现代分子生物学小论文
分子生物学论文通用4篇

分子生物学论文通用4篇分子生物学论文篇一1制定合理的带教计划,重点明确实习学生在本院实习分子生物学的时间为4周。
由于实习时间较短,带教老师应首先制定合理的带教计划,便于学生充分利用有限的时间掌握实习内容。
在制定带教计划的过程中,不仅要结合学科的大纲要求,还应结合历届学生的学习情况和实验室的基本情况,制定最合理、最贴近实际的带教计划。
由于本实验室开展的检验项目较多,而学生实习时间较短,实习内容不可能面面俱到,因此在带教计划中将带教内容分为4个类别,即熟练掌握、基本掌握、熟悉和了解。
例如,分子生物学实验室的分区制度、工作流程、乙型肝炎病毒DNA检测等纳入实习生应熟练掌握的内容。
有侧重点的带教可以让实习学生在有限的时间内牢固掌握常用检测项目的原理、操作方法、注意事项、临床意义等,有助于学生在以后的工作中进一步由点到面地进行分子生物学检验知识的学习。
2注重岗前教育,树立整体意识为引导实习学生转变角色,保证实习质量,岗前教育是必不可少的。
分子生物学实验室对设备、环境和操作人员有较高的要求,因此在实习学生进入分子生物学实验室前,应首先对其进行岗前教育,包括分子生物学实验室基本情况、分区制度及相关工作流程等。
并且要求学生实习前仔细阅读实验室管理文件和标准操作规程(SOP)文件,着重学习分子生物学实验室各区的工作制度、各项目检测操作规范、质量控制、生物安全防护及标本接收、处理和保存等内容,使学生对实验室工作有初步的认识。
学生进入实验室后,带教老师应首先引导实习学生按照区域流向制度依次参观各实验分区,系统地向其介绍各检验项目的检测原理及临床意义。
然后,根据带教计划的侧重点,选择常用检测项目,结合项目介绍主要相关仪器设备的工作原理、操作程序、日常保养及记录登记,让实习生树立整体意识,对实验室的工作有全面的了解。
3加强操作训练,培养质量控制理念分子生物学的发展速度较快,学生在校园内依靠有限的教学设备和较少的实验课时难以掌握分子生物学的基本技术。
分子生物学课程论文(精)

PCR技术发展与应用的研究进展王亚纯 09120103摘要:聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR 是最常用的分子生物学技术之一,通过变性、退火和延伸的循环来完成核酸分子的大量扩增.定量PCR 技术是克服了原有的PCR 技术存在的不足,能准确敏感地测定模板浓度及检测基因变异等,快速PCR 技术快速PCR 在保证PCR 反应特异性、灵敏性和保真度的前提下,在更短时间内完成对核酸分子的扩增.mRNA 差异显示PCR 技术是在基因转录水平上研究差异表达和性状差异的有效方法之一.近年来已经开展了许多这三方面的研究工作,本文就定量PCR 技术、快速PCR 技术、mRNA 差异显示PCR 技术作一综述,以便更好地理解及应用这项技术。
关键字:定量PCR ;荧光PCR ;快速PCR ;DNA 聚合酶;mRNA 差异显示PCR0 前言聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR 技术由于PCR 简便易行、灵敏度高等优点,该技术被广泛应用于基础研究。
但是,由于传统的PCR 技术不能准确定量,且操作过程中易污染而使得假阳性率高等缺点,使其在临床上的应用受到限制[1]。
鉴于此,对PCR 产物进行准确定量便成为迫切的需要。
几经探索,先后出现了多种定量PCR (quantitative PCR ,Q-PCR 方法,其中结果较为可靠的是竞争性PCR 和荧光定量PCR(fluorescence quantitative PCR,FQ-PCR 。
随着生命科学和医学检测的不断发展,人们越来越希望在保证PCR 反应特异性、灵敏性、保真度的同时,能够尽量缩短反应的时间,即实现快速PCR(Rapid PCR or Fast PCR。
快速PCR 技术不仅可使样品在有限的时间内可以尽快得到扩增,而且可以显著增加可检测的样品数量,显然,在大批量样本检测和传染病快速诊断等方面将会有重要的应用前景。
分子生物学的现况和今后的发展资料讲解

分子生物学的现况和今后的发展分子生物学的现况和今后的发展唐宇轩MSN摘要分子生物学是利用分子生物学的技术和方法研究人体内源性或外源性生物大分子和大分子体系的存在、结构或表达调控的变化,从而为疾病的预防、预测、诊断、治疗和转归提供信息和决策依据的一门学科。
近些年其发展迅速,并渗透到了多门学科的研究领域。
分子生物学的发展前景是相当可观的。
关键字分子生物学现状及发展基因治疗蛋白质工程分子生物学的发展及其在临床医学上的应用已经走过了半个多世纪的路程,随着国际交往的增加,近年来我国分子生物学技术有了突飞猛进的发展。
目前在医学院校和省级以上的医院均建立了临床分子生物学实验室。
随着分子生物学的兴起和向各方面的渗透,生物科学的各分支学科也经历着兴衰更替的变化。
从目前的发展状况来看,分子生物学仍将保持带头分支学科的地位,分子生物学带动了整个生物科学的全面发展。
就分子生物学现状来看,现代生物科学是生物科学与众多学科之间相互交叉、渗透和相互促进的结果。
例如:分子生物学渗入到发育生物学产生了分子发育生物学(molecdar developmental biology), 生活周期短的一些动植物如线虫、果蝇、拟南芥已成为发育生物学的重点研究对象,它们的发育过程很多已从分子水平得到了解。
分子生物学与细胞生物学关系密切,已形成一门新的分子细胞生物学(molecdar cell biology)。
许多细胞生物学问题如细胞分裂、细胞骨架(cytoskeleton)、细胞因子(cytoldne)的研究都进入了分子水平。
免疫学与分子生物学结合,产生了分子免疫学(molecular immunology)。
病理学与分子生物学结合,产生了分子病理学(molecular pathology〉,其中病毒学与分子生物学结合,就是分子病毒学(molecular virology〉其他相关科学推动了生物科学对生命现象和本质的研究不断深入和扩大,生物科学的发展也为其他相关科学提出了许多新的研究课题,开辟了许多新的研究领域。
分子生物学综述论文(基因敲除技术)

现代分子生物学课程论文题目基因敲除技术班别生物技术10-2学号 *********** 姓名陈嘉杰成绩基因敲除技术的研究进展要摘基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物学技术,是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。
此后经历了近20年的推广和应用,直到2007年10月8日,美国科学家马里奥•卡佩奇(Mario Capecchi)和奥利弗•史密西斯(Oliver Smithies)、英国科学家马丁•埃文斯(Martin Evans)因为在利用胚胎干细胞对小鼠基因金星定向修饰原理方面的系列发现分享了2007年诺贝尔生理学或医学奖。
基因敲除技术从此得到关注和肯定,并对医学生物学研究做出了重大贡献。
本文就基因敲除的研究进展作一个简单的综述。
关键词基因敲除、RNAi、生物模型、同源重组前言基因敲除又称基因打靶,该技术通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组,进行精确的定点修饰和基因改制,具有转移性强、染色体DNA可与目的片段共同稳定遗传等特点。
应用DNA同源重组技术将灭活的基因导入小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES cells)以取代目的基因,再筛选出已靶向灭活的细胞,微注射入小鼠囊胚。
该细胞参与胚胎发育形成嵌合型小鼠,再进一步传代培育可得到纯合基因敲除小鼠。
基因敲除小鼠模型的建立使许多与人类疾病相关的新基因的功能得到阐明,使现代生物学及医学研究领域取得了突破性进展。
上述起源于80年代末期的基因敲除技术为第一代技术,属完全性基因敲除,不具备时间和区域特异性。
关于第二代区域和组织特异性基因敲除技术的研究始于1993年。
Tsien等[1]于1996年在《Cell》首先报道了第一个脑区特异性的基因敲除动物,被誉为条件性基因敲除研究的里程碑。
该技术以Cre/LoxP系统为基础,Cre在哪种组织细胞中表达,基因敲除就发生在哪种组织细胞中。
2000年Shimizu等[2]于《Science》报道了以时间可调性和区域特异性为标志的第三代基因敲除技术,其同样以Cre/LoxP系统为基础,利用四环素等诱导Cre的表达。
你认为二十一世纪分子生物学将在哪些领域取得进展?

课程小论文:你认为二十一世纪分子生物学将在哪些领域取得进展?我认为二十一世纪分子生物学将在基因上取得重大突破。
具体如下:我猜想,与生命活动有关的重要基因与重要疾病有关的基因将被陆续发现,我认为在二十一世纪剩下的基因将会全部被揭开它们的面纱。
目前,医学上对癌症的仍然是治标不治本,它只能延缓病毒的发作,而不能彻底把病根治,新的癌基因与抑癌基因的发现与其生物学功能的释明将大大提高对生命本质的了解。
癌症的治疗将有全面的突破,艾滋病的防治得到控制。
近日,英国科学家在美国《科学》杂志上发表最新研究结果称,在人体20000个基因中,有20个生来就是发生了病变的,而这些变异的基因并不会给人体带来任何伤害。
来自厄瓜多尔的一群患有莱伦氏综合症的人群不会患上癌症和糖尿病,在英国《每日邮报》提到的蓝皮人等,都说明了基因的研究仍在继续。
人类社会发展至今,我们对基因的了解依旧是微乎其微,科学家已经预测人类有2万个基因,基因总是披着神秘的面纱,科学家对基因的了解仍然很少,经过多年的科学研究了解到,基因是编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息的基本单位,是染色体或基因组的一段DNA序列,具有遗传效应的DNA 分子片段。
包括编码序列(外显子)、编码区前后对于基因表达具有调控功能的序列和单个编码序列间的间隔序列(内含子)。
基因是生命的密码,记录和传递着遗传信息。
生物体的生、长、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。
它同时也决定着人体健康的内在因素,与人类的健康密切相关。
然而,我们只了解到2万个基因中的极少部分,还剩许多基因我们未发现其用途以及与人类什么性状有关。
有人说我们人类有“98%”的“无用”基因,为什么我们人类有“98%”左右的“无用基因”,他们是哪里来的?其实,就我的看法,这些所谓的“无用基因”并非真的无用,只是基因体系实在过于庞大,我们还没有真正揭开基因的全部面纱,我们对基因的了解仍然只是冰山一角,假使有人缺少这些“无用基因”中的某一基因,我想也许他就无法成长成一个健康的人,例如“猫叫综合症”是人第5号染色体短臂缺失引起的遗传病,患儿一般表现为生长发育迟缓,哭声类似猫叫,并有严重的智能障碍。
生物芯片研究进展分子生物学论文

生物芯片研究进展摘要生物芯片是切采用生物技术制备或应用于生物技术的微处理器是便携式生物化学分析器的核心技术。
通过对微加工获得的微米结构作生物化学处理能使成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上。
生物芯片发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个生化分析过程集成化以获得所谓的微型全分析系统或称缩微芯片实验室。
生物芯片技术的出现将会给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品和环境卫生监督等领域带来一场革命。
本文主要阐述了生物芯片技术种类和应用方面的近期研究进展。
关键词生物芯片,疾病诊断,研究运用,基因表达基因芯片的种类基因芯片产生的基础则是分子生物学、微电子技术、高分子化学合成技术、激光技术和计算机科学的发展及其有机结合。
根据基因芯片制造过程中主要技术的区别,下面主要介绍四类基因芯片。
一、光引导原位合成技术生产寡聚核苷酸微阵列开发并掌握这一技术的是Affymetrix公司,Affymetrix采用了照相平板印刷技术技术结合光引导原位寡聚核苷酸合成技术制作DNA芯片,生产过程同电子芯片的生产过程十分相似。
采用这种技术生产的基因芯片可以达到1×106/cm2的微探针排列密度,能够在一片1厘米多见方的片基上排列几百万个寡聚核苷酸探针。
原位合成法主要为光引导聚合技术(Light-directed synthesis),它不仅可用于寡聚核苷酸的合成,也可用于合成寡肽分子。
光引导聚合技术是照相平板印刷技术(photolithography)与传统的核酸、多肽固相合成技术相结合的产物。
半导体技术中曾使用照相平板技术法在半导体硅片上制作微型电子线路。
固相合成技术是当前多肽、核酸人工合成中普遍使用的方法,技术成熟且已实现自动化。
二者的结合为合成高密度核酸探针及短肽列阵提供了一条快捷的途径。
Affymetrix公司已有诊断用基因芯片成品上市,根据用途可以分为三大类,分别为基因表达芯片、基因多态性分析芯片和疾病诊断芯片,基因表达分析芯片和基因多态性分析芯片主要用于研究机构和生物制药公司,可以用来寻找新基因、基因测序、疾病基因研究、基因制药研究、新药筛选等许多领域,Affymetrix公司主要生产通用寡聚核苷酸芯片;疾病诊断芯片则主要用于医学临床诊断,包括各种遗传病和肿瘤等,目前Affymetrix公司生产三种商品化诊断芯片,分别为p53基因突变诊断芯片、艾滋病病毒基因基因突变诊断芯片和细胞色素P450基因突变诊断芯片。
生物论文范文(推荐(5篇)

生物论文范文(推荐(5篇)生物生物论文篇一1.1微生物学教学方法优化《微生物学》在实际教学中存在“知识点多且散、内容覆盖面广、知识点易混淆”等缺点,加之微生物本身肉眼看不见,在实际教学中抽象性概念及描述较多。
教师在课堂讲授过程中容易犯照本宣科、“填鸭式”教学的错误方法,造成学生学过就忘、考完就忘的问题,难以在脑海中形成完整的知识网络结构,容易使学生失去学习兴趣。
由于《微生物学》实践性较强,而且与人类健康休戚相关。
因此,需要在绪论内容讲述方面就充分调动学生的学习积极性,要让学生意识到微生物虽然个体小,但是其作用却是一点也不小;从日常生活中衣物与食品的发霉现象,到生产中酿酒、制作腐乳等工艺,到微生物致病性和引起人类恐慌的传染性疾病的蔓延等具体事例,引起学生对微生物的重视,激发学生对微生物学的学习兴趣。
在知识讲述方法上,注意前后结合,融会贯通,比如原核微生物的细胞结构与真核微生物的细胞结构差异、病毒一步式生长曲线与细菌群体生长曲线的对比、微生物分解代谢与微生物的营养之间的关系等。
前后知识点系统联系,对比记忆,归纳总结。
以提纲式教学的方法向学生讲授知识点、重点及难点,一方面既巩固了知识,又加强学生综合运用知识的能力,使学生在脑海中形成一套完整的理论知识体系和一张系统的知识脉络结构网,帮助学生快速高效的学习知识。
1.2紧跟科学前沿,放眼学科动态微生物学作为一门专业基础课程,与科技发展紧密相连,教师在课堂讲述过程中,除了系统介绍课本知识外,还应穿插当今科学研究前沿,以充满激情的科学态度向学生展示微生物学的发展动态及当前的热门话题。
比如:介绍与微生物相关的诺贝尔获奖者的研究成果;近期发表在Nature、Science、Cell等国际顶尖杂志上的科学文章;在讲授病毒这一章内容时,结合目前流行的埃博拉病毒、甲型H1N1流感病毒等疾病的感染与治疗讲述病毒的特点等。
以当今的科技成果和热点话题,激发学生对微生物学的学习兴趣和对微生物科研工作的崇拜感。
分子生物学论文范文

分子生物学论文范文Title: Application of Molecular Biology Techniques in Understanding the Mechanisms of Cellular Reprogramming Abstract:Cellular reprogramming refers to the conversion of one cell type into another, often achieved through the activation or silencing of specific genes. In recent years, molecular biology techniques have been extensively used to unravel the underlying mechanisms involved in cellular reprogramming. This article aims to provide an overview of the diverse molecular biology techniques employed in this field, including DNA sequencing,gene expression analysis, gene editing, and epigenetic profiling. Furthermore, it discusses the impact of these techniques on our understanding of cellular reprogramming and potentialapplications in regenerative medicine and disease modeling. By exploring these cutting-edge molecular biology techniques, wecan decode the intricate processes underlying cellular reprogramming and harness them for therapeutic purposes.1. IntroductionCellular reprogramming is a revolutionary technique that holds immense potential in regenerative medicine. It allows the conversion of differentiated cells into induced pluripotent stem cells (iPSCs), which possess the ability to differentiate intoany cell type. Furthermore, cellular reprogramming provides valuable insights into the mechanisms governing cellularidentity and differentiation. In recent years, advances in molecular biology techniques have greatly contributed to our understanding of cellular reprogramming. This article highlights the key molecular biology techniques utilized in this field and their impact on the field of regenerative medicine.2. DNA Sequencing3. Gene Expression AnalysisGene expression analysis techniques, such as quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (qRT-PCR) and RNA sequencing, have allowed researchers to examine the expression levels of thousands of genes simultaneously. This has provided valuable insights into the molecular events occurring during cellular reprogramming. By characterizing the gene expression profile of iPSCs, researchers have identifiedspecific gene networks and signaling pathways that drive the reprogramming process. Additionally, gene expression analysis has contributed to the identification of key genes responsible for maintaining cellular identity.4. Gene EditingGene editing techniques, such as the clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-Cas9 system, have revolutionized the field of molecular biology. They enabletargeted modification of specific genes, enabling researchers to investigate the functional significance of specific genes and genetic variants during cellular reprogramming. Gene editing has been utilized to introduce or eliminate specific transcription factors or epigenetic modifiers to enhance or inhibit reprogramming efficiency. Furthermore, it allows the correction of genetic mutations associated with certain diseases, paving the way for personalized medicine.5. Epigenetic ProfilingEpigenetic modifications play a crucial role in cellular reprogramming by regulating gene expression patterns. Techniques such as chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP-seq) and DNA methylation profiling have been employed to map specific histone modifications and DNA methylation patterns during reprogramming. These techniques have provided insights into the dynamics of chromatin accessibility and epigenetic remodeling that occur during cellular reprogramming.6. Applications in Regenerative Medicine and Disease ModelingThe understanding gained through molecular biology techniques has paved the way for potential therapeutic applications in regenerative medicine and disease modeling. By deciphering the molecular mechanisms underlying cellular reprogramming, researchers can develop strategies to generatepatient-specific iPSCs for transplantation, bypassing the need for immunosuppression. Additionally, cellular reprogramming can be utilized to model diseases in vitro, enabling the study of disease progression and drug screening in a personalized manner.7. ConclusionMolecular biology techniques have significantly advanced our understanding of cellular reprogramming. The integration of DNA sequencing, gene expression analysis, gene editing, and epigenetic profiling has provided valuable insights into the mechanisms governing cellular identity and differentiation. These techniques have not only expanded our knowledge ofcellular reprogramming but also hold great potential in the fields of regenerative medicine and disease modeling. By harnessing the power of molecular biology, we can unlock thefull therapeutic potential of cellular reprogramming in the future.。
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中国因大豆最新研究进展报告(专题三)摘要:大豆是重要的油料作物和饲料作物,也是人类的主要食用蛋白和工业原料的来源。
而转基因是一种将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰的现代技术。
目前,越来越多的转基因技术运用到食品医药行业当中。
大豆的转基因研究是国内外植物分子生物学研究的热点之一,通过将目的基因整合到大豆基因中,可获得抗虫大豆,其出油率也高于普通大豆。
转基因大豆已成为世界大豆主产国大豆产业发展的主要动力。
本文概述转基因大豆依据的主要理论,目前国内研究进展,转基因大豆的现状及其安全问题等等。
关键词:转基因大豆食品安全研究进展外源基因现状前言:大豆是重要的油料作物和高蛋白粮饲兼用作物,含有丰富的蛋白质、脂肪和多种人体有益的生理活性物质。
随着基因工程研究的升入,用转基因来改变大豆的性状已被广泛应用。
转基因大豆最早的报道是1984年De Bloke等和Horsch 等的研究结果。
1988年,McCabe和Hinchee分别用基因枪轰击大豆未成熟胚生长点和用农杆菌侵染大豆子叶节的方法获得转基因植株。
1994年5月,美国孟山都公司培育的抗草甘膦除草剂转基因大豆首先获准在美国商业化种植。
1997年,杜邦公司获得美国食品药物管理局批准推广种植高油酸转基因大豆。
1998年AgrEvo公司研制的抗草丁膦大豆被批准进行商业化生产。
转基因大豆品种的育成和推广是世界大豆科技史上具有里程碑意义的重大突破,已成为世界大豆发展生产的主流趋势。
1转基因大豆简介转基因大豆最早来源于美国,1996年春,美国伊利诺伊西部许多农场主种植了一种大豆新品种,这种大豆是移植了矮牵牛的一种基因。
这个新大豆品种可以抵抗杀草剂——草甘膦(毒滴混剂)。
草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死。
这是人类历史上第一次成功培育转基因大豆。
转基因大豆包括抗草胺膦转基因大豆,抗磺酰脲类除草剂转基因大豆,抗草甘膦转基因大豆等等。
目前以抗草甘膦为目标而创制出的抗除草剂作物占绝对优势,其中尤以抗草甘膦大豆在世界范围内种植面积最广。
2转基因大豆的主要理论2.1 转基因技术理论转基因研究技术的中心环节即为DNA重组技术,其主要技术是,从目的的供体物种体内获得带有特定优良遗传性状的DNA片段,即目的基因,利用花粉管通道法、农杆菌转化法等方法直接或通过载体导入被改造物种即“受体物种”的胚胎内,其最终目的是将DNA片段转入为一个生物体,从而使该生物体具有表现某种性状。
转基因打破了物种的界限,使不同种的生物的遗传物质在分子水平上重新组合在一起,并且完全可以按照人的意志或目的,实现对生物体的改造。
2.2 遗传学理论生物的DNA是主要的遗传物质,遗传信息从DNA通过转录成RNA,RNA通过翻译成蛋白质,从而间接地控制着生物所有生理生化活动和性状的表现。
转基因即将目的基因整合到受体的DNA上,通过转录和翻译将目的基因的性状表现出来,可实现性状的稳定遗传。
2.3基因扩增理论基因扩增一般采用PCR扩增技术,是大量获得目的基因的手段之一。
其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物,运用碱基互补配对原理完成基因的复制。
PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成。
重复循环这三过程,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
3中国转基因大豆的研究进展目前,我国的转基因大豆正处于中间试验和环境释放试验阶段。
近些年来,以重组DNA技术和植物离体再生技术础的植物基因工程在大豆上的研究倍受青睐为外源基因导入大豆提供了有效的受体系统。
我国研究者们采用不同的转化方法和受体建立了各种大豆转基因体系。
3.1大豆遗传转化技术研究随着转基因作物种植面积的日益扩大,遗传转化技术在作物新品种培育、基因功能研究等领域中的作用越来越大。
应用于大豆育种上的遗传转化技术主要有:农杆菌介异法、花粉管通道法、基因枪法、电击法、PEG转化法、超声波法等。
目前国内主要是超声波辅助农杆菌转化法和花粉管通道法。
3.1.1农杆菌介导法农杆菌介导法是获得第一个转基因植物的方法。
它已成为植物基因转化的首选方法。
农杆菌是革兰氏阴性土壤杆菌,目前与植物基因转化有关的2种类型为:根癌农杆菌(Agrobacteriumtum efaciens)和发根农杆菌(Agrobacteriumrh izogenes) ,分别含有Ti质粒和R i质粒。
在植物基因工程中,利用根瘤农杆菌介导的遗传转化最多。
根瘤农杆菌具有趋化性,侵染受体时,在植物受伤组织产生的一些糖类和酚类物质诱导下,向受伤组织集中,通过供体和受体特异互作,农杆菌细胞识别并附着到植物细胞表面,将Ti质粒上的一段T2DNA片段导入植物细胞基因组中。
徐香玲等利用农杆菌介导法将大豆花叶病毒外壳蛋白质转入了大豆植株。
卜云萍等采用农杆菌介导的大豆子叶节系统成功将Δ6 ——酶基因导入大豆。
3.1.2声波辅助农杆菌介导法超声波辅助农杆菌转化法是近年来发展起来的一种遗传转化方法。
其原理是利用低声强脉冲超声波的物理作用,击穿细胞膜,使外源DNA进入细胞。
在进行农杆菌转化时用超声波处理外植体组织,使其产生小的通道有利于农杆菌进入植物细胞内。
3.1.3花粉管通道法它是由周光宇等在19年建立并在长期科学研究中发展起来的。
其主要原理是将含目的基因的DNA放到授粉后不久经切割的花柱上,DNA沿着花粉管到达胚珠,并进一步整合到胚珠的基因组中,受精卵发育成植株时,即获得了转基因植物。
雷勃钧等最早在大豆上应用花粉管通道技术进行转基因研究通过花粉管通道法直接导入外源DNA,育成了高产、优质、高蛋白大豆新品种“黑生101”。
3.1.4基因枪法基因枪法也叫微弹轰击法,是最有希望的基因转移技术之一。
在这项技术中,DNA吸附在微载体(钨粉或金粉粒子)表面,然后以高压气体或高压放电为动力,金属微粒被射入受体植物细胞,实施转化。
获得转基因大豆的首例报道在1988年,McCabe等用基因枪轰击芽生长点,诱导芽分生组织形成丛生不定芽后再生成完整植株。
2002年王萍等在研究影响基因枪转化效率时发现,未成熟子叶被轰击后在高渗培养基中停留的天数是影响大豆转化率的主要因素之一。
3.2转入大豆的外源基因类型研究3.2.1抗除草剂基因抗除草剂基因的研究是目前大豆转基因研究中最成功的,利用的基因主要有两类,一类是可以改变除草剂靶物敏感性的基因,另一类是除草剂解毒基因,包括来自农杆菌的CP4EPS PS、pat和psbA基因等。
目前应用面积较大的是抗草甘膦除草剂的转基因大豆品种,其次是抗草铵膦品种,此外还有抗磺酰脲类除草剂(绿磺隆、氯嘧磺隆等)品种。
由于草甘膦具有高效、安全、无残留、杀草谱广的突出优点,使种植者大大地降低了除草成本,而获得丰厚的经济效益。
国外通过基因枪转化获得的抗草铵膦转基因大豆新品种A-27-04-14、A5547-127分别含2个、1个pat基因,1997年经营养、环境安全评价后申请进入商业化生产。
我国获得的转基因抗阿特拉津大豆,是我国最早的转基因抗除草剂作物。
3.2.2抗虫基因大豆抗虫转基因研究涉及到来自苏云金杆菌的 B t基因和豇豆胰蛋白酶基因。
徐香玲等以Ti质粒为介导,将Pkt54B7C5质粒上的B、t、Kδ内毒素蛋白基因导入东北大豆“黑农37”、“黑农39”等品种;郭三堆等将构建成的带有C ry IA和Cpti 2个基因的pGB14ABC植物高效表达载体,通过花粉管通道法,获得了有较好抗虫能力的再生植株;苏彦辉等用B t基因和GUS基因通过基因枪和根癌土壤杆菌介导转入主栽大豆品种中获得了再生植株;高越峰等利用RT-PCR 方法扩增出大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂基因单一目的片段DNA并成功克隆且转化到烟草中去,获得了具有明显抗棉铃虫能力的转基因烟草。
3.2.3抗病基因抗病基因研究主要是病毒外壳蛋白(virus coatp rotein)基因和几丁质酶基因。
近年来,人们已相继克隆了SMV CP基因、N IB基因、N IA基因,并构建植物表达载体Psm l 24等转化土壤农杆菌,获得转基因大豆(或烟草)植株。
徐香玲等利用农杆菌介导法将几丁质酶基因导入东农37号、吉林28号大豆中用于抗大豆真菌病害的研究;刘德璞等通过花粉管介导法,将具有高抗花叶病的外源DNA导入大豆基因组中获得抗SMV的大豆新品系。
3.2.4抗逆境基因目前已分离出大量与抗逆代谢相关的基因,包括与抗(耐)寒有关的脯氨酸合成酶基因、鱼抗冻蛋白(A FP)基因、拟南芥叶绿体32磷酸甘油酰基转移酶基因,与抗旱有关的茧蜜糖合成酶基因及一些植物去饱和酶基因等。
中国在抗逆基因的分离、克隆和转化等方面的研究已取得一定进展,克隆了耐盐碱相关基因,但多运用在烟草、番茄、小麦、玉米等作物上,在大豆上鲜有报道。
4中国转基因大豆发展现状及安全问题4.1中国转基因大豆发展现状转基因大豆是世界上最早商品化、推广应用速度最快的转基因作物。
国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)2008年2月13日公布的年度报告显示,2007年全球转基因作物的种植面积达到1.143亿hm²,是1996年的67倍。
其中转基因大豆依然是种植最广泛的转基因作物,占全球转基因作物总种植面积的57%。
目前我国已正式批准棉花、西红柿、烟草和牵牛花4种转基因作物进行商业化生产,但真正商业化生产的转基因作物只有棉花。
作为世界第4位大豆主产国,我国转基因大豆正处于中间试验和环境释放试验阶段。
未能实现转基因大豆的商业化生产和大面积示范推广。
4.2转基因大豆的安全性转基因大豆安全问题主要在于基因修饰物本身及其产品是否安全,是否对动物和人产生毒性和致敏性等潜在危害。
目前,从阶段性试验的结果来看,抗草甘膦转基因大豆的基因产物EPSPS蛋白质,尚不会引起人和动物的过敏反应。
由于转基因食品诞生时间较短,关于转基因大豆安全性的慢性毒性实验还缺少数据。
5结语我国已获得一批具有自主知识产权的关键基因,逐步优化了大豆遗传转化体系,获得了一批具有潜在应用价值的转基因材料,建立了安全评价和检测监测技术体系。
中国大豆产业应和其它主要农作物一样,大力加强大豆转基因生物技术的研发,早日创造出具有中国特色和自主产权的、已建立高效、稳定的大豆遗传转化受体系统的安全的转基因大豆。
发展转基因大豆有利于改革耕作制度,降低生产成本,提高种植效益,对于提升我国大豆产业的市场竞争力、保障国家粮食安全、促进农民增收具有重要意义。
目前,大豆抗病毒基因工程进展还是非常缓慢,至今只有几例成功的报道,而且未见通过基因工程培育的抗病毒大豆品种在实践中应用的报道。
抗病毒转基因大豆的研究任重道远,仍然需要在优化受体系统、提高转化率、培育稳定遗传的种质等方面做大量的工作。