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基因改良食品及植物基因轉殖, 10941027A黃宇菡, 10941016A曾宜萱 - Coggle Diagram

- - - - (1) 過敏原常常耐熱。
        
        (2) 過敏原常常不會被腸道酵素分解。
        
        (3) 有些過敏原具有特定的胺基酸序列，可以辨識。
- - - - 最常利用的是以基因轉殖方式讓植物作出病毒的反義RNA，以阻止病毒蛋白質的形成
    - - 以基因轉殖方式讓植物作出病毒的外鞘蛋白，佔住病毒感染的路徑，藉此阻止病毒之感染
- - - - 蝴蝶蘭的花梗、腎蕨的氣根等之培養。
  - - - 抗癌藥物紫杉醇(Taxol)是紅豆杉之二次代謝產物，其他如人蔘的ginsenosides、黃蓮的berberine及罌粟的sanguinarine等。
  - - - 甘藷、玉米、水稻等。
  - - - 蕃茄與馬鈴薯之體細胞雜種馬鈴茄(Pomato)。
    - - 常為不稔性，在遺傳性質上不穩定。
- - - - 圖10-3　農桿菌與Ti質體農桿菌轉殖基因需要用到Ti質體，Ti質體上的T區負責讓轉殖基因插入植物的染色體中，而致病區則和細菌的致病性有關。當轉殖基因接入Ti質體中的T區後，即可送入農桿菌。當植物感染此農桿菌時，Ti質體中的T區即會帶著轉殖基因插入植物的染色體中。
    - - 將DNA與金屬粉末相混，再以高壓方式像散彈槍一般快速打入組織中，同時將DNA帶入，如圖10-5。這項技術的出現讓農作物的基因轉殖有了重大的突破，
        但此法製造出的轉殖基因較不精準。
      - 三、植物病毒感染
        
        利用植物病毒為載體，放入轉殖基因，植物病毒不會插入植物的基因體，也不會藉種子傳給後代，因此不會有穩定的基因轉殖株建立。
        
        但病毒可以大規模地整株感染，建立植物的生物反應器，並快速產生大量重組蛋白質，如表10-2所列之重組蛋白質
      - 四、葉綠體基因轉殖
        
        高等植物的葉綠體有自己的基因體plastid，約120~180 kb，在一個細胞中可以有千萬個葉綠體存在，如果將基因轉殖至葉綠體基因體中，用來量產蛋白質是十分方便而有效率的方式，目前採用的轉殖方法為基因槍或PEG的方式，將質體送入，但若是質體中的複製原(ori)來自細菌，質體是不會插入葉綠體基因體，而一直以episomic的方式存在。
        
        當其帶有葉綠體基因體的片段，即能讓轉殖的基因換至葉綠體基因體相對的標的位置上，如圖10-6。
        
        目前已有以葉綠體大量表現蛋白質的報告發表，在未來，這類質體的發展，將更有利於此技術的應用。
      - 五、其他方式
        
        阿拉伯芥可以用另外一種真空吸入法，省去組織培養的步驟，作法是將分化中的花芽浸在農桿菌液中，利用抽真空的方式把DNA吸入，將來長出的每顆種子都有可能是轉殖植物，甚至有報告指出連抽真空的步驟都可以省略，而以直接浸泡的方式完成基因轉殖。
        
        但目前為止，應用到其他植物都不能成功，這也是阿拉伯芥在植物遺傳研究上十分方便之處。
        
        Chimeraplasty則是另一種新的方法，在菸草及玉米已成功地讓植物基因體中的某一個位置發生位移變化，精確地破壞某個基因，例如過敏蛋白質基因的去除，而且省去轉染的步驟，適合各種作物，安全性更高，未來可以更有發展。送入的基因通常利用抗生素進行篩選，挑出帶有轉殖基因的組織。
        
        而培養基主要的營養成分中含有平衡的植物荷爾蒙，
        能讓組織處在未分化的狀態，再藉由組織培養重新分化成帶有轉殖基因的新植株。
        
        有時為了避免不必要的細菌DNA片段有不良的影響，會在原來的質體中設計有一對重組酵素(Cre)的辨認位置(lox)，當此轉殖作物與帶有重組酵素的植株交配，就可以將兩個lox位置間的DNA移除不必要的質體片段，如圖10-7。
        
        製作基因改造作物必須要進行小規模的田間實驗，確定性狀，例如抗蟲、抗除草劑等。此外，還有食用安全性及對環境影響等評估作業，且通過有關單位核准才能真正上市。
      - 二、基因槍
- - - - 植物的栽種和動物的培養是不同的，基因轉殖的動物是侷限在可管制的環境範圍內，不會到處繁衍。然而，作物的栽植不是實驗性質的規模，而是在田間大面積栽種，花粉會藉風力或蟲鳥媒介傳送，可能會散佈到其他農地，這是基因改造作物目前所面臨的最大挑戰。在各種作物的新品種研發出來，以及基因改造作物的栽種面積越來越多之後，純種的作物基因保存反而成了一個重要課題。花粉的污染已經是很普遍的一個現象，有些農民的農田在不知情的狀況下被污染，反而會被種子公司控告侵權。
        如果以栽培天然有機作物的農場被污染，更可能對農民造成很大的損失。
    - - 苜蓿、油菜及水稻雖然已經被馴化成農業栽培，但有一些像具有野草特性的近親能夠和它們雜交，後代有可能會得到轉殖基因而容易蔓延生長。
        
        如果只是抗除草劑，在野外生長並沒有影響；但若得到了抗蟲基因，不僅得到相對的生長優勢，對自然環境的昆蟲也會造成威脅，更對整個生態有極大的影響。
        
        除了這些作物，棉花也有近親，然而這些野生種必須在栽培地附近，且花期又要剛好相符才有可能。當然這種可能性是比較低的，但並不是不可能。
        
        大豆則在北美地區是外來種，沒有近親，比較沒有這樣的問題；玉米、馬鈴薯則因近親無法交配而不受影響。
    - - 有一些實驗證實某些昆蟲在餵食基因轉殖作物飼養的蟲或沾有大量花粉的葉片後會影響生長，甚至造成死亡，雖然實驗的餵食方式引起爭議，但這是值得注意的現象；但也有人證實基因轉殖植物所產生的抗蟲毒素其實比真正的毒素容易被分解，因此並不見得對環境有太大的影響。但需要注意的是更長遠的影響，例如新近發現造成蜜蜂大量消失的原因是一種類尼古丁的農藥所造成的，這種合法的農藥雖然不會使蜜蜂死亡，卻會使蜜蜂幼蟲失去學習能力，由於大量的工蜂離巢之後無法找到回家的路，以致無法歸巢，這個現象稱作蜂群崩解症候群（colony collapse disorder，簡稱CCD）。
        近年來全世界的蜜蜂數量銳減，許多作物都無法授粉，農作物因而減產。
        有鑑於這種對大自然不可回復的傷害，無論是基因轉殖作物或是生物農藥的使用都需要更加謹慎。
    - - 就生態平衡上來說，植物和昆蟲的演化是相輔相成的，植物具有抗蟲的毒素基因，大量分泌之後，會加速篩選出具有抗毒能力的昆蟲，目前已有報告指出害蟲產生了抗毒性，而發現的抗毒基因都是隱性的。
    - - 目前對於花粉散佈的問題已有解決的方法：
        
        利用同源重組的技術將轉殖基因換到葉綠體的基因體中，由於花粉不具有葉綠體，因此不會將此基因到處散佈；而果實的非綠色種子部分也不帶有葉綠體，這一部分是較具發展潛力的。
        
        利用不稔性的原理，讓這類作物授粉之後產生的種子無法栽種，而農民必須每年再向公司購買新的種子。新一代的作法則是種植不產生花粉的品種，無法自行授粉，需再以另一“回復”品種授粉，即可產生種子，下一代即可正常授粉。