农业生物技术

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农业生物技术发展方向

农业生物技术发展方向

农业生物技术发展方向近年来,农业生物技术的发展取得了长足的进步,为全球粮食安全和农业可持续发展提供了强大支持。

然而,随着时代的变迁,农业生物技术的发展方向也在不断变化。

一、基因编辑技术近年来,基因编辑技术成为了农业生物技术新的热点。

通过基因编辑技术,可以对农作物进行精准的基因改造,可以使其在抵御病虫害以及自然灾害方面更具有抗性。

同时,基因编辑技术可以定向改变作物中某些基因的表达,从而使其更适应不同的环境和生长条件。

基因编辑技术所带来的精准、高效的改良方式,将成为未来农业生物技术的重要发展方向之一。

二、遗传转化技术遗传转化技术是农业生物技术中最早发展的技术之一。

通过遗传转化技术,可以将某些有用的基因转移到其他的作物中,从而使其获得新的性状和能力。

例如,目前在玉米、大豆和棉花等作物上广泛应用的抗虫基因、耐逆基因等。

未来,遗传转化技术将会继续发展,深入研究各种作物基因的表达和功能,并进一步优化转化技术,以满足不同作物改良的需求。

三、基因组学及其应用基因组学是现代生物技术的重要分支,其应用涉及到从生物的基因到表型的全过程。

近年来,随着基因组学技术的不断发展和降低成本,越来越多的作物基因组得到了高质量的测序和解析,从而为作物种质资源的挖掘和利用提供了广阔的空间。

未来,基因组学技术将会继续深入研究作物基因组的构成和调控,探索更多的基因资源,并广泛应用于农业生产。

四、绿色生物技术绿色生物技术是一种可持续发展的新兴技术,可以通过植物、微生物等生物的代谢途径来生产一些特殊的化合物,广泛应用于食品、医药、能源等有机化学工业中。

未来,绿色生物技术的发展方向将集中于优化生产工艺、提高产品纯度和降低成本,从而更好地服务于社会各个领域。

总的来说,农业生物技术的未来发展需要建立在生态、环保、可持续的基础之上,坚持勇于创新、科技融合的理念,积极探索农业生物技术的发展前沿,努力推动农业现代化。

农业生物技术 高职教材

农业生物技术 高职教材

农业生物技术高职教材一、农业生物技术基础农业生物技术是一门将现代生物技术应用于农业领域的学科。

它旨在通过利用生物技术的手段,改良和优化农作物的遗传特性,提高产量和品质,同时减少对环境的负面影响。

本节将介绍农业生物技术的基本原理和关键技术,包括基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术和发酵工程技术等。

二、基因工程与育种基因工程是农业生物技术的核心部分,它通过改变生物体的遗传物质来创造具有优良性状的品种。

本节将介绍基因工程的基本原理和技术,包括基因克隆、基因转移、基因表达和基因编辑等。

同时,还将介绍基因工程在育种中的应用,如抗虫、抗病、抗逆、品质改良和产量提高等。

三、细胞工程与繁殖细胞工程是利用细胞进行繁殖和遗传改造的一种生物技术。

在农业上,细胞工程主要用于快速繁殖优良品种和创造新的植物品种。

本节将介绍细胞工程的基本原理和技术,包括细胞培养、细胞融合、染色体加倍和胚胎培养等。

同时,还将介绍细胞工程在农业上的应用,如花卉、蔬菜、水果和林木等的快速繁殖。

四、酶工程与发酵酶工程是利用酶进行工业生产的一种生物技术。

在农业上,酶工程主要用于生产具有特定功能的酶制剂,如植酸酶、蛋白酶和脂肪酶等。

本节将介绍酶工程的基本原理和技术,包括酶的分离纯化、酶的固定化、酶反应器和酶的生产与应用等。

同时,还将介绍酶工程在农业上的应用,如提高农作物产量和品质、促进土壤改良和减少环境污染等。

五、蛋白质工程与产品蛋白质工程是利用蛋白质的结构和性质进行设计和改造的一种生物技术。

在农业上,蛋白质工程可用于改进农作物中的蛋白质含量和组成,提高农产品的营养价值。

本节将介绍蛋白质工程的基本原理和技术,包括蛋白质的分离纯化、蛋白质的修饰和蛋白质的结晶等。

同时,还将介绍蛋白质工程在农业上的应用,如大豆、玉米和小麦等的蛋白质改良。

六、农业微生物技术农业微生物技术是利用有益微生物进行农业生产的一种生物技术。

这些有益微生物可以是细菌、真菌或放线菌等,它们可以促进土壤改良、提高农作物抗性和产生有用的代谢产物等。

生物技术在现代农业中的应用与前景

生物技术在现代农业中的应用与前景

生物技术在现代农业中的应用与前景随着人口的增长和生态环境的恶化,现代农业正面临着越来越大的挑战。

如何解决粮食不足、土地退化、农业污染等问题已经成为全球性的难题。

生物技术作为现代科技的一种重要手段,正在逐步发挥着越来越重要的作用。

本文将从农业生产、种植业、畜牧业等方面探讨生物技术在现代农业中的应用与前景。

一、农业生产中的生物技术农业生产中的生物技术主要包括遗传改良、生物防治、微生物肥料等方面。

遗传改良是利用现代分子生物学技术和遗传学原理对农作物进行基因编辑,实现高产、优质、防病、抗虫等目的。

例如,在超级稻的育种中,利用等位基因分析和基因组重组技术,将高产基因、抗虫基因和耐盐碱基因克隆进去,大幅度提高了稻谷的产量和质量。

此外,生物防治和微生物肥料的应用也可以改善作物的生长环境和质量。

比如,利用寄生性昆虫对根腐菌进行生物防治,可以有效减少化学农药的使用,避免农药残留问题和生态环境污染;而利用微生物肥料可以促进土壤养分的循环和植物的吸收利用,同时也增加了土壤的养分含量和生物活性。

二、种植业中的生物技术随着全球气候变暖和水资源紧缺,种植业也面临着越来越大的压力。

生物技术提供了一种全新的思路和方法。

例如,利用植物生理学和遗传学知识选育出适应干旱、耐盐、耐寒等特殊环境条件的新品种,可以提高种植业的生产效益和抗风险能力。

此外,利用植物保护技术和生物制剂对病虫害进行防治,可以减少化学农药的使用和环境污染,保持种植业的可持续发展。

最近,国际上也出现了一些新型的种植技术,如垂直农业、城市农业等,同时采用生物技术也是这些新型种植技术的重要组成部分。

三、畜牧业中的生物技术畜牧业是我国农业的重要组成部分。

在畜牧业生产中,生物技术也发挥着越来越重要的作用。

例如,利用胚胎移植技术和遗传改良技术选育出高产牛、猪、鸡等生物种类、基因改良宠物的出现使得传统畜牧业生产效益更加显著。

此外,生物饲料和生物制剂的使用也对畜牧业的生产效率和质量有着重要的影响。

农业生物技术

农业生物技术

农业生物技术农业生物技术是一种应用生物学和科学原理于农业领域的技术,通过改变植物和动物的基因,以提高作物的产量、耐病能力和抗虫能力等,从而在农业生产中发挥重要作用。

本文将对农业生物技术的概念、应用以及影响进行探讨。

概念介绍农业生物技术是一门综合性的学科,它涵盖了基因工程、组织培养、转基因技术等内容。

通过应用这些技术,可以对植物和动物的基因进行修改,使其具备更强的生长能力和抗病能力,为农业生产带来革命性变革。

农业生物技术的应用1. 转基因作物的开发转基因作物是农业生物技术的重要应用领域之一。

通过将外源基因导入植物细胞,使其具备抗虫、抗草甘膦等特性,提高作物的产量和质量。

例如,转基因玉米和大豆的种植量在全球范围内逐年增加,这些作物对抗虫害的能力显著增强。

2. 动物遗传改良农业生物技术还可以应用于动物遗传改良领域。

通过基因编辑技术,可以对动物的基因进行修改,使其具备更好的生产性能和抗病能力。

例如,研究人员通过基因编辑让猪拥有更好的抗传染病能力,从而提高了猪的养殖效益。

3. 病害检测和预防农业生物技术还可用于病害检测和预防。

通过检测植物和动物的基因序列,可以提前发现潜在的病害风险,并采取相应的预防措施,以减少农业生产中的损失。

农业生物技术的影响农业生物技术的应用给农业生产带来了巨大的变革和影响。

1. 提高生产效率农业生物技术改良了农作物的基因,使其能够适应不同的环境条件,提高了产量和质量。

这不仅满足了人们对食品的需求,还提供了更多的农产品供应,平衡了市场供求关系。

2. 减少化学农药的使用转基因作物具备抗虫、抗草甘膦等特性,可以减少农民在农作物保护过程中对农药的依赖。

由于农药可能对环境和人体健康产生负面影响,农业生物技术的应用有助于减少化学农药的使用,从而保护生态环境和人民的健康。

3. 促进农业可持续发展农业生物技术的应用有助于提高农作物的耐逆性,减少受灾风险,从而为农业的可持续发展提供了保障。

此外,农业生物技术的应用还可以改良动物的品种,提高饲养效益,促进畜牧业的发展。

现代农业生物技术介绍

现代农业生物技术介绍

现代农业生物技术介绍现代农业生物技术是指利用生物学和遗传学等相关科学知识,结合现代技术手段,在农业生产中培育、繁育、改良农作物和畜禽种类的技术方法。

它是农业领域的一种高科技手段,通过对生物遗传物质进行操作和调控,以提高农作物的产量、质量和抗性,有效解决食品安全、生态环境保护等问题。

现代农业生物技术主要包括基因工程、细胞工程、组织培养、转基因技术等技术。

其中,基因工程是指通过将具有特定目标基因的DNA导入到农作物或动物的细胞中,使其表达目标基因,并产生目标性状。

细胞工程是指通过细胞的分离、培养、融合等技术手段,研究和利用细胞的生物学特性,以达到增加产量和改良品质的效果。

组织培养则是指通过将农作物或畜禽的组织或器官进行分离培养,使其在无土介质下进行生长和繁殖,以达到快速繁育和质量改良的目的。

转基因技术是指将外源基因导入到农作物的染色体中,使其获得不同于传统品种的性状,如抗病性、抗虫性、耐逆性等。

现代农业生物技术对农业生产具有广泛的应用价值。

在农作物方面,通过转基因技术可以培育具有抗虫、抗病特性的品种,减少农药使用,提高产量和品质,同时还可培育出对逆境环境具有抗性的新品种。

在畜禽方面,通过基因工程和细胞工程技术,可以培育出耐高温、疫病抗性强、生长速度快的新品种,提高肉、奶等畜产品的产量和质量。

此外,现代农业生物技术还可应用于农业废弃物的资源化利用、生态环境的修复等领域。

然而,农业生物技术的应用也面临着伦理、安全等问题。

目前,各国对于转基因技术的安全性和风险评估存在较大争议,部分公众对于转基因食品的安全性持怀疑态度。

因此,在推广应用农业生物技术的过程中,应加强科学监管和风险评估,确保技术的安全性和稳定性。

总的来说,现代农业生物技术通过操纵生物遗传物质,为农业生产提供了强大的工具和手段,既能提高农产品的产量和质量,又能减少农药使用、保护生态环境。

但在应用过程中需要加强监管,确保技术的安全性和可持续发展。

现代农业生物技术是现代农业领域的一项重要技术,它通过人为干预生物的遗传物质和生理过程,促进农产品的产量、质量和抗性等方面的改良,对提高农业生产力、实现粮食安全和可持续发展具有重要意义。

农业科技的农业生物技术

农业科技的农业生物技术

农业科技的农业生物技术在21世纪,随着全球人口的不断增长和环境问题的加剧,农业科技的发展显得尤为重要。

农业生物技术作为农业科技的一个重要分支,已经成为推动现代农业发展的关键因素之一。

它不仅提高了作物的产量和品质,还提高了农业的可持续性和抗逆性。

本文将探讨农业生物技术的概念、主要应用及未来发展前景。

什么是农业生物技术农业生物技术是指通过生物学方法,如基因工程、细胞培养技术、分子标记技术等,改良和提高农作物、畜禽及其生产过程的技术。

__其主要目的在于提高作物的产量、增加抗病性、提高营养价值、节省资源等。

__这项技术充分利用了生物科学的最新成果,能够直接改变生物的遗传特性,从根本上改善农作物的特性。

农业生物技术的主要应用1.转基因技术转基因是农业生物技术最广为人知的应用之一。

__通过将特定基因引入植物中,可以使其获得新的特性,例如抗虫害、抗旱能力、提高营养价值等。

__例如,转基因Bt玉米通过引入抗虫基因,提高了对主要害虫的抵抗力,减少了农药的使用。

2.细胞培养技术细胞培养技术可以在实验室中培育植物细胞和组织,__使其生长出完整的植物。

__这项技术尤其适用于快速繁殖优良品种和生产无病毒的植物。

这对于农作物的品质提升和资源保护有着重要意义。

3.分子标记技术随着分子生物学的发展,分子标记技术的应用逐渐增多。

__这种技术通过识别与特定性状相关的DNA标记,来帮助育种者选择优秀的亲本,提高育种效率。

_例如,在小麦育种中,通过分子标记可以快速筛选出抗病性强的品种,进而加速育种进程。

4.生物肥料和生物农药生物肥料和生物农药是农业生物技术的另一个重要应用领域。

__这些产品利用微生物的活性来改善土壤质量和控制病虫害,具有环境友好、减少化肥和农药使用的优点。

__如,利用某些根瘤菌,可以提高豆科植物的氮素固持能力,降低化肥的需求。

未来发展前景面对日益严峻的气候变化、资源匮乏及环境污染问题,农业生物技术具有广阔的发展前景。

理论上,它能够创造出更加高产、抗逆、耐病的食品作物,以保证人类在未来的粮食安全。

简述农业生物技术及其应用

简述农业生物技术及其应用

简述农业生物技术及其应用农业生物技术是指利用生物学、生物化学、分子生物学等现代生物学知识和技术手段,对农业生产中的植物、动物、微生物等进行改良和利用的一种综合性技术。

农业生物技术的应用范围广泛,包括了植物育种、动物育种、微生物育种、生物农药、生物肥料、生物饲料、生物制品等多个领域。

植物育种是农业生物技术的重要应用领域之一。

传统的植物育种方法需要耗费大量的时间和人力物力,而利用农业生物技术可以大大缩短育种周期,提高育种效率。

例如,利用基因编辑技术可以精准地对植物基因进行编辑,从而实现对植物性状的精准调控。

利用转基因技术可以将外源基因导入植物中,从而增强植物的抗病性、耐旱性等性状。

动物育种也是农业生物技术的应用领域之一。

利用基因编辑技术可以对动物基因进行精准编辑,从而实现对动物性状的精准调控。

例如,利用基因编辑技术可以实现对动物的肉质、生长速度等性状的调控。

利用转基因技术可以将外源基因导入动物中,从而增强动物的抗病性、生长速度等性状。

微生物育种是农业生物技术的另一个应用领域。

利用微生物育种技术可以培育出具有高效生物降解能力的微生物,从而实现对农业废弃物的高效处理。

利用微生物育种技术还可以培育出具有高效生物肥料制备能力的微生物,从而实现对土壤的高效改良。

生物农药是农业生物技术的另一个应用领域。

传统的农药使用会对环境造成污染,而生物农药则是利用微生物、植物等天然物质制备而成的农药,具有环保、安全等优点。

利用生物农药可以有效地控制农业害虫和病害,从而提高农作物的产量和质量。

生物肥料是农业生物技术的另一个应用领域。

传统的化肥使用会对土壤造成污染,而生物肥料则是利用微生物、植物等天然物质制备而成的肥料,具有环保、安全等优点。

利用生物肥料可以有效地改善土壤质量,提高农作物的产量和质量。

生物制品是农业生物技术的另一个应用领域。

利用生物技术可以制备出多种生物制品,例如生物药品、生物饲料等。

生物药品是利用生物技术制备的药品,具有高效、低毒、低副作用等优点。

农业生物技术

农业生物技术

一、组织培养1组织培养理论基础细胞全能性一个细胞所具有的产生完整生物个体的固有能力称之为细胞的全能性。

已经分化的细胞或组织若要表现其全能性,一般要经历两个过程:脱分化和再分化。

脱分化:是指植物离体的器官、组织、细胞在人工培养基上,经过多次细胞分裂而失去原来的分化状态,形成无结构的愈伤组织或细胞团,并使其回复到胚性细胞状态的过程。

脱分化的难易与植物的基因型、组织和细胞的状态有关。

植物细胞按照分裂能力分为三类:第一类是胚性细胞-植物干细胞。

如茎尖、根尖及形成层细胞;第二类是永久失去分裂能力的终端分化细胞。

如筛管、导管、气孔保卫细胞等特化细胞;第三类是在通常情况下不分裂,但在受到外界刺激后可重新启动分裂的Go细胞。

如表皮细胞及各种薄壁细胞。

再分化:是指离体培养的植物组织或细胞可以由脱分化状态再度分化成另一种或几种类型的细胞、组织、器官,最终形成完整植株的过程。

器官发生:植物的离体器官发生是指培养条件下的组织或细胞团(愈伤组织)分化形成不定根、不定芽等器官的过程。

器官发生方式:先根后芽、先芽后根、根芽同时发生经过愈伤组织的器官发生过程:愈伤组织形成—生长中心形成—生长中心形成不经过愈伤组织的器官发生:外植体直接发生芽、茎尖培养中芽形成影响器官发生的因素:遗传背景、生理状态、激素、光照、体细胞胚胎发生:离体培养下没有经过受精过程,但经过了胚胎发育过程所形成的胚的类似物(不管培养的细胞是体细胞还是生殖细胞),统称为体细胞胚或胚状体。

这一定义有以下几方面的界定:其一,体细胞胚是离体培养的产物,只限于离体培养范围使用,以区别于无融合生殖胚;其二,体细胞胚起源于非合子细胞,以区别于合子胚;其三,体细胞经过了胚胎发育过程,以区别与离体培中器官发生形成个体的途径。

愈伤组织系形成途径:诱导愈伤组织形成—愈伤组织胚性化—球形胚形成—子叶胚期结构特点—与器官发生比较影响体细胞胚发生的因素:激素的调控作用、培养基及培养条件的影响、基因型的影响2、组织培养基本技术组培实验室的组成:实验准备、无菌操作、控制培养准备室:准备室进行的工作主要有器皿洗涤、培养基配制、高压灭菌等电器设备:冰箱,高压灭菌锅,pH计,电子天平,烘干干燥箱实验操作台/各种玻璃器皿、容器无菌操作室进行无菌操作的工作场所,主要进行材料的消毒、接种,无菌材料的继代,是植物组织培养中最关键的部分。

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农业生物技术中国人口众多且还在不断增长,人均农业用地有限,缺少水和其他资源,植物经常遇到生物和非生物胁迫。

到2030年,粮食产量必须增加30∽50%才能使年产量达到6.4亿t。

因此,在以后30∽40年农业生产率的连续增长是一个专门紧迫的头等大事。

有几个因素能够阻碍粮食的单位面积产量。

科学和生物技术能够在以下几个方面起作用从而提高生产率:改良作物品种、改善采后处理以及减少洪涝和病虫害所造成的缺失。

从1960年到1985年,通过植物育种学家的努力差不多培养出得到极大改良的品种。

然而在最近10年间,品种改良的速度大大减慢。

这是由于可利用的种质资源是有限的,且植物育种工作者在开展无缘杂交育种过程中常常会遇到种间不亲和的障碍。

仅仅依靠传统育种技术,在品种改良方面看起来已不能取得足够的进展,另一方面,农业生物技术最近已得到极专门大的进展,估量今后30年在品种改良中将会取得极大的进展。

在中国消费的所有食物中70%以上来自于禾本科粮食作物(水稻、小麦、玉米、大麦、燕麦、高梁、黑麦和谷子)。

因此,本文将简要综述在以下几个方面增加禾本科粮食作物产量的可能性。

1996年中国的粮食总产据估量为4.9亿t。

其中水稻的产量最多,接近1.6亿t。

Evenson等(1996)对世界水稻产量的增长进行了估量.他分依照现有知识,估量了水稻产量从1994年到2020年可能的增长幅度(表 4 .11.1)。

*Evenson博士所收集的数据要紧是1994年5月之前的。

而在1994∽1997年期间在农业生物技术方面有许多未估量到的新的发觉和进展,以后的20年中可能会有更多的发觉。

因此,作物产量的实际增长率可能比表中所列的数据高得多。

**通过减少缺失来增加产量。

从表中能够看出,到2020年估量全世界水稻产量可增长56%。

假如中国能够达到估量增长值的2/3,即37%,同时其他要紧禾谷类作物也能增长同样的幅度,则不用增加农药与肥料用量就足以为中国人提供足够的食物。

事实上,当开始使用抗虫和抗病的转基因植物时,化学农药的用量估量将会减少。

因此,生物技术的应用对环境也是有益的。

应该指出,Evenwon博士在作这一推测时,假设对水稻生物技术研究和开发的资金资助在今后25年内将会连续,就像过去8年左右那样。

另外,基础设施和治理也将同时得到改善。

Toenniessin(1991)和WU(1994)总结了在水稻基因工程方面有潜在应用价值的基因和技术。

Toenniessen(1991)所综述的具有潜在应用价值的基因包括:利用不同的细胞质雄性不育体系改良杂交水稻;利用编码杀虫蛋白的基因(如Bt晶体蛋白和蛋白酶抑制剂)提供抗虫性;利用抗真菌、细菌和病毒病的基因;利用提高抗旱和抗盐性的基因等。

基中部分包括因在引入水稻后,已表现出有危亡的结果,Wu(1994)对这些结果进行了综述。

其中包括编码抗病蛋白(如Bt晶体蛋白、蛋白酶抑制剂、雪花莲凝集素和核糖体去活蛋白)的基因和编码抗病蛋白(如几丁质酶、葡聚糖酶的抗真菌多肽)的基因。

下面就对最近的一些研究进展进行综述。

增加粮食或种子产量的方法利用杂交水稻通过利用雄性育,袁隆平20年前在中国培养了杂交水稻。

杂交稻在中国差不多大面积种植,它的产量比常规稻高出近20%。

然而,可供田间种植的杂交稻品种专门少,因此需要培养更多的品种。

此外,其他有用性状,如抗虫病性,对洪涝、盐碱和低温的耐性等,也需要通过生物技术引入杂交稻。

定位高产的数量性状位点(QTL)利用分子生物学技术,如限制性片断长度多态性(UFLP)和简单序列长度多态性(SSLP),人们能够鉴定与高产性状共分离的染色体区域。

一个例子确实是野生稻种2个QTL位点的定位,这2个位点可使水稻产量提高20%(Xiao 等,1996)。

一旦这种QTL位点被鉴定出来,人们就能够利用标记辅助育种把相应的染色体区域比传统育种技术更快地引入水稻优良品种。

今后还可能通过遗传图克隆在QTL位点上的这2 个基因,最终也可能把这些与高产相关的基因通过遗传转化技术引入水委或其他禾本科作物,获得得可育的转基因植株。

引入外源基因延迟衰老增加产量在衰老过程中,叶片细胞通过代谢和基因表达的和谐变化,导致光合能力的急剧衰减。

人们发觉,外用细胞兴奋素能够延缓衰老。

Gan和Amasino(1995)的工作讲明,通过将编码细胞兴奋素合成酶的cDNA(受自体调剂的启动子所驱动)导入烟草,转基因烟草植株与非转基因植株相比产生了更多的种子和生物量。

假如这一有利基因在转基因水稻和其他禾本科植物中也有同样的作用,估量将会培养出高产的粮食作物。

引入抗病基因减少病害所造成的产量缺失克隆并导入水稻抗白叶枯病基因 Song等(1995)用位置克隆法差不多从水稻中克隆了Xa2l抗病基因,它编码一个受体激酶类蛋白。

将这一基因转入感白叶枯病的水稻品种中,转基植株对这一病菌的许多株系都有高度抗性。

导入操纵水稻东格鲁病的cDNA 已知水稻的一种重要病害是由水稻东格鲁病毒的浸染引起的。

有两种类型的东格鲁病毒,RTSV和RTBV。

编码RTSV和RTBV外壳蛋白的基因差不多用基因枪轰击法转入水稻,对第三代转基因植株进行了抗性鉴定。

初步的试验结果讲明,部分转基因植株抗水稻东格鲁病毒(Faupuet 等,1997)。

这些研究者还打算把几个不同的病毒基因引入水稻以完全操纵东格鲁病。

导入操纵水稻黄矮病的cDNA 为了查找一种遗传工程抗水稻黄矮病毒(RYSV)的策略,表达RYSV核壳蛋白(N)的转基因水稻植株差不多被培养出来。

23株转基因植株的TI代差不多进行了病毒抗性测定。

在8个株系中有65%的后代植株表现了抗性(Fang等,1997)。

导入几丁质酶cDNA操纵真菌病害在CaMV35S启动子操纵下的一个几丁质酶基因通过转化被导入水稻。

有几个第二代转基因水稻植株对Rhizoctonia solani表现了抗性(Lin等,1995)。

导入抗虫基因减少虫害所造成的缺失导入晶体蛋白基因操纵害虫合成苏云金芽孢杆菌crylA(b)基因差不多转入水稻。

第二代和第三代转基因植株对几种鳞翅目害虫表现了明显的杀虫作用(Wunn等,1996)。

将水稻螟虫抗性引入育种种质资源中,将使一这重要农艺性状能够用于水稻常规育种项目。

导入蛋白酶抑制剂基因操纵害虫马铃薯蛋白酶抑制剂II基因(pin2)已被导入水稻。

通过DNA杂交分析证明导入的pin2基因已稳固地遗传到第五代。

第五代转基因水稻植株的抗虫性测定讲明,这些转基因植株对水稻的一种重要的害虫――大螟的抗性提高(Duan等,1996)。

将两个杀虫基因导入水稻通过改造的ǒ-内毒素基因[crylA( b)]和豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTi,水稻肌动蛋白启动子actin1)分不导入水稻,有几个转基因植株对黄螟表现了高度的杀虫活性(Wu等,1997)。

导入外源cDNA培养耐旱和耐盐碱的水稻LEA基因用基因枪轰击法今后自于大麦胚发育后期的高丰度蛋白基因Hval导入水稻悬浮细胞,第二代转基因植株对缺水和高盐的耐性明显提高(XU等1996)。

通过种植带有抗旱和耐盐基因的水稻(或其他植物),在缺水条件下能够减少产量缺失,在高含盐土壤中也能得到较高的产量。

其他基因能够提供耐缺水和高盐含量的其他有用基因包括编码甘露醇(Shen等,1997)、脯氨酸(Kishor等,1995)和多氨(Masgrau等,1997)生物合成的基因,这些基因已被证明能够增加转基因烟草对盐和洪涝胁迫耐性。

其他的有用的基因,如编码谷光甘肽S-转移酶或谷光甘肽过氧化物酶(Roxas等,1997)、铁氧化物歧化酶(Camp等,1996)的基因也差不多被证明能够增加转基因烟草的胁迫抗性。

当几个或多数这种基因与适合的单子叶植物可调控启动子连结,并转入水稻或其他禾本科植物中时,就可能培养出能够耐缺水和高盐的转基因植物。

应该提到,导入一个有利cDNA或基因并不足提供高度的洪涝和盐碱耐性。

人们需要将几个有利cDNA或基因导入同一个水稻转基因植株,以提供对胁迫的高度耐性。

导入外源cDNA培养耐低温的水稻一种拟南芥(COR47)与水稻肌动蛋白基因的启动子相连结并导入水稻,得到许多转基因植株(Cheng等,1998)。

当把生长60天的水稻植株放在4℃条件下5天,大多数非转基因对比植株的叶片枯萎变黄,而两个转基因系水稻的叶片保持了绿色和相对正常的外表。

与对比植株相比转基因植株在20mM的盐溶液中的生长要好得多。

因此能够认为COR47能够使转基因水稻耐低温顺高盐(Chen等,1998)。

通过种植携带这种基因的水稻或其他植物能够延长冰冷地区的生长季,从而通过增加灌浆时刻而增产。

其他基因的利用还有其他具有潜在的价值的基因能够利用,这些基因编码的蛋白能够使淀粉、脂肪或蛋白质的合成更有效。

其中有些方面是长期目标,科学家差不多开始进行更为广泛的研究。

其中包括改变光合系统使它更有效从而提高产量,向植物中引入固氮基因等。

假如植物能够固氮,就能够减少氮肥用量。

这些目标都专门重要,但难度专门大,可能需要20年左右的深入研究才能取得进展。

中国农业生物技术的进展在过去的10多年时刻里,中国差不多开始进展农业生物技术。

尽管差不多取得了一些成功,如培养了多种转基因植物并在田间种植了抗病的烟草和番茄,但禾本科植物的转基因研究才刚刚开始显出期望。

中国在农业科学和农业生物技术领域专门少有重大奉献。

例如,本文所引用的大多数重要的最新研究进展差不多上在发达国家所进行的研究结果。

我认为,中国的生物学家之所在植物科学和农业技术领域没有重大奉献和进展较慢是因为他们多选择短期项目,而不是进行长期的制造性研究。

这是因为研究和开发的资助不足,缺少严格的检查研究进展的专家评审体系和连续资助。

由于年轻的研究人员和研究生缺乏动力和不稳固因素(由于工资低和想出国等),资深科学家过多的非科研活动负担,科学家缺乏和其他研究小组合作的意愿以及仪器设备供应不及时等所造成的不利工作环境也是一个重要的阻碍因素。

在以后的30年中,中国科学家在农业科学以及农业生物技术方面需要进行更多的基础研究。

中国也需要吸取和利用国外研究和开发的新的知识和技术。

为了达到这些目标,中国的领导人必须大量增加农业研究和开发的预算,引入严格的专家评审系统,以保证研究的质量。

农业方面的高级官员需要熟悉传统的农业科学和新进展的农业生物技术。

十分关键的是他应该明白得科学的价值,并能够促进国际间的合作。

小结利用生物技术改良植物以提高粮食的产量或营养价值具有庞大的潜力。

本文中介绍了几个例子,包括增加水稻产量或者减少由于病虫害、洪涝、盐碱和低温所造成的缺失。

实际上同样的策略和同样的有用基因在其他禾本科粮食作物中可能也会有效。

应用生物技术增加粮食作物产量还有一些其他途径,在本文中没有谈到。

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