DNA轉化的范圍較廣,但以植物細胞中的轉化為主,現將其方式及優點闡述如下:
1、農桿菌介導基因轉化:
轉化原理:農桿菌是普遍存在于土壤中的一種革蘭氏陰性細菌,它能在自然條件下趨化性地感染大多數雙子葉植物的受傷部位,并誘導產生冠癭瘤或發狀根。根癌農桿菌和發根農桿菌中細胞中分別含有Ti質粒和Ri質粒,其上有一段T-DNA,農桿菌通過侵染植物傷口進入細胞后,可將T-DNA插入到植物基因組中,并且可以通過減速分裂穩定的遺傳給后代,這一特性成為農桿菌介導法植物轉基因的理論基礎。人們將目的基因插入到經過改造的T-DNA區,借助農桿菌的感染實現外源基因向植物細胞的轉移與整合,然后通過細胞和組織培養技術,再生出轉基因植株。
特點:操作簡便、成本低、轉化率高,廣泛應用于雙子葉植物的遺傳轉化。
2、基因槍轉化:
轉化原理:利用火藥爆炸或高壓氣體加速,將包裹了帶目的基因的DNA溶液的高速微彈直接送入完整的植物組織和細胞中,然后通過細胞和組織培養技術,再生出植株,選出其中轉基因陽性植株即為轉基因植株。
特點:基因槍轉化率差異很大,相對于農桿菌介導的轉化率要低得多,而且基因槍轉化成本高,嵌合體比率大,遺傳穩定性差。它的一個主要優點是不受受體植物范圍的限制,而且其載體質粒的構建也相對簡單。
3、花粉管通道法:
轉化原理:在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液,利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道,將外源DNA導入受精卵細胞,并進一步地被整合到受體細胞的基因組中,隨著受精卵的發育而成為帶轉基因的新個體。
特點:不依賴組織培養人工再生植株,技術簡單,不需要裝備精良的實驗室,常規育種工作者易于掌握。