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植物遗传转化经历了由“能够实施遗传转化”到“提高遗传转化事件的质量”两个阶段。第一阶段,人们试图转化更多的植物品种和尽量提高遗传转化效率。第二阶段,人们开始着手解决遗传转化过程中的质量问题。在提高遗传转化质量方面,位点特异性重组酶是一个不可忽略的遗传操作工具。位点特异性重组酶已被证明可用来实施筛选标记基因的删除、管理外源基因的表达、提高单拷贝整合效率以及基因叠加等诸多应用。 在本文第二章中,我们介绍了一种基于重组酶的体外基因叠加系统。该系统运用来源于链霉菌温和噬菌体的phiC31-att系统共整合两个不同的DNA分子,从而将两个基因体外叠加到一个载体中;运用来源于噬菌体P1的Cre-lox系统删除不必要的DNA序列;运用来源于分枝杆菌噬菌体的Bxb1-att系统将体外叠加的载体转移到合适的目标位点中。为了验证该系统的可行性,我们构建了一系列含有单个基因的载体,并运用体外基因叠加的方法构建了一个含有6个外源基因的叠加载体。进而利用农杆菌介导的方式将这6个基因转化到植物基因组中并使其表达。另外,使用同样的方法,我们构建了另外2个含有不同性状基因的载体pWq9和pWq10。载体pWq9含有水稻基因oxs3的2B片段和水稻PTR9基因;pWq10中除pWq9中的基因外,额外增加了水稻WS1基因。我们试图把这两个载体分别定点叠加到我们的水稻目标位点中。能够运用重组酶同时实施体内和体外的基因叠加,并使两个系统相互兼容,这为重组酶介导的植物基因叠加系统提供了新的柔韧性。 本文第三章介绍了一种热激诱导的筛选标记基因删除技术。gfp基因首先被定点整合到水稻的目标系中,从而生成了一种特殊的结构,使得热激诱导的cre基因和筛选标记基因bar位于两个同向的lox位点之间。对植物热激刺激后,通过PCR和Southern DNA印记检测发现,T0代的13个转基因事件中有4个事件发生了筛选标记基因的删除。因此,该技术具有加快筛选标记基因删除的潜力。