家庭自製轉基因蔬菜指南(一)

隨著社會的發展,越來越多的轉基因食品走進我們的視野,豐富了人民群眾的餐桌。但由於我國對轉基因食品的管理與監控非常嚴格,再加上現階段商品化的轉基因育種目標主要還停留在高產抗逆階段。這就造成了市面上的轉基因食品無法滿足日益高漲的對農產品品質和個性化的需求。該指南就是為了滿足這些需求而應運而生的,這份指南介紹了家庭自製轉基因蔬菜所需的材料和流程,在最終獲得個性的DIY轉基因蔬菜的同時,也學習了科學知識,鍛煉了動(xi)手(wan)能力,增進了家(shi)庭(yan)內(shi)的交流,溝通了感情,正可謂一舉多得,具有高中以上生物學知識的朋友都可以嘗試。這次我給大家帶來的是家庭自製轉基因番茄的前期準備工作——植物材料的準備和待轉基因的選擇。

1.植物材料準備

既然想製備轉基因蔬菜,我們就要選擇一種蔬菜作為材料。番茄,作為世界產量最大的蔬菜,相關的研究也很多,轉基因的方法也成熟,大家也愛吃,又能當菜又能當水果,在家裡種植業很方便,真是個不錯的選擇呢。

首先我們要買一點番茄的種子,番茄主要分兩類,大果和櫻桃,選個大果就好,轉基因好做些。把種子種到土裡,最好是在室外,室內的話也盡量選擇大花盆,日照充足的地方。然後就是每天澆水等它發芽,長大,定期除草。在番茄長到10厘米高左右時要搭架子把番茄的莖固定,同時抹芽,也就是掐掉長勢不好的側芽,只留一到兩條主莖就可以。之後就是按時澆水,勤抹芽,有蟲了可以手捉(有閑) 或者打葯(沒時間),期間可以施一點複合肥。開花之後要疏花疏果,一般一株番茄結8到10個果子已經很多了,別貪心,多的花和果全掐掉,只留長勢好的。

2.選擇待轉基因

番茄種上的同時,我們可以來考慮一下轉個什麼基因,讓番茄變成啥樣了。我思考了一下,覺得改變一下番茄的形狀,讓它變長,像茄子一樣,是個好主意。這樣的番茄又能吃又能用(大霧),一定非常受歡迎!

確定了想改變的性狀,接下來我們就要找控制這個性狀的基因了,網上有眾多的學術搜索引擎,由於google被牆,在這裡我給大家推薦Web of Science,打開這個鏈接在對話框中輸入關鍵字「toamto fruit shape」,如下圖

搜索後會得到如下結果

注意,這裡的排序方式要選擇被引頻次降序排列,被引頻次代表了一篇文章的牛逼程度,被引越多越牛逼,一篇文章有50的被引就可以稱之為牛逼了,而最牛逼的文章被引可以上萬,這種文章屈指可數。

接下來我們一篇一篇的點開看,第一篇文章講的是一個控制番茄果實長得像梨一樣的叫OVATE的基因,而第二篇就是我們想找的有關控制番茄變長基因的文章,點開這個文章,可以看到這個基因叫SUN,這個基因突變了之後的果實長這樣

(Han Xiao et al.,2008)

在這個基因控制下,番茄的確變長了,但太細了,這恐怕並不能滿足好用這個需求(手動滑稽),這裡我偷偷告訴大家,SUN和OVATE這兩個基因雙突變體可以完美滿足好用的需求,因為它長這樣

(From Yang Qihong)

是不是又大又粗又長。。。

但是構建雙突變體要麼是載體構建複雜些,要麼是做兩次轉基因 ,不適合初學者,所以我們還是以轉SUN這一個基因為例。

知道了這個基因的名字之後,我們就要上另一個網站National Center for Biotechnology Information,然後選擇nucleotide,輸入關鍵字「tomato SUN」 ,如下圖

搜索結果如下

非常幸運,第四個鏈接就是我們想要的基因的序列,而且只有2066bp,不長哦。

點進去後會發現很多亂七八糟的代碼,最下面有一堆ATCG的序列,這就是這個基因的cDNA序列,也就是只有外顯子沒有內含子的序列(高中生物教過這個吧?),我們需要把序列下載下來,如圖所示

好了,至此基因我們也選好了,接下來的工作就需要正式的動手操作,一般叫做bench(ban) work(zhuan),我將在下一篇里向大家介紹這方面的內容。

reference

Xiao, H., Jiang, N., Schaffner, E., Stockinger, E.J. & van der Knaap, E. A retrotransposon-mediated gene duplication underlies morphological variation of tomato fruit. Science 319, 1527–1530 (2008).

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後續內容提綱

3.基因克隆

5.農桿菌轉化

6.組織培養

8.轉基因植物栽培


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