正向和反向遗传方法
有两种了解基因功能的一般方法:正向遗传学和反向遗传学(图18.7)。正向遗传学开始于良好表征的表型,例如对疾病有抗性的树,然后用于鉴定负责表型的基因。反向遗传学起始于一个基因,例如蛋白激酶,并致力于确定其决定的表型。正向遗传学方法如T-DNA标签,转座子标签和基因或增强子陷阱需要将外来DNA插入宿主树基因组(即基因转化,参见第20章)。这些方法以某种方式改变目标基因的表达,从而揭示与通过插入外源基因而改变的特定表型的关系。在本章后面讨论的数量性状基因座(QTL)图谱和关联定位等遗传作图方法也是前向遗传方法,因为不需要基因转移,所以常常使用这种方法。
反向遗传方法如RNA干扰(RNAi)或反义RNA的基因沉默(参见第20章)是将某种外源DNA引入宿主基因组中的方法,并且单个基因的表达在某种程度上被破坏。在某些情况下,基因的破坏可能导致植物中可见的突变。这些反向遗传方法中的一些可以大规模应用,从而能够将许多基因分配到特定功能。然而,这些方法需要遗传转化宿主植物的能力(第20章),因此它们很可能仅用于少量树种,例如可以轻松转化的杨树。由于变形针叶树有困难,需要转化的逆转或转移遗传方法在不久的将来不太可能在针叶树中使用。