主题：【第六届原创】构建植物人工染色体的两种方法的比较

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发表于：2012/12/03 20:11:45 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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21世纪以来，随着技术的发展，植物人工染色体技术迅速崛起，而目前最常用的两种构建人工染色体的方法就是“组装法”和“截短法”。“组装法”的研究起步较早，但是由于技术的限制，利用“组装法”构建植物人工染色体的进展一直不理想，到目前为止，也只有在玉米细胞中获得成功[1]。然而这种人工构建的环状染色体与真核生物中正常存在的线形染色体相差甚远，因为不具有端粒结构，这种环状的人工染色体能否成为稳定的载体系统还有待进一步证实。

与之相比，利用“截短法”构建植物人工染色体的的研究起步较晚，直至2006年才有关于利用“截短法”在玉米中构建植物人工染色体的报道[2]。尽管如此，这种方法还是获得了很大成功，随后，科研人员相继在拟南芥[3]，大麦[4]，水稻[5]中利用“截短法”构建了植物人工染色体，利用“截短法”构建植物人工染色体的研究获得了蓬勃的发展。

然而，无论是“组装法”还是“截短法”都各自有其优缺点，笔者认为，“组装法”如果获得成功转化，并且能像常染色体一样稳定遗传，那么利用这种方法构建植物人工染色体周期短，后续应用方便。然而这一方法目前由于受到着丝粒在不同物种中的高度特异性，着丝粒区域的复杂性和难扩增性，以及遗传转化技术等多方面因素制约，使得其在植物中的研究和应用成功率极低，对于其相关的遗传稳定性也难以预料。“截短法”从目前的研究进展看，其可行性是毋庸置疑的，然而从众多的转基因事件中，筛选出转化受体生长发育等各方面性状不发生改变，同时在非常染色体上形成一对可稳定遗传的小染色体的过程也并非易事。不过笔者相信随着转化技术的进步，检测手段的简化和完善，利用“截短法”构建植物人工染色体用以改良作物必将获得长足进步和最终成功。

[1] Carlson, S.R. et al. (2007). Meiotic Transmission of an In Vitro<italic>–</italic>Assembled Autonomous Maize Minichromosome. PLoS Genet 3, e179.

[2] Yu, W., Lamb, J.C., Han, F. and Birchler, J.A. (2006). Telomere-mediated chromosomal truncation in maize. Proceedings of the National Academy of Sciences 103, 17331-17336.

[3] Andrew D. Nelson, Jonathan C. Lamb, Pierre S. Kobrossly and Shippen, D.E. (2011). Parameters Affecting Telomere-Mediated Chromosomal Truncation in Arabidopsis. The Plant Cell 23, 2263-2272.

[4] Kapusi, E. et al. (2012). Telomere-mediated truncation of barley chromosomes. Chromosoma 121, 181-190.

[5] Xu, C., Cheng, Z. and Yu, W. (2012). Construction of rice mini-chromosomes by telomere-mediated chromosomal truncation. The Plant Journal 70, 1070-1079.