18.矮牵牛花色丰富,易于栽培,是世界上销量最大的花卉之一.科研人员尝试过增加更多控制色素形成的基因(CHS基因)使红花矮牵牛花瓣颜色加深.
(1)科研人员首先从红花矮牵牛的花瓣细胞中提取mRNA,经反转录获得CHS基因.然后将CHS基因与运载体 结合通过农杆菌转化法,将其导入植物叶片中.将筛选出的成功导入CHS基因的叶片利用植物组织培养技术培育获得转基因的矮牵牛植株.
(2)与预期结果相反,许多转基因植株的花色为白色.为探究其原因,研究人员从白花转基因植株和红花(非转基因)矮牵牛植株的细胞中分别提取总RNA,然后以标记的CHS 基因作为探针进行分子杂交,结果发现转基因植株中CHS 基因的RNA 量减少.由此推测,生物体外源CHS 基因的转入并未增加CHS 基因的表达,甚至连细胞的内源CHS基因表达也受到抑制,从而使花色为白色.
(3)对上述现象的解释有两种观点.第一种观点认为可能由于RNA 聚合酶未能识别基因首端的启动子部位,从而不能进行转录.第二种观点认为由于某种原因细胞内转录出了部分与mRNA 序列互补的反义RNA,反义RNA 与mRNA 形成了双链RNA,从而降低了游离mRNA 的含量.
(4)科研人员发现自然界中存在一种CHS 基因表达受抑制的矮牵牛品种.它的表现型与上述转基因植物相似,研究发现它的细胞中CHS 基因转录正常,结合此现象推测,上述对转基因矮牵牛开白花的两种解释中第2种成立的可能性更大.
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