对表达载体和外源基因表达水平进行检测,从而有利于对整个表达系统进行调整改善. 目前植物瞬时表达体系主要有基因枪法、农浸法(agroinfiltration)和植物病毒载体法. 基因枪法由于不适合大片段DNA转移而在禾谷类作物中应用较少.农浸法是一种通过真空浸入技术将携带外源基因表达载体的农杆菌导入植物叶片等组织中的一种方法.植物病毒载体也可瞬时高效表达大量外源蛋白.利用外源基因瞬时表达策略,可以预先考察表达载体功能、表达水平以及表达产物是否具有生物活性等,从而有利于对表达系统进一步改进研究.在瞬时表达的研究基础上,就可以对植物进行稳定转化.目前外源基因在植物中稳定整合的方法主要有农杆菌介导法( 农杆法,agroinfection)和基因枪法等. 然后通过筛选和杂交育种等方法,使外源基因在转基因植物中稳定遗传和高效表达.
3 植物生物反应器存在的问题
3.1基因沉默或不稳定
表达基因沉默指利用遗传转化方法导入并稳定整合进受体细胞中的完整的外源基因.在当代转化体或在其后代中表达受到抑制的现象.这就使转入的基因在受体植物中往往不能稳定表达,有时甚至完全不表达,其可以通过以下途径解决:(1)探明影响植物基因表达的基因调控元件,加以修饰和开启控制;(2)了解转录过程,以便在转录水平进行基因操作,提高转录效率;(3)研究翻译过程,提高翻译效率;(4)构建一些的植物高效表达系统,即各种载体及高效元件.
3.2蛋白表达含量低
多数转基因植物通过自交后可以选择出目的基因纯合的后代,可以稳定遗传,使表型得以延续. 但是大部分外源基因的表达水平在植物体内不高,目前没有得到很好的解决.但可以尝试以下方法加以解决:(1)选择合适的植物表达宿主是表达量高低的关键,烟草以其高的生物学产量和成熟的转化步骤被广泛用来表达各种药物蛋白质;而植物种子的定位表达是近几年发展起来的另一有效途径重组药物蛋白质专一定位在种子中表达可提高其表达量并且利于贮存和运输.(2)合理选择启动子,添加有效的增强子元件,去除无效的抑制序列是外源基因高效表达的内在因素.
3.3安全性问题
对于转基因产品的安全性目前存在着很大的争议,尤其是在口服药物和口服疫苗方面.公众对转基因产品的接受和认可程度还不够,从而使转基因产品的市场化进程受到影响.因此,一方面要加大宣传普及力度,另一方面还要对转基因产品的潜在危险性进行充分评价,开发清洁载体,防止目标产物受到污染,同时还要制定相应的安全和管理法规.