎn)基因植株的賴氨酸含量提高了20%以上。

在轉(zhuǎn)基因技術(shù)操作中，研究人員不僅可以將單獨(dú)的目的基因?qū)胨局?，還可以構(gòu)建包含兩個(gè)或兩個(gè)以上理想的改良稻米品質(zhì)的基因的載體，將其一起轉(zhuǎn)入水稻中，更方面快捷地改良作物品質(zhì)問題。王為民[31]等利用基因槍法將1個(gè)含高賴氨酸蛋白質(zhì)基因和bar基因的植物表達(dá)載體，分別導(dǎo)入秈稻中優(yōu)早5號(hào)幼胚和龍?zhí)馗成熟胚誘導(dǎo)的愈傷組織中，經(jīng)檢測(cè)種子蛋白質(zhì)含量和賴氨酸含量均有所提高。將改善稻米品質(zhì)與抗蟲基因的兩個(gè)基因同時(shí)導(dǎo)入同一水稻品種中，既改善了稻米品質(zhì)，有提高了水稻抗蟲能力?？拙S文等[32]利用基因工程技術(shù)將CaMU35S啟動(dòng)子引導(dǎo)的半夏凝集素基因(PTA)和水稻胚乳特異表達(dá)啟動(dòng)子(Glutelin-BI promtoter)引導(dǎo)的馬鈴薯高賴氨酸蛋白基因(SB401)同時(shí)轉(zhuǎn)入 1826成熟胚誘導(dǎo)的愈傷組織中，獲得了同時(shí)含 PTA和SB401的轉(zhuǎn)基因植株，既提高了1826的抗褐飛虱能力，又提高了賴氨酸含量。

除對(duì)水稻中賴氨酸和蛋白質(zhì)含量進(jìn)行改善以外，很多學(xué)者對(duì)水稻中淀粉含量及微量元素含量進(jìn)行改善。陳美芳[7]等將反義Wx基因?qū)?個(gè)直連淀粉含量高的傳統(tǒng)秈稻品種綠黃占、清蘆占11號(hào)、三蘆占7號(hào)和特青中，對(duì)成熟種子直鏈淀粉含量分析表明，部分轉(zhuǎn)基因水稻植株的T1或T2代種子中的直鏈淀粉含量有不同程度的降低，最低已降至16.52%。

3.2 功能品質(zhì)改良

在改善稻米中微量元素方面，瑞士植物研究所Ye利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法獲得了產(chǎn)生β-胡蘿卜素的“金米”，其技術(shù)思路是將維生素A原(β-胡蘿卜素)合成途徑的3個(gè)關(guān)鍵酶：八氫番茄紅素合成酶(psy)、細(xì)菌八氫番茄紅素去飽和酶(crtI)、番茄紅素 13-環(huán)化酶(1cy)同時(shí)導(dǎo)入水稻中，檢測(cè)表明類胡蘿I-素已在轉(zhuǎn)基因粳稻臺(tái)北309種子中形成，內(nèi)胚乳呈黃色，部分種子內(nèi)胚乳中的類胡蘿h素含量高達(dá)1.6 mg/g，其中以β-胡蘿卜素為主。利用水稻種子特異高效表達(dá)γ-氨基丁酸合成酶基因，培育富含γ-氨基丁酸稻米的轉(zhuǎn)基因水稻品種，對(duì)于改善高血壓患者膳食有重要意義。利用 TMT基因提高轉(zhuǎn)基因水稻中維生素含量的工作，以及提高葉酸含量轉(zhuǎn)基因水稻的研制工作也在進(jìn)行之中[33]?？傊?，利用根癌農(nóng)桿菌將水稻不具備的外源基因介導(dǎo)入轉(zhuǎn)化水稻，能篩選獲得一些在品質(zhì)方面有改良的水稻新材料或新品系，該方法能更好地促進(jìn)水稻育種技術(shù)的發(fā)展。

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