刘佳音 李儒剑 齐双慧 孙艳君 尹晓佳 米铁柱 李继明

摘要 叶绿体遗传转化系统是独立于细胞核遗传转化系统之外的转化系统，为植物导入外源基因提供了新的途径。叶绿体转化具有细胞核转化所没有的优点，随着叶绿体遗传转化技术的发展及应用，其优越性也逐渐得到认同。从叶绿体转化系统的原理、发展历程、特点以及叶绿体转化的方法及其应用领域等方面进行总结，并对其未来的研究进行展望。

关键词 叶绿体遗传转化，基因枪，母系遗传，定点整合

中图分类号 Q943文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2020）06-0016-04

Abstract  Chloroplast genetic transformation system is independent of nuclear genetic transformation system，which provides a new approach for plants to intergrate exogenous genes.Chloroplast transformation has advantages not found in nuclear transformation.With the development and application of chloroplast genetic transformation technology，its advantages are gradually recognized.The principles，development process，characteristics，methods and application fields of chloroplast transformation system were summarized，and its future research was prospected.

Key words Chloroplast genetic transformation，Gene gun，Maternal inheritance，Sitespecific expression

自1983年煙草转基因成功以来[1]，以转基因为代表的植物基因工程在农业、制药工程等领域掀起了一场变革。然而，随着研究的不断深入，研究人员逐渐认识到核转化技术存在着一系列难以克服的缺点，较大的细胞核基因组、复杂的遗传背景使得外源基因的插入整合位点及拷贝数难以控制和预测，造成转化子中外源基因表达效率低下且在后代中不能实现稳定遗传，同时容易出现各种位置效应以及基因沉默、基因失活现象。再者，外源基因随花粉飘散而发生漂移，环境安全难以保证等[2]。叶绿体遗传转化系统则弥补了核转化的缺陷。叶绿体（chloroplast）属于质体（plastid）的一种，广泛存在于植物和真核藻类的细胞中，是细胞进行光合作用的主要场所。叶绿体是半自主细胞器，其基因组与原核生物类似，每个细胞中含有10～100个不等的、大小在120～160 kb的裸露双链闭合环状DNA，一般由一对反向重复序列和大单拷贝区、小单拷贝区组成，每个叶绿体中基因组以成千上万个拷贝的形式存在，内部碱基分布不均匀，功能相关的基因多以“多顺反子”形式存在[3]。……