转基因抗虫棉原理
抗虫棉培育的原理
抗虫棉培育的原理
抗虫棉培育的原理是通过基因工程技术将特定的抗虫基因导入到棉花植株中，使这些植株能够抵抗一定的害虫攻击。
这些抗虫基因可以来自于其他植物、微生物或动物的抗虫基因。
具体而言，抗虫棉培育的步骤如下：
1. 确定目标虫害：首先需要确定目标虫害种类，例如棉铃虫（Helicoverpa armigera）或蚜虫等，以便选择合适的抗虫基因。
2. 筛选抗虫基因：从其他物种中筛选和鉴定抗虫基因。
这些基因可能具有杀虫或抑制虫害发生的功能。
3. 克隆抗虫基因：使用分子生物学技术克隆所筛选的抗虫基因，并在适当的载体上构建基因表达载体。
4. 转化棉花植株：将构建好的基因表达载体导入到棉花植株中。
这可以通过注射、农杆菌介导转化等方式实现。
5. 培育转基因棉花植株：经过转化的棉花植株经过愈伤组织培养、再生以及筛选等步骤，获得具有抗虫基因的转基因棉花植株。
6. 遗传稳定性测试：通过遗传稳定性测试，筛选出稳定的抗虫转基因棉花植株。
7. 田间试验与商业化推广：将获得的抗虫转基因棉花植株进行室内和田间试验，测试其抗虫性能以及对其他性状的影响。
如果试验结果良好，可以考虑商业化推广。
通过抗虫棉培育，科学家们可以提高棉花的耐虫性，减少农药使用量，并降低棉农的经济负担，同时也有助于减少对环境的污染。
转基因抗虫棉花基因类型及原理研究进展
转基因抗虫棉花基因类型及原理研究进展孙璇;马燕斌;张树伟;段超;王新胜;李燕娥【摘要】评述了苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因、苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、植物外源凝集素类基因、RNA干扰技术涉及到的一些昆虫来源基因等几类抗虫基因的抗虫机理及其在转基因棉花中的应用,并分析了抗虫转基因棉花研究目前存在的问题和发展趋势.通过回顾总结我国转基因抗虫棉已取得的成果,以了解我国现阶段转基因抗虫棉研究的进展程度,为进一步研究转基因抗虫棉提供方向.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2016(044)001【总页数】4页(P115-118)【关键词】棉花;转基因;抗虫基因【作者】孙璇;马燕斌;张树伟;段超;王新胜;李燕娥【作者单位】山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000【正文语种】中文【中图分类】S562棉花（Gossypium hirsutum L.）隶属于锦葵科（Malvaceae）棉属（Gossypium），是世界上最主要的经济作物之一，同时，其也是我国重要的经济作物之一。
随着基因工程技术的快速发展，转基因抗虫棉得到了迅猛的发展。
转基因抗虫棉基因类型主要有：苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白（Insecticidal Crystal Proteins，ICPs）基因；苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白（Vegetative Insectidal Proteins，VIPs）基因；蛋白酶抑制剂（Proteinase Inhibitors，PIS）基因；植物外源凝集素（Lectins）类基因以及RNA干扰技术（RNAi）所涉及到的一些昆虫来源基因等。
转基因抗虫棉
转基因抗虫棉存在的问题1抗虫性的时空变化转基因抗虫棉抗虫的时空性包括两个方面, 一是指棉株不同的发育时期对棉铃虫的抗性不同,二是指棉株的不同部位、不同器官的抗虫能力也不同。
研究表明,抗虫棉的抗虫性随着棉株生育期进展而降低,即抗虫棉的杀虫活性主要在棉铃虫的一代和二代,而在第三、第四代时明显降低;在同一时期内,棉株营养器官的抗虫性较生殖器官要强,即叶(蕾(铃(花,其中以花蕾的抗性最弱,棉田中的幼虫多在花蕊中找到。
所以,转Bt基因棉在受二、三代棉铃虫危害较重的黄淮海棉区抗虫性比较好,而在受三、四代棉铃虫危害较重的长江流域棉区抗性较弱。
2抗虫范围狭窄,抗虫强度差现有抗虫棉的抗性比较单一,只对棉铃虫、红铃虫等少数鳞翅目害虫有杀虫效果。
而危害棉田的害虫极多,抗虫棉对他们没有抗性。
此外,转基因抗虫棉仅对低龄幼虫抗性较强,而对高龄棉幼虫效果不明显。
因而抗虫棉在棉花生长后期仍要一定的农药防治。
3害虫抗性的问题用抗虫棉在室内逐代汰选棉铃虫初孵幼虫,抗虫棉对汰选种群的抗性等级由“高抗”级分别降低为“抗”和“中抗”级。
大量实验表明,棉铃虫对抗虫棉会产生抗性。
这就存在着不仅Bt抗虫棉失效,而且Bt生物农药失效的巨大隐患。
4安全性问题转基因抗虫棉的安全性问题包括三个方面的问题:一是抗虫棉对环境或生态的影响;二是棉铃虫产生抗性的隐患;三是抗虫棉的棉子及其加工品对人、动物的影响中国转基因抗虫棉的发展对策对于转基因抗虫棉,我国政府有关部门坚持“积极、稳妥、科学、合法”的原则,积极扶持发展转基因抗虫棉。
按照“降低成本、增加效益、提高竞争力”的要求,通过种植转基因抗虫棉,减少农药投入及施药用工,提高棉花单产,进一步增强国产棉花的竞争力。
1关于转基因抗虫棉的研究对策1.1培育转多基因抗虫棉。
研究表明,单价基因抗虫棉产生抗性个体的机率为10-6,而双价基因抗虫棉则为10-12。
目前已发现的抗虫基因有Bt基因、CpTI基因外,还有淀粉酶抑制剂基因、外源凝集素基因、几丁质酶基因、蝎毒素基因、脂肪氧化酶基因等,并将会不断发现新的抗虫基因。
抗虫棉的原理还能有啥应用
抗虫棉的原理还能有啥应用1. 抗虫棉的原理抗虫棉是一种经过基因改良的棉花品种，其具有抗虫能力，能够抵抗害虫的侵害，从而减少农药的使用。
抗虫棉的原理主要基于以下几个方面：1.基因改良：抗虫棉是通过遗传工程方法，将某些具有抗虫能力的基因导入到棉花基因组中，从而使得棉花具备抗虫性。
这些基因可能来源于其他抗虫植物或昆虫。
2.毒素产生：抗虫棉中的基因能够编码产生特定的毒素，这些毒素能够杀死或阻止害虫的生长和繁殖。
常见的毒素包括杀虫蛋白和抗虫蛋白等。
3.抗虫咬食：抗虫棉中的基因改良使得棉花更加抗虫的同时，也能减少害虫对棉花的咬食程度。
这是因为抗虫棉中的基因使棉花具有更加坚韧的纤维和外壳，不容易被害虫啃食。
4.抗虫激素：抗虫棉中导入的基因可以促使棉花产生一些特殊的抗虫激素，这些激素能够干扰害虫的生长和发育过程，从而降低害虫对棉花的威胁。
2. 抗虫棉的应用除了抵御害虫的侵害，抗虫棉还有许多其他应用。
以下是一些抗虫棉的应用案例：•农业生产：抗虫棉的广泛种植可以减少农药的使用，降低农业生产成本，提高棉花的产量和质量。
抗虫棉还可以减少害虫对其他农作物的侵害，降低农业灾害风险。
•环境保护：抗虫棉的种植能够减少农药的使用量，降低农药对环境的污染。
农药在大量使用时可能对土壤、水源和生态系统产生负面影响，抗虫棉的种植可以减少这种影响。
•食品安全：由于抗虫棉的种植可以减少农药的使用，所以从抗虫棉生产的棉花制品和食品也会相应减少农药残留。
这对人类健康具有积极影响。
•科学研究：抗虫棉的研究为农业科学和生物技术领域提供了宝贵的实验材料。
研究人员可以通过研究抗虫棉的基因改良机制，深入了解植物基因的功能和表达规律，为未来的农作物改良和基因工程研究提供参考。
•纤维材料：抗虫棉具有更加坚韧的纤维和外壳，适用于纺织和纤维制品的生产。
抗虫棉纺织品具有更好的耐久性和防虫性，可以用于制作衣物、家居用品和工业材料等。
•草地修复：抗虫棉的基因改良机制有助于提高植物的抗逆能力，使其更适应恶劣环境。
转基因抗虫棉
转基因抗虫棉的研究进展摘要：综述了转基因抗虫棉的研究进展，包括抗虫基因的研究、载体构建技术的研究、转化技术的研究及存在的问题等，并展望了转基因抗虫棉未来发展前景。
关键词：转基因抗虫棉花研究进展引言棉花生长周期长、虫害多，造成的损失非常严重。
据统计，在转基因抗虫棉商品化之前，全球每年用于防治棉花虫害的费用高达20亿美元，约占所有农作物防虫费用的四分之一。
[1]传统的化学农药防治棉铃虫不仅费用高，且已引发了棉虫的抗药性，同时化学杀虫剂的过量使用也带来了环境污染的问题，而转基因植物所产生的杀虫蛋白主要是通过抑制害虫消化等生理功能而达到抗虫的目的。
与施药防治棉田害虫相比，转基因技术具有较多优势：不会在土壤和地下水中造成残留；不会被雨水冲刷流失；对非靶标生物无毒性；保护作用无盲区；减少农药及用工投入[2]等。
雪花凝集素（Gulanthus nivalis agglutinin gene，GNA）是第一个转入重要作物、并对刺吸式口器害虫有抗性的基因，转GNA的水稻可降低害虫的存活率，阻止害虫的发育[3]。
另外烟草阴离子过氧化物酶[4]、昆虫几丁质酶基因[5]也被用于抗虫基因工程的研究。
迄今为止在棉花抗虫基因工程研究领域，最成功的例子是苏云金芽孢杆菌Bt杀虫基因的应用，其次是蛋白酶抑制剂基因。
另外，凝集素、α-淀粉酶抑制剂、胆固醇氧化酶等转基因抗虫植物的研究也取得了进展，所以利用基因工程技术培育转基因抗虫棉受到了各国的高度重视。
自1996年商品化种植转基因作物开始，全球转基因植物的种植面积已由1996年的170万hm2猛增到2008年的1.25亿hm2，增长了73倍，2008年全球市场价值已达75亿美元，约占全球商业种子市场的22%，其市场价值优势明显，转基因产业得到了蓬勃发展，尤其在发展中国家。
印度Bt棉2002年引入，连年种植面积快速增加，至2008年达760万hm2，产量翻番，曾经是全球棉花产量很低的国家，现已成为棉花出口国。
转基因抗虫棉的遗传转化与功能验证
转基因抗虫棉的遗传转化与功能验证一、农杆菌介导的棉花胚胎再生遗传转化体系（一）实验方法以W0为受体，将pC2-dsGFP、pC2-dsJHAMT、pC2-dsPTTH3、pC2-dsPTTH5、pC2-dsJHBP载体的农杆菌菌株，运用农杆菌介导法分别将目的基因转入棉花下胚轴，通过组织培养技术获得转基因再生株系。
嫁接试验采用根系发达抗病性强的海岛棉（海7124）的实生苗做砧木，接穗是转化基因再生植株。
（二）实验步骤农杆菌介导的棉花遗传转化分3步，转化、胚胎发生和植株再生。
1）种子脱绒：轧花后的棉花种子，烘干（40℃左右），用适当硫酸（H2SO4）脱去短绒，自来水洗掉种子表面浓硫酸，充分晾干；2）种子的消毒处理：选取饱满棉花种子于无菌三角瓶中，无菌水冲洗一次，70%乙醇表面消毒种子30 Sec，弃去乙醇，加入30%过氧化氢（H2O2）于摇床振荡2-3 h，弃掉H2O2，无菌水冲洗种子3-5 次，保留少量无菌水浸过种子，存放28℃，18-24 h，待到种子破壳露白；3）外植体制备：在无菌条件下，滤掉消毒过种子的无菌水，剥去种子种壳，接种于苗培养基（1/2MS）上，28 ℃黑暗培养（N）3 d，然后在28℃、3000-5000 Lx光照下培养(D/N＝16 h/8 h) 3 d。
4）农杆菌活化与浸染液制备：将-70℃保存的农杆菌载体菌株，取出冻融。
在固体LB平板培养基上（含Kan 50μg/ml＋Rif/Str 50μg/ml）划线，28℃静止培养1-2天。
平板挑取单菌落，接种于含相应抗生素的LB液体（Kan 50μg/ml＋Rif/Str 50μg/ml）培养基（10ml）中，28℃振荡过夜，再按1%接种量转接入50mL新鲜培养基中（含Kan 50μg/ml＋Rif/Str 50μg/ml）培养8小时左右，测定OD600为0.5左右。
4℃，5000rpm离心5min ，收集菌体。
然后用5mLMSB0（含100 uM/ml AS）液体培养基重新悬浮沉淀，再转入15-45mL的MSB0（含100uM AS）液体培养基，28℃摇床上培养至OD600为0.5左右，稀释培养液OD600 值0.3-0.7 时备用。
转Bt基因抗虫棉在棉田害虫综合治理中的作用及生态风险
转Ｂｔ基因抗虫棉在棉田害虫综合治理中的作用及生态风险摘要综述了我国转Bt基因抗虫棉的研究应用现状，转Bt基因棉在害虫综合治理中的作用以及种植转Bt基因棉的生态风险及对策，包括对非目标昆虫及天敌的影响，害虫产生抗药性以及治理对策，从而为今后正确评价转Bt基因棉在该区种植中的生态安全性，充分发挥其在害虫治理中的作用提供依据。
关键词转Bt基因棉；害虫综合治理；生态风险；对策1转Bt基因抗虫棉的研究及应用现状将苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt）杀虫蛋白基因导入棉花，其对敏感害虫毒力高，对人畜、捕食性天敌安全，不污染环境。
我国自1986年将棉花抗虫基因工程研究列为国家“863”计划的重点课题以来，已取得了较大的进展，1990年范云六等首先分离克隆出Bt基因，中国农业科学院生物技术所谢道昕等于1991年采用花粉管通道法，首次成功地将苏云金芽胞杆菌的aigawai7-29和KurstakiHD-1杀虫基因分别导入中棉所12等4个棉花品种（系），并在转育棉株中得到表达。
中国农业科学院棉花研究所20世纪90年代初率先通过生物技术与常规育种技术相结合的技术途径，把Bt基因导入综合性状优良的中棉所系列品种中，育成了中棉所29、中棉所30、中棉所38、中棉所39、中棉所40等抗虫品种，中国农业科学院生物技术中心郭三堆研究员通过自己构建的Bt基因育成了国抗一号、GK19、GK22和具有Bt+CPTⅠ基因的双价抗虫棉SGK321等品种（系）；南京农业大学作物遗传育种系张天真育成了南抗3号；山西省农科院棉花所育成了晋棉26号。
2转Bt基因抗虫棉在综合防治（IPM）中的作用常规棉田，化学防治是主要防治措施，但大量用药也直接改变了棉田其他害虫的种群动态；转Bt基因抗虫棉品种在棉铃虫重发棉区都表现出较好的抗虫性，抗虫能力均在80%以上，减少化学农药用量50%~80%，有效地减轻了环境污染，保护了天敌的种群数量，加强了对部分害虫的自然控制作用，促进了棉田乃至整个农田生态系统的良性循环。
抗虫棉的培育原理
抗虫棉的培育原理
抗虫棉是指通过育种技术培育出对棉铃虫等害虫具有一定抗性的棉花品种。
在农业生产中，棉花是一种重要的经济作物，但由于害虫的侵害，棉花产量常常受到影响。
因此，培育抗虫棉具有重要的意义。
抗虫棉的培育原理主要包括遗传育种、分子标记辅助育种、生物技术育种等方面。
首先，遗传育种是培育抗虫棉的重要手段之一。
通过选择具有抗虫性状的优良种质资源，进行杂交育种和选择育种，逐步提高棉花对害虫的抗性。
在遗传育种过程中，需要充分了解抗虫基因的遗传规律，利用遗传学原理进行育种。
通过不断地选择和育种，逐步提高棉花对害虫的抗性，培育出抗虫棉品种。
其次，分子标记辅助育种也是培育抗虫棉的重要手段之一。
利用分子标记技术对抗虫基因进行标记和分析，可以精确地进行抗虫基因的筛选和鉴定。
通过分子标记辅助育种，可以加快育种进程，提高育种效率，培育出更加具有抗虫性状的棉花品种。
此外，生物技术育种也为培育抗虫棉提供了新的途径。
利用转基因技术，可以向棉花中导入具有抗虫性状的基因，从而使棉花具有更强的抗虫能力。
生物技术育种不仅可以提高棉花对害虫的抗性，还可以减少对化学农药的依赖，降低农药使用量，减少环境污染。
总的来说，培育抗虫棉的原理是多方面的，包括遗传育种、分子标记辅助育种和生物技术育种等手段。
这些手段相互结合，共同作用，可以有效地提高棉花对害虫的抗性，为棉花生产提供更好的保障。
随着科学技术的不断进步，相信未来会有更多更好的抗虫棉品种出现，为棉花产业的发展做出更大的贡献。
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转基因抗虫棉原理
转基因单价抗虫棉原理是将一种细菌来源的、可专门破坏棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因经过改造，转到了棉花中，使棉花细胞中存在这种杀虫蛋白质，专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡，而对人畜无害的一种抗虫棉花。
转基因双价抗虫棉原理是将杀虫机理不同的两种抗虫基因（Bt杀虫基因和修饰的豇豆胰蛋白酶抑制剂基因）同时导入棉花，由于这两种杀虫蛋白功能互补且协同增效，使双价抗虫棉不但可以有效延缓棉铃虫对单价抗虫棉产生抗性，还可增强抗虫性。